连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式
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桥梁预拱度的计算公式
桥梁预拱度计算公式一般根据不同的桥址和规格而异。
一般可以采用以下公式来计算:
V = (Vf + Vd) / Kf
其中,V表示桥梁的预拱度,Vf表示桥梁自重引起的拱度,
Vd表示活载引起的拱度,Kf表示桥梁非良好地基的修正系数。
简单来说,就是根据桥梁的重量和活载以及地基的情况来估计桥梁的预拱度。
由于桥梁的结构和地理条件的不同,预拱度计算公式可能存在多种形式。
因此,在具体应用中需要根据桥梁的实际情况来选择合适的公式进行计算,并在实际施工过程中进行调整。
桥博预拱度计算
连续刚构预拱度分为施工预拱度和成桥预拱度,设置施工预拱度主要为了消除施工过程中各种荷载对成桥线形的影响,设置成桥预拱度主要为了消除后期运营过程中后期收缩、徐变、后期预应力损失及汽车荷载对桥面线形的影响。
采用挂篮悬臂浇筑的连续刚构桥在设置施工预拱度时应考虑下表所列因素的影响:
表连续刚构桥施工预拱度的主要影响因素
采用挂篮悬臂浇筑连续刚构桥,其成桥预拱度应考虑下表所列因素的影响:。
主梁腹板下料预拱计算方法一、主梁跨中腹板预拱度值计算所谓主梁跨中腹板下料预拱度值,是为了保证主梁在焊接完成后符合(0.9~1.4)S有关标准规定的拱度要求。
主梁应具有一定的上拱度值,即F=,1000S且最大上拱度值应控制在主梁跨中范围内。
这就要求在制作主梁时,10 对腹板下料预先给出一定的拱度值,还应考虑到桥架自重(主梁、走台等)及组装焊接的变形。
SS通常取主梁腹板的下料预拱度为:Q=5~63t,f=(~);Q?250450SS63~100t,f=(~)。
500550或者按下式计算:F=f-f-f+K 技焊自(0.9~1.4)S式中:f—起重机技术条件要求的上拱度值,f=可取中技技1000间值;f—自重引起的主梁变形,根据有无悬臂分别计算,一般情况下均为自负值;1、梁内支垫的情况:主梁正立,对称放置两个垫架,距离小于梁的长度。
如下图所示。
由自重引起主梁跨中的位移可按下式计算:122qlf=(24λ+5)自中384EJq—主梁单位长度重量;E—材料弹性模量;J—主梁截面惯性矩;l—两支垫距离;mλ=;m—支点到主梁端距离。
l自重引起的悬臂端位移按下式计算:222qmlf=f=(1-6λ-3λ) CD24EJ计算得正值表示向上翘起,负值表示下挠。
2、梁端支垫情况垫架放置在主梁的两端点,由自重引起的主梁跨中位移计算为:4,5qlf= 负值表示主梁向下挠。
自中384EJf—主梁在垂直方向的焊接挠曲变形,“+”号表示主梁上拱,“-”焊表示主梁下挠,其值为:f=f+f+f+f+……+f 焊筋角走轨4其中:f—焊接内壁筋板时的挠曲变形;筋f—焊接内壁加劲角钢或工艺扁钢时的挠曲变形;角f—焊接主梁四道角焊缝主梁挠曲变形; 4f—桥架组装焊接走台时的挠曲变形;走f—焊接轨道压板时的挠曲变形;轨K—调整系数,5~50t通用桥式起重机正轨箱形主梁K=5~15mm,跨2度小的可取小值,偏轨箱形梁K=5~10mm。
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前,由于对混凝土徐变的计算,不论是老化理论,修正老化理论还是规范规定的计算方法,都难以正确地估算混凝土徐变的影响,在施工中对这一影响不直接识别、修正,通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的,并且通过立模标高的预留来实现的。
因此,成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验,后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000(L:中孔跨径),边孔最大挠度一般发生在3/4L处,约为中孔最大挠度1/4。
另外,连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6,桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移,刚构墩、梁固结,由变形协调可知,转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此,边跨成桥预拱度一般设置较小,在3/4L处设置fc/4预拱度(fc:中孔跨中成桥预拱度)。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法:“中跨预拱度在设计预拱度的基础上,按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径,d2为活载挠度)提高预拱度(最大挠度在跨中),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算,边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因:(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求;(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算吻合。
