拱桥预拱度的计算与设置
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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。
桥梁博⼠预拱度设置及计算⽤桥博计算书模板提取预拱度分享⾸次分享者:千雪寻已被分享21次评论(0)复制链接分享转载举报⼀、对桥博组合位移全部废弃,仅供⽤户⾃定义组合的解释。
1、对全预应⼒和A类构件,计算挠度时,按照规范6.5.2条,全截⾯的抗弯刚度Bo应取0.95EcIo,但桥博直接取的EcIo,所以桥博算出来的单项位移,全界⾯的抗弯刚度没有进⾏折减,单项位移、组合位移结果都是是不准确的,全部废弃。
2、解决⽅案:⽤户可以将桥博输出的值加以修整,除以0.95的折减系数,即可得到正确的单项挠度效应。
组合位移的值,⽤户可以采⽤报表来完成。
3、对于钢筋混凝⼟构件桥博的挠度计算值⽆需再进⾏修正。
钢筋硷构件在使⽤阶段是允许开裂的,挠度验算采⽤最⼩刚度原则,即⽤砖开裂后的最⼩刚度计算其可能的最⼤挠度。
⼆、如何设置预拱度?1、规范条⽂:2、预拱度的设置:桥博不能⾃动判断是否需要设置预拱度,需要⽤户编制报表,计算出短期荷载效应下的长期挠度和预加⼒产⽣的长期反拱值。
通过⽐较先判断是否需要设置预拱度,若需要设置,则按规范值进⾏计算。
同时,挠度值还必须满⾜规范6.5.3条的要求:3、⼏个系数的取值4、桥博报表解析荷载短期效应组合长期竖向挠度(mm){1000*(1.55-0.0025*W)/0.95*(ZSUM<[DS(iN,2,iS).V],iS=sgjd>+ZSUM<[D S(iN,3,iS).V],iS=sgjd>+0.7*([DU(iN,58).V])+[DU(iN,70).V])}ZDEC<3>永久荷载产⽣的荷载+施⼯临时荷载位移+汽车最⼩剪⼒下的位移+⼈群最⼩剪⼒的位移预加应⼒产⽣的长期挠度(mm){1000*2*(ZSUM<[DS(iN,4,iS).V],iS=sgjd>)}ZDEC<3>消除结构⾃重后的挠度{(1000/0.95*(0.7*([DU(iN,58).V])+1.0*([DU(iN,70).V])))*(1.55-0.0025*W)} 汽车最⼩剪⼒下的位移+⼈群最⼩剪⼒的位移总结:《桥规》 D62的 6.5.5条:受弯构件的预拱度可按下列规定设置:1 钢筋混凝⼟受弯构件1)当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产⽣的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度;2)当不符合上述规定时应设预拱度,且其值应按结构⾃重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采⽤。
用桥博计算书模板提取预拱度分享首次分享者:千雪寻已被分享21次评论(0)复制链接分享转载举报一、对桥博组合位移全部废弃,仅供用户自定义组合的解释。
1、对全预应力和A类构件,计算挠度时,按照规范6.5.2条,全截面的抗弯刚度Bo应取0.95EcIo,但桥博直接取的EcIo,所以桥博算出来的单项位移,全界面的抗弯刚度没有进行折减,单项位移、组合位移结果都是是不准确的,全部废弃。
2、解决方案:用户可以将桥博输出的值加以修整,除以0.95的折减系数,即可得到正确的单项挠度效应。
组合位移的值,用户可以采用报表来完成。
3、对于钢筋混凝土构件桥博的挠度计算值无需再进行修正。
钢筋硷构件在使用阶段是允许开裂的,挠度验算采用最小刚度原则,即用砖开裂后的最小刚度计算其可能的最大挠度。
