预应力混凝土连续梁桥分析

预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥对⽐分析预应⼒混凝⼟简⽀梁桥、连续梁桥和刚架桥的设计构造特点和对⽐分析⼀、预应⼒混凝⼟简⽀梁桥1、构造布置：常⽤跨径：20～50m之间，我国编制了后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁桥的标准设计，标准跨径为25m、30m、35m、40m。

主梁梁距：1.5～2.2m之间横梁布置：端横梁、中横梁（布置在跨中及四分点处）2、主要尺⼨：主梁：⾼跨⽐1/15～1/25；肋厚14～16cm；横梁：中横梁3/4h，端横梁与主梁同⾼，宽12～20cm，可挖空；翼板：不⼩于1/12h，⼀般为变厚度。

马蹄：为了满⾜布置预应⼒束筋的要求，应T 梁的下缘做成马蹄形。

（⼀）主梁1、梁⾼：我国后张法装配式预应⼒混凝⼟简⽀梁的标准设计有25，30，35，40m 四种，其梁⾼分别为1.25～1.45，1.65～1.75，2.00，2.30m。

标准设计中⾼跨⽐值约为1/17～1/20，其主梁⾼度主要取决于活载标准，主梁间距可在较⼤范围内变化，通常其⾼跨⽐在1/15～1/25 左右。

主梁⾼度如不受建筑⾼度限制，⾼跨⽐宜取偏⼤值。

增⼤梁⾼，只增加腹板⾼度，混凝⼟数量增加不多，但可以节省钢筋⽤量，往往⽐较经济。

2、肋厚：预应⼒混凝⼟，由于预应⼒和弯起束筋的作⽤，肋中的主拉应⼒较⼩，肋板厚度⼀般都由构造决定。

原则上应满⾜束筋保护层的要求，并⼒求模板简单便于浇筑。

国外对现浇梁的腹板没有预应⼒管道时最⼩厚度为200mm，仅有纵向或竖向管道的腹板需要300mm，既有纵向⼜有竖向管道的腹板需要380mm。

对于⾼度超过2400mm 的梁，这些尺⼨尚应增加，以减少混凝⼟浇筑困难，装配式梁的腹板厚度可适当减少，但不能⼩于165mm。

如为先张法结构，最低值可达125mm。

我国⽬前所采⽤的值偏低，⼀般采⽤160mm，标准设计中为140~160mm，在接近梁的两端的区段内，为满⾜抗剪强度和预应⼒束筋布置锚具的需要，将肋厚逐渐扩展加厚。

简述多跨预应力混凝土连续梁桥的施工设计分析摘要：本文结合某大桥进行施工过程的数值模拟分析，计算出用于惠城区陈江五一桥施工的预拱度值，指导该桥的施工线形控制。

长联大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工线形控制的关键是确定预拱度值，文中对此提出了需要考虑的有关因素和计算方法，对同类桥梁的施工有一定的指导意义。

关键词：多跨；连续梁；施工过程结构分析；预拱度主桥为48+7×80+48m预应力混凝土变截面连续梁。

箱梁端支座处及边跨直线段和跨中处梁高为3.8m，中支点处梁高6.6m，箱梁横截面为单箱单室直腹板，顶板厚0.35m，腹板厚分别为：0.45m、0.65m、0.85m，底板厚由跨中的0.42m变化至中支点梁根部的0.758m。

中支点处加厚到1.3m（图1）。

梁高按圆曲线变化，圆曲线半径r=252.516m（图2）。

施工流程是:移挂篮→立模→扎钢筋→浇筑混凝土→张拉各种预应力束→移挂篮，循环以上步骤，直至合龙。

合龙顺序是先两两合拢形成∏型结构，再由中间向两边依次合拢，最后合拢边跨。

图1 箱梁横断面图图2 箱梁立面构造图1预拱度、立模标高等基本概念预拱度值是在悬臂浇筑梁段预设的、用于抵消施工过程中梁体挠度的预设值，是桥梁线形控制过程中的主要依据，其中主要包括混凝土浇筑、预应力筋的张拉所产生的挠度，二期恒载挠度，还要考虑预应力损失、收缩徐变和温度的影响。

立模标高是考虑了以上各项挠度值和影响因素后，对设计标高进行修正作为施工放样的标高[1]~[2]。

其中预拱度设置的正确与否，将直接影响到最终桥梁线形是否能够达到理想设计线形。

在实际应用中，当前第段待浇筑主梁的立模标高应当按照下式计算[3]：（1）式中——第段待浇主梁的底模板前端的立模标高——第段待浇主梁的底模板前端的成桥设计标高——本阶段及后续所有施工阶段对第梁段前端产生的挠度累计值，即施工预拱度——由于挂篮变形产生的底模板前端的挠度值——成桥年后由收缩徐变和车辆运营所产生的挠度，即运营预拱度。

浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程一、研究概况及发展趋势预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。

由于悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。

60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法；60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫（Bendorf）桥，采用了悬臂浇筑法。

随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用，在跨度为40—200米范围内的桥梁中，连续梁桥逐步占据了主要地位。

目前，无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势，成为优胜方案。

我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近对年来发展迅速，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。

近20年来，我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m 的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m 的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。

下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混凝土连续梁桥。

我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥序号桥名主桥跨径（m）桥址1 南京长江二桥北汊桥90+165*3+90 江苏2 六库怒江大桥85+154+85 云南3 黄浦江奉浦大桥85+125*3+85 上海4 常德阮水大桥84+120*3+84 湖南5 东明黄河公路大桥75+120*7+75 山东6 风陵渡黄河大桥87*5+87+114*7+87 山西7 沙洋汉江大桥63+111*6+63 湖北8 珠江三桥80+110+80 广东二、生产需求状况虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展，然而与国际先进水平仍存在一定差距。

预应力混凝土连续箱梁桥底板纵向裂缝分析预应力混凝土连续箱梁桥底板是一种常见的桥梁结构，由于其承载能力强、使用寿命长等优势，广泛应用于公路和铁路交通建设中。

然而，在实际使用过程中，底板纵向裂缝的出现是一个普遍存在的问题，对桥梁的安全性和使用寿命产生一定影响。

本文将对预应力混凝土连续箱梁桥底板纵向裂缝进行分析。

首先，纵向裂缝的成因可以分为内力和外力两个方面。

在内力方面，由于预应力混凝土连续箱梁桥底板的设计和施工过程中，存在一定的预应力损失和应力集中问题。

预应力损失是由于混凝土硬化和收缩引起的，这种损失会导致底板内部的应力分布不均匀，从而产生一些区域的张应力较高。

同时，在施工过程中，如果预应力钢束的张紧力或锚固不当，也会导致底板内力分布不均匀。

在外力方面，预应力混凝土连续箱梁桥底板承受着来自交通荷载和温度荷载的作用。

交通荷载在桥梁使用过程中是不可避免的，会引起底板产生弯曲变形和应力。

而温度荷载则是由于气温变化引起的，当温度升高时，底板会产生热胀冷缩变形和应力。

其次，纵向裂缝的影响主要体现在两个方面。

首先，纵向裂缝会导致底板的强度和刚度下降。

裂缝的存在使得底板的梁体不能充分发挥作用，不仅会影响桥梁整体承载能力，还容易引起劣化和破坏。

此外，裂缝的存在还会进一步加剧渗水和腐蚀问题，加速桥梁的老化过程。

其次，纵向裂缝会影响桥梁的使用寿命和安全性。

裂缝的存在意味着底板的结构已经出现了一定的损伤，这种损伤会随着使用时间的延长而逐渐发展和扩展。

当裂缝规模扩大到一定程度时，将会对桥梁的强度和刚度造成严重影响，甚至导致桥梁的倒塌。

最后，针对纵向裂缝的解决方法主要有以下几种。

一种方法是采取合适的预应力设计和施工工艺。

通过优化底板的预应力布置和张力控制，可以减少预应力损失和应力集中问题的发生，提高底板的整体力学性能。

另一种方法是采取适当的减振和防护措施。

针对交通荷载和温度荷载引起的应力和变形，可以采取减振和防护系统来减小底板的应力和变形，从而减少纵向裂缝的发生。

预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计一、引言预应力混凝土连续梁桥由于其跨越能力大、结构刚度好、行车舒适性高等优点，在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。

而纵向预应力设计是预应力混凝土连续梁桥设计中的关键环节，它直接关系到桥梁的结构性能、安全性和经济性。

二、纵向预应力设计的目的和作用纵向预应力设计的主要目的是通过在混凝土梁中预先施加压应力，来抵消在使用阶段可能出现的拉应力，从而提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。

其作用主要体现在以下几个方面：1、提高梁的抗弯承载能力：预应力的施加可以使梁在承受荷载时，混凝土处于受压状态，充分发挥混凝土抗压强度高的特点，从而提高梁的抗弯能力。