.1.活载挠度计算1) 荷载等级:公路—Ⅰ;2) 车道系数:三车道,车道折减系数0.78;3) 中跨活载最大挠度:d=0.029m; 22.中跨最大预拱度的确定Ld=0.09+0.0145=0.1045m; ??fc2100023.余弦曲线成桥预拱度线形示意图各曲线函数表达如下:?x2fa??曲线:() A)y?cos(1?90??x0??290???xfc2??B曲线:() )?1y?cos(53?22.5?x??612???x2fc??C曲线:() )cos(?y1?22.5??x0?? 245??5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法,桥梁结构在施工过程中总要产生变形,并且结构的变形将受到诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高、平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难所以必须对桥梁进行施工或成桥线形与设计要求不符,以顺利合拢,控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前,由于对混凝土徐变的计算,不论是老化理论,修正老化理论还是规范规定的计算方法,都难以正确地估算混凝土徐变的影响,在施工中对这一影响不直接识别、修正,通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的,并且通过立模标高的预留来实现的。
因此,成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验,后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000(L:中孔跨径),边孔最大挠度一般发生在3/4L处,约为中孔最大挠度1/4。
另外,连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6,桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移,刚构墩、梁固结,由变形协调可知,转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此,边跨成桥预拱度一般设置较小,在3/4L处设置fc/4预拱度(fc:中孔跨中成桥预拱度)。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法:“中跨预拱度在设计预拱度的基础上,按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径,d2为活载挠度)提高预拱度(最大挠度在跨中),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算,边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因:(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求;(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算吻合。
1.活载挠度计算1) 荷载等级:公路—Ⅰ;2) 车道系数:三车道,车道折减系数0.78;3) 中跨活载最大挠度: d 2=0.029m;A 曲线:1cos()290y =-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线:21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线:21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法,桥梁结构在施工过程中总要产生变形,并且结构的变形将受到诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高、平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难以顺利合拢,或成桥线形与设计要求不符,所以必须对桥梁进行施工控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
连续梁桥(刚构)立模标高计算方法
立模标高计算方法
连续梁桥(刚构)施工监控过程中,在计算每一施工节段的立模标高时,分别考虑了以下三个方面:
(1)根据挂篮预压试验得到的挂篮弹性变形值;
(2)成桥预拱度:为了防止后期由于收缩徐变引起的跨中下挠,根据目前国内连续梁(刚构)的监控经验,一般的计算方法是:f=(L/1500~L/1000)+1/2静活载挠度+3年的徐变挠度(其中L/1500~L/1000这个数值一般是在监控单位与业主、设计单位在大桥施工前确定的),这个是中跨跨中截面的成桥预拱度值,其他截面的成桥预拱度按照经验的余弦曲线(或二次抛物线)进行分配,边跨1/4截面的成桥预拱度值为f/4,其他各截面的成桥预拱度值也同时按照经验的余弦曲线(或二次抛物线)进行分配。