二、如何设置预拱度?1、规范条文:2、预拱度的设置:桥博不能自动判断是否需要设置预拱度,需要用户编制报表,计算出短期荷载效应下的长期挠度和预加力产生的长期反拱值。
通过比较先判断是否需要设置预拱度,若需要设置,则按规范值进行计算。
同时,挠度值还必须满足规范6.5.3条的要求:3、几个系数的取值4、桥博报表解析荷载短期效应组合长期竖向挠度(mm){1000*(1.55-0.0025*W)/0.95*(ZSUM<[DS(iN,2,iS).V],iS=sgjd>+ZSUM<[D S(iN,3,iS).V],iS=sgjd>+0.7*([DU(iN,58).V])+[DU(iN,70).V])}ZDEC<3>永久荷载产生的荷载+施工临时荷载位移+汽车最小剪力下的位移+人群最小剪力的位移预加应力产生的长期挠度(mm){1000*2*(ZSUM<[DS(iN,4,iS).V],iS=sgjd>)}ZDEC<3>消除结构自重后的挠度{(1000/0.95*(0.7*([DU(iN,58).V])+1.0*([DU(iN,70).V])))*(1.55-0.0025*W)} 汽车最小剪力下的位移+人群最小剪力的位移总结:《桥规》 D62的 6.5.5条:受弯构件的预拱度可按下列规定设置:1 钢筋混凝土受弯构件1)当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时,可不设预拱度;2)当不符合上述规定时应设预拱度,且其值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。
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。
预拱度的设置一、基本原理1、预拱度的设置只针对桥面系,考虑的是行车时线路的平顺性。
2、预拱度的设置只考虑恒载与活载,不考虑温度及支座沉降。
其中,恒载:结构自重、预应力、二期恒载、收缩徐变(对混凝土梁)。
由于收缩徐变跟时间有关,预拱度分成桥及成桥3年后两种,一般以成桥3年后为准。
活载:按静活载考虑。
3、针对简支结构预拱度值= —(恒载挠度+0.5*静活载最大挠度)即保证不行车时结构上拱0.5*静活载最大挠度,行车最大时结构下挠0.5*静活载最大挠度。
4、针对连续结构预拱度值有两种设法,不同之处在于对活载的处理,目前没有统一。
预拱度值1 = —[恒载挠度+0.5*静活载(最大挠度+最小挠度)]预拱度值2 = —[恒载挠度+0.5*静活载最大挠度]方法1理由如下:火车过桥时,结构各点位移可上可下,直接取下值会使得预拱度过大,取两者平均值切合实际。
由于简支结构最小挠度为0,该方法针对简支结构也能说通。
方法2理由如下:火车过桥时,某处发生最小挠度时表明火车还没有到达该处,此时的挠度对火车走行没有影响,而火车到达该处时一般挠度达到最大值,因此该值才具备实际意义。
实际上火车是由一节节车厢组成,而不是一个移动的集中荷载,因此两种做法不好判别,目前公司说做的连续结构均按第一种办法。
二、施工方案对预拱度的影响针对常规的混凝土结构和钢结构,计算程序及预拱度设置均遵循小变形假定,均即结构形状的微小改变不影响结构受力及位移,程序各阶段处理结构内力及变位时均按直线计算,但是结构的总变形是各阶段的累计(计入位移及转角)。
预拱度= - [最后恒载挠度(成桥3年)+1/2静活载挠度]立模标高= 线路标高+预拱度也就是说,每个节点(梁段)第一次出现(不受力,标高即模板标高)时,按照(线路标高+预拱度)立模,施工完成后得到的就是设计线形,一次成桥如此,悬臂施工及支架施工也是如此。
三、钢梁的预拱度使得桥面节点加工(平躺时)的坐标等于预拱度值即可,方法可多种。
结构预拱度设置与计算的讨论
根据新规范,大家讨论一下对预应力砼结构设置预拱度的计算方法!