注:一般施工监控,进行大桥结构有限元分析时,将后期的收缩徐变(一般3-5年)定义在最后一个施工阶段,其后期的收缩徐变值是收缩徐变阶段完成后的计算结果与二期铺装阶段(成桥时)计算结果的差值。
(3)施工预拱度,这个也是一座桥施工监控成败的最重要一个环节,要通过采用计算程序,严格按照桥梁施工的步骤进行仿真模拟,计算出到最后一个施工阶段(此阶段指二期铺装阶段)主梁所有节点的最终累计挠度,就是每个截面(节点)的施工预拱度,其计算结果的精确度一般与弹性模量E以及预应力管道的摩阻有很大关系,这些都需要在后期的监控过程中进行不断的修正,才能使得理论数据与现场实测数据尽量接近。
以上这3项的和与设计标高相加就是每个节点(节段)的立模标高。
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5.5.1 成桥预拱度计算方法目前,由于对混凝土徐变的计算,不论是老化理论,修正老化理论还是规范规定的计算方法,都难以正确地估算混凝土徐变的影响,在施工中对这一影响不直接识别、修正,通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的,并且通过立模标高的预留来实现的。
因此,成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验,后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000(L:中孔跨径),边孔最大挠度一般发生在3/4L处,约为中孔最大挠度1/4。
另外,连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6,桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移,刚构墩、梁固结,由变形协调可知,转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此,边跨成桥预拱度一般设置较小,在3/4L处设置fc/4预拱度(fc:中孔跨中成桥预拱度)。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法:“中跨预拱度在设计预拱度的基础上,按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径,d2为活载挠度)提高预拱度(最大挠度在跨中),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算,边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因:(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求;(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算吻合。
1.活载挠度计算1) 荷载等级:公路—Ⅰ;2) 车道系数:三车道,车道折减系数0.78;3) 中跨活载最大挠度: d 2=0.029m;A 曲线:1cos()290y =-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线:21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线:21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法,桥梁结构在施工过程中总要产生变形,并且结构的变形将受到诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高、平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难以顺利合拢,或成桥线形与设计要求不符,所以必须对桥梁进行施工控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前,由于对混凝土徐变的计算,不论是老化理论,修正老化理论还是规范规定的计算方法,都难以正确地估算混凝土徐变的影响,在施工中对这一影响不直接识别、修正,通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的,并且通过立模标高的预留来实现的。
因此,成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验,后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000(L:中孔跨径),边孔最大挠度一般发生在3/4L处,约为中孔最大挠度1/4。
另外,连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6,桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移,刚构墩、梁固结,由变形协调可知,转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此,边跨成桥预拱度一般设置较小,在3/4L处设置fc/4预拱度(fc:中孔跨中成桥预拱度)。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法:“中跨预拱度在设计预拱度的基础上,按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径,d2为活载挠度)提高预拱度(最大挠度在跨中),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算,边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因:(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求;(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算吻合。
1.活载挠度计算1) 荷载等级:公路—Ⅰ;2) 车道系数:三车道,车道折减系数0.78;3) 中跨活载最大挠度: d 2=0.029m; 2.中跨最大预拱度的确定 210002L d fc =+=0.09+0.0145=0.1045m;3.余弦曲线成桥预拱度线形示意图各曲线函数表达如下:A 曲线:21cos()290fa x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线:21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线:21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法,桥梁结构在施工过程中总要产生变形,并且结构的变形将受到诸多因素的影响,极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高、平面位置)状态偏离预期状态,使桥梁难以顺利合拢,或成桥线形与设计要求不符,所以必须对桥梁进行施工控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
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二次抛物线预拱度计算公式二次抛物线预拱度计算公式在工程领域中可是个相当重要的家伙!咱们先来说说啥是预拱度。
想象一下,有一座大桥横跨在江河之上。
如果没有预拱度的设计,桥在承受车辆和自身重量的时候,可能就会出现中间下凹的情况,这可太危险啦!预拱度呢,就是提前给桥梁或者其他结构一个向上的弯曲量,让它在承受荷载之后能够保持相对平整,保障安全和使用的舒适性。
那二次抛物线预拱度计算公式到底是啥呢?它一般长这样:y =4fx(L - x)/L²。
这里面的 x 是计算点到原点的距离,L 是计算跨径,f 是跨中预拱度值。
我给您举个例子啊。
有一次我去参观一个正在建设的高架桥工地,工程师们正在为这个预拱度的计算忙得不可开交。
我凑过去看,他们正对着图纸,拿着计算器,嘴里还念念有词。
其中一个年轻的工程师小刘,额头上都冒出了汗珠,他跟我说:“这预拱度计算可不能马虎,差一点儿都不行。
”我就问他:“为啥这么紧张呀?”他说:“您想啊,如果算错了,这桥建成之后可能就会有隐患,那可是关乎人命的大事!”我一听,心里也是一紧。
小刘给我详细解释了这个公式在这个项目中的应用。
他说:“就拿咱们这个高架桥来说,跨径是 100 米,跨中预拱度设计值是 50 厘米。
那咱们就得根据这个公式来算出每个点的预拱度值。
”只见他在纸上写写画画,把数字代入公式,一步一步地计算着。
算完之后,他还不放心,又和同事们反复核对了好几遍。
我在旁边看着,深深感受到了他们的严谨和负责。
回到这个二次抛物线预拱度计算公式,它在实际应用中,我们得特别注意单位的统一。
有时候一个不小心,把米和厘米弄混了,那得出的结果可就差得十万八千里啦。
而且,对于不同的工程结构和受力情况,这个公式的参数取值也会有所不同。
总之,二次抛物线预拱度计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们认真对待,搞清楚每个参数的含义和取值,再加上严谨的计算和反复的核对,就能为工程的安全和质量提供有力的保障。
可别小看这个公式,它就像是工程世界里的一个小魔法,用对了就能让我们的建筑更加坚固、稳定,为人们的出行和生活保驾护航!。
大跨径混凝土连续梁桥的施工预拱度大跨径混凝土连续梁桥,这听起来像是建筑界的“高大上”,其实它在我们日常生活中可大有用场。
想想那种宽阔的桥梁,雄伟地横跨河流或山谷,给人一种“走过路过,绝对不能错过”的感觉。
这种桥的施工可不是说搭个框架就行的,它里面的门道可多了去了,其中最重要的一个环节就是“预拱度”了。
别看这个词有点生涩,实际上它就像是桥梁的“弯弯曲曲”的小秘密,今天咱就来聊聊这个。