规范是这么写的: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是应设预拱度,其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用。
我自己是这么理解的:先根据程序计算两个挠度值:即成桥状态下的挠度值、荷载短期效应组合计算
的挠度值
然后通过刚度修正系数、长期增长系数修正以后,用修正后的荷载短期效应组合计算的挠度值-修正
后的成桥状态下的挠度值
总结为:预拱度值:荷载短期效应组合计算的挠度值×刚度修正系数×长期增长系数-成桥状态下的挠
度值×刚度修正系数×长期增长系数。
我想是不是这样做,譬如桥博,不计算自重,求得成桥状态下预应力产生的竖向位移,然后不计算预
应力,求得短期效应组合的挠度,然后修正相加
预拱度的计算,新旧规范的差别在于新规范考虑了长期作用的影响(x影响系数),其它应该是没什么差别的。
此外楼上提了一个反拱的概念,我想是仅仅对于预应力构件谈的,即预应力张拉时引起的与主要作用产生的相反方向的挠度。
这时候就要注意了,如果反拱过大,不仅不能设预拱度,反而应该设反预拱度,以保证主梁平顺。
我想可能是这样的,先不加活载,计算成桥状态下的反拱,然后计算使用阶段的挠度,两者做修正相
加。
预拱度值等于结构重力和半个汽车荷载所产生的竖向挠度
混凝土桥梁中还应当考虑徐变的影响。
预应力桥梁中还应当包括预应力引起的上拱度。
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。
拱桥预拱度的计算与设置
一、拱桥预拱度的定义和作用
拱桥预拱度是指在桥的设计和施工阶段,在未施加任何荷载时,为了
满足设计要求,在拱轴线上设置的一定曲率的曲线形状。
预拱度的作用是
使桥梁在后期承受活荷载时能够得到理想的内力分布和形态,提高桥梁的
工作性能和安全性。
二、拱桥预拱度的计算
1.弹性计算方法:
(1)找出转换微分方程
在Euler-Bernoulli梁的弹性基础上建立转换微分方程:EIy''''=fx,其中E为杨氏模量,I为截面惯性矩,y为瞬时挠度,f为单位长度集中力。
(2)建立拟定解方程
根据实际情况拟定解方程,并带入转换微分方程,建立微分方程的边
界条件。
常见的边界条件有:刚性左支座和右支座的位移和旋转角度均为零。
(3)求解拟定解方程
求解得到拟定解方程的解,即为拱桥的挠度方程,并利用该挠度方程
可以计算出各点的差异度。
2.弹塑性计算方法:
(1)建立中间截面的平衡条件
通过建立拱桥中间截面的平衡条件,即获得拟定解方程,常用的平衡
条件有:弯矩平衡条件、弯矩和剪力平衡条件等。
(2)求解拟定解方程
求解得到拟定解方程的解,即为拱桥的挠度方程,并计算出各点的差
异度。
(3)校核与调整
根据计算结果,进行校核和调整,使得拟定解方程满足实际要求,并
满足拱桥的结构和荷载性能。
三、拱桥预拱度的设置
1.设计要求:
(1)满足桥梁的运行、使用和验收要求;
(2)保证桥梁的结构安全可靠,并考虑荷载效应;
(3)尽可能减小桥梁的变形和挠度。
2.施工工艺:
在设计和施工时,通常会考虑以下因素:
(1)荷载效应:根据桥梁设计荷载的特点和分布,确定桥梁的最大
挠度和最小挠度。
(2)构造特点:根据桥梁的结构特点和形态,考虑拱桥的几何特性。
(3)建筑机构:考虑拱桥的实际施工工艺和施工条件,避免施工过
程中的困难和工程风险。
四、常见的拱桥预拱度设置原则
1.平拱原则:
在设计和施工中,拱桥的预拱度主要以平拱为原则,即拱轴线在未施加任何荷载时呈水平曲线。
这是因为平拱可以在一定程度上减小桥梁的变形和挠度,使得桥梁结构更加稳定。
2.弯拱原则:
在一些特殊情况下,为了满足建筑和设计要求,拱桥的预拱度可以采用一定的弯曲形状,即弯拱。
这种情况下需要结合具体的设计和施工条件来确定最合适的预拱度。
3.具体情况具体分析原则:
在实际设计和施工中,拱桥的预拱度需要根据具体情况进行分析和选择。
要考虑到桥梁的结构形态、荷载特点、施工工艺和实际需要等因素,使得预拱度能够在满足设计和施工要求的前提下,达到最佳的结构性能和安全性能。
综上所述,拱桥预拱度的计算与设置是设计拱桥时必须要考虑的重要问题。
通过合理的计算和设置,可以确保桥梁在荷载作用下具有良好的结构稳定性和荷载传递性能,提高拱桥的工作性能和安全性。