1. 什么是预拱度1.1 预拱度的定义首先,得跟大家普及一下,预拱度其实就是在桥梁施工过程中,故意给桥梁的上部结构留一个“拱起”的形状。
这就像是给桥梁穿了一件“特别定制”的衣服,让它在承受重力时,能够均匀地分配负荷,避免“塌方”的悲剧。
想象一下,如果桥梁是一个人,预拱度就是他挺胸抬头的姿态,给人一种自信满满的感觉。
1.2 预拱度的重要性那么,为什么预拱度这么重要呢?嘿嘿,简单来说,没了它,桥梁可就像个“瘫痪”的人,重心不稳,左摇右晃,甚至可能在不经意间就出现了“变形”的情况。
你想啊,如果桥梁歪歪扭扭的,开车过去怎么能放心呢?所以,咱们必须要好好设计和施工这个预拱度,确保桥梁的稳定性。
2. 如何施工预拱度2.1 设计阶段在施工之前,首先得有一个科学合理的设计。
这就像是盖房子之前得先画好蓝图一样。
设计师们会根据桥梁的长度、宽度、材料等因素,仔细计算出合适的预拱度。
然后,还要考虑到环境的影响,比如风、雨、温差等等。
这些看似“无关紧要”的细节,实际上在桥梁的寿命和安全上可是起着至关重要的作用呢!2.2 施工阶段一旦设计完成,接下来就要进入施工阶段了。
施工队伍会在桥梁的支架上设置预拱度,然后进行混凝土浇筑。
这个过程就像是在给桥梁打“塑形剂”,让它在未来的日子里保持美丽的曲线。
这里要注意的是,混凝土的养护也得讲究,得让它慢慢“喝水”,这样才能保证它的强度和耐久性。
3. 预拱度施工中的挑战3.1 技术难题当然,施工预拱度可不是一帆风顺的事情,里面可有不少“技术难题”。
拱的计算公式拱是一种在建筑和工程中常见的结构形式,计算拱的相关参数需要用到特定的公式。
下面咱就来好好唠唠拱的计算公式。
咱先来说说拱的定义哈,拱就是一种曲线形的结构,它能把受到的压力分散到两端的支撑点上,从而实现更大的跨度和承载能力。
就好比咱平时看到的那些漂亮的石桥,很多就是拱形的。
那拱的计算公式都有啥呢?常见的有拱的矢高计算、拱的轴线方程计算、拱的内力计算等等。
先说拱的矢高计算。
矢高就是拱顶到拱脚连线的垂直距离。
如果已知拱的跨度 L 和拱的高度 H,那矢高 f 就可以通过公式 f = H - (L² / 8H) 来计算。
比如说有个拱,跨度是 10 米,高度是 3 米,那矢高就是 3 - (10² / 8×3) ≈ 0.83 米。
再来讲讲拱的轴线方程计算。
这个稍微有点复杂,但别担心,咱慢慢说。
常见的拱轴线方程有抛物线型、圆弧形等等。
以抛物线型拱为例,如果拱的跨度是 L,矢高是 f,那轴线方程可以表示为 y = 4f x (L - x) / L²。
这就好比给拱画了个“地图”,能清楚地知道它的形状。
然后是拱的内力计算。
内力包括轴力、剪力和弯矩。
计算内力可就更关键啦,这关系到拱的结构是否稳定、安全。
计算内力需要考虑拱所承受的荷载,比如自重、活载等等。
这就好像是给拱做“体检”,看看它能不能扛得住各种压力。
我记得有一次去参观一个古老的石拱桥,那桥历经风雨,依然坚固。
我就在想,当年的工匠们是怎么凭借着简单的工具和经验,算出合适的拱的参数,造出这么结实耐用的桥的呢?肯定是经过了无数次的尝试和摸索。
回到拱的计算公式,在实际应用中,可不能死记硬背这些公式,得理解它们背后的原理。
而且,还得结合具体的工程情况,考虑各种因素的影响,比如材料的强度、施工的条件等等。
总之,拱的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱用心去学,多做练习,多结合实际去思考,就一定能掌握好,为设计出安全、美观的拱结构打下坚实的基础。
连续梁桥悬臂法施工的预拱度分析和计算【摘要】分析了预拱度预拱度的影响因素,并指出目前预拱度设置中存在的问题。
采用有限元法,对某预应力连续梁桥的悬臂法施工过程进行了数值模拟,计算出了预拱度的值。
【关键词】悬臂法施工;预拱度;有限元法近些年随着经济的发展,国家越来越重视基础设计建设,很多高等级公路都在规划建设当中.这些即将建设和在建的公路桥梁当中,很大一部分采用了连续梁桥的形式。
连续梁桥建设和运营过程中的病害时有发生,主要表现为跨中挠度过大,造成桥面不平整,影响行车舒适性和桥梁寿命。
1。
预拱度的设置挠度控制(线形控制)是连续梁桥施工控制的重点内容之一。
悬臂法施工时某一个块段标高控制不当,会对后续块段的施工造成很大影响,严重情况下导致桥梁无法顺利合龙。
造成桥梁下挠的因素很多,主要有梁体自重、挂篮自重、活荷载(车辆荷载及人群荷载等)、混凝土收缩徐变、预应力、结构体系转换等。
为了使桥梁最终满足设计高程,通常采用设置预拱度的方法来解决。
我国规范[1]规定:对于预应力混凝土受弯构件①当预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度;②当预加应力的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时应设预拱度,其值应按该项荷载的挠度值与预应力长期反拱值之差采用。
预拱的设置应按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线。
2。
目前预拱度设置存在的问题(1)规范没有规定预拱度的分配方式.国内目前最常用的方法是以跨中为预拱度最大值,桥墩中央为零,其他部位按二次抛物线比例分配。
李志斌[2]指出按二次抛物线分配在桥墩中央处会出现尖点,成桥后跨中会出现偏离设计线形的下挠,使得车辆在行驶至桥墩中央或跨中部位时有颠簸感,局部线形不符合规范中“预拱度设置应按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺曲线”的要求。
他建议采用余弦曲线分配预拱度的方法,因为这样分布在桥墩中央、跨中处的切线斜率为零,满足规范要求。
(2)混凝土的徐变机理复杂,影响因素众多,很难在计算模型中完全考虑所有因素.不同科学工作者考虑的影响因素不同,进而提出的计算公式也不同。
连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式
发表时间:2017-09-20T11:13:15.243Z 来源:《防护工程》2017年第11期作者:陈杰杨培金刘明
[导读] 为使连续刚构桥梁最终线形达到设计线形,施工立模标高要增加施工预拱度f1与成桥预拱度f2,如图1所示。
威海水利工程集团有限公司山东省威海市 264200
摘要:计算连续钢构桥梁中成桥预拱度是非常困难的。
因此为求解连续刚构桥梁跨中成桥预拱度设置值,将影响其运营期间跨中挠度值增大的多种主要因素给定合理量值并考虑相互耦合作用,建立多种不同跨径组合的在役刚构桥梁有限元模型,对其进行分析求解。
利用最小二乘法进行多项式拟合,最终推导出适用于主跨跨径200m以内的连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式,并与规范解、经验解、实测值进行对比,证明了该估算公式的适用性。
关键词:桥梁工程;连续刚构桥;成桥预拱度;拟合;估算公式
引言
为使连续刚构桥梁最终线形达到设计线形,施工立模标高要增加施工预拱度f1与成桥预拱度f2,如图1所示。
其中f1由模型计算所得,而f2的取值是根据桥梁后期运营过程中跨中下挠经验值来确定的,没有统一的标准。
我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中引入挠度增长系数ηθ,Ms来计算结构长期挠度,反映结构由于收缩徐变及混凝土弹性模量降低而造成的挠度的增加,但其计算值与桥梁实际下挠值相差很大,起不到使结构最终线形平顺的作用为此本文建立大量的连续刚构模型,对影响跨中后期下挠的参数进行适当调整,求得结构运营3年后的跨中挠度,对大量离散数据进行拟合,得出适用于主跨小于200m的连续刚构桥梁成桥预拱度估算公式,可为后续连续刚构桥梁成桥预拱度f2计算提供参考。
1确定影响因素的参数量值
连续刚构属于超静定桥梁结构,运营后期跨中下挠是多种因素耦合作用下的结果,且混凝土收缩徐变是最主要的影响因素。
混凝土收缩徐变、主梁刚度变化、纵向预应力的有效性、活载、施工质量及运营管理等是跨中下挠的影响因素。
在建立有限元模型的过程中,为真实模拟结构运营后期的状态,需调整各主要影响因素的参数,确保挠度计算值更贴近实际情况。
1.1混凝土收缩徐变时间参数
混凝土的收缩徐变持续6个月后结构变形可达到最终徐变变形的70%~80%,之后变形增长逐渐缓慢。
根据这一特点以及桥梁设计时通常考虑1000~1500d的收缩徐变计算时间,将结构运营3年后的挠度值作为成桥预拱度估算公式的计算目标值,即按估算公式计算值设置的成桥预拱度,可在桥梁运营3年后其跨中桥面标高基本达到设计高程,且之后变化不大,可满足桥面平稳行车的要求。
1.2结构刚度参数
受弯构件的刚度为EI,即混凝土弹性模量与截面抗弯惯性矩的乘积。
混凝土弹性模量在浇筑前期略低于设计值,之后逐渐达到设计强度;由于结构运营期间裂缝不断开展,刚度变为EIc,故需对结构刚度进行折减。
根据混凝土疲劳刚度衰减试验规律的结果,取运营3年后主梁混凝土刚度折减10%作为估算量。
1.3纵向预应力参数
根据实测资料发现预应力损失的理论计算值均低于实测值,即预应力损失预估不足。
在施工张拉完成后钢束有效预应力为张拉控制应力的80%左右,加载二期恒载后钢束有效预应力为张拉控制应力的70%左右;加之预应力损失与钢束材料、桥梁运营期间的养护措施、病害类型等多因素有关,取运营3年后纵向有效预应力折减为张拉控制应力的30%作为估算量。
2有限元求解
根据影响因素的参数量值修改模型中的相应参数,为求解各因素对挠度的影响程度以及多因素耦合对挠度的影响程度,分别计算结构
在不同工况下的跨中挠度值,具体见表1。
结语
1)刚度折减对连续刚构桥梁跨中长期挠度影响不大,预应力损失对其影响显著,约占总下挠量的35%,混凝土收缩徐变是其最主要的影响因素,且收缩徐变引起的下挠量与跨径有明显的函数关系。
2)基于最小二乘法,对大量数据进行多项式拟合,推导出连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式,其结果与实测下挠值较为吻合。
3)本文推导的跨中成桥预拱度估算公式适用于主跨跨径小于200m的连续刚构桥梁,解决了成桥预拱度经验公式不统一且取值偏大这一问题,为后续建设桥梁的预拱度设置提供了参考。
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