2、增强梁的抗裂性能：预先施加的压应力可以有效地抑制混凝土裂缝的产生和扩展，提高梁的耐久性。

3、减小梁的挠度：预应力可以减小梁在荷载作用下的变形，提高桥梁的刚度和行车舒适性。

三、纵向预应力筋的布置形式1、直线布置：预应力筋沿梁的轴线直线布置，这种布置形式施工简单，但对梁的抗剪和抗扭性能提升有限。

2、曲线布置：预应力筋沿梁的纵向呈曲线布置，常见的有抛物线形和圆弧形。

曲线布置可以更好地适应梁的弯矩分布，提高预应力的效率，但施工难度相对较大。

四、纵向预应力筋的材料选择常用的纵向预应力筋材料有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋。

高强度钢丝具有强度高、柔韧性好的特点，但锚固较复杂。

钢绞线则是目前应用最广泛的预应力筋材料，其强度高、柔韧性好、施工方便。

精轧螺纹钢筋适用于对锚固要求较高的部位，但成本相对较高。

在选择预应力筋材料时，需要综合考虑桥梁的跨度、荷载、施工条件和经济性等因素。

五、纵向预应力筋的数量确定纵向预应力筋的数量应根据桥梁的结构受力要求、使用性能要求和规范规定来确定。

首先，需要根据梁的弯矩和剪力分布，计算出所需的预应力大小。

然后，根据所选预应力筋材料的强度和特性，确定预应力筋的数量。

在计算过程中，还需要考虑预应力损失的影响。

预应力损失包括锚具变形损失、摩擦损失、混凝土收缩徐变损失等。

一预应力混凝土连续梁桥1.力学特点及适用范围连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。

作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。

由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。

2.立面布置预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题，可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式（图1）。

结构形式的选择要考虑结构受力合理性，同时还与施工方法密切相关。

图1连续梁立面布置1．桥跨布置根据连续梁的受力特点，大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置，但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。

当采用三跨或多跨的连续梁桥时，为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等，达到经济的目的，边跨取中跨的0.8倍为宜，当综合考虑施工和其他因素时，边跨一般取中跨的0.5〜0.8倍。

对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。

若采用过小的边跨，会在边跨支座上产生拉力，需在桥台上设置拉力支座或压重。

当受到桥址处地形、河床断面形式、通航（车）净空及地质条件等因素的限制，并且同时总长度受到制约时，可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合，跨径从中间向外递减，以使各跨内力峰值相差不大。

桥跨布置还与施工方法密切相关。

长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁，多采用等跨布置，这样做结构简单，统一模式。

等跨布置的跨径大小主要取决于经济分跨和施工的设备条件。

预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应分析预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应分析随着经济的快速发展和城市交通需求的增加，桥梁成为城市交通发展的重要组成部分。

而预应力混凝土连续箱梁桥因其优异的性能和经济性，在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。

然而，随着桥梁使用年限的增加，预应力混凝土连续箱梁桥在使用过程中会产生徐变效应。

徐变是指材料在长时间持续加载下产生的变形，其主要是由材料的内部结构和外部环境的影响所引起的。

对于预应力混凝土连续箱梁桥而言，徐变效应可能会导致桥梁的变形、应力分布不合理，从而影响桥梁的安全性和使用寿命。

首先，预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应对桥梁的变形产生了影响。

在长时间使用中，预应力混凝土连续箱梁桥的徐变现象会导致桥梁的整体变形增大，从而影响桥梁的平顺性和舒适性。

徐变效应不仅会导致桥梁本身的变形，还可能引起桥梁与周围结构的不协调，进一步影响整个桥梁的稳定性。

其次，徐变效应还会影响预应力混凝土连续箱梁桥的应力分布。

在预应力混凝土连续箱梁桥中，徐变效应使得材料的刚度降低，从而导致桥梁上的应力不再均匀分布。

这种不均匀分布可能会引起结构上的局部过载，加剧桥梁的疲劳破坏。

此外，桥梁的徐变还可能导致桥面板与横梁之间的界面剥离，进一步加剧桥梁的应力不均。

为了解决预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应问题，可以采取以下措施。

首先，在桥梁的设计阶段需要充分考虑徐变效应，并合理选择材料和预应力的大小，以减小徐变引起的变形和应力不均匀分布的影响。

其次，在施工过程中需要严格控制预应力的施加过程，防止徐变效应对桥梁的影响过大。

最后，在桥梁的使用阶段需要进行定期维护和检测，及时发现和修复徐变效应引起的问题，以保证桥梁的安全运行。

总而言之，预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应是影响桥梁安全与使用寿命的一个重要因素。

在桥梁设计、施工和维护过程中，我们应该充分考虑徐变效应的影响，并采取相应的措施加以解决。

只有在充分了解和控制徐变效应的情况下，我们才能确保预应力混凝土连续箱梁桥的安全可靠地运行综上所述，预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应对桥梁的稳定性和应力分布造成了不利影响。

术目录概要1设置操作环境3定义材料和截面3建立构造模型4PSC截面钢筋输入5输入荷载6定义施工阶段8输入移动荷载数据9运行构造分析10查看分析结果10PSC设计14概要本例题使用一个简单的预应力混凝土两跨连续梁模型〔图1〕来重点介绍MIDAS/C ivil软件的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法、移动荷载的输入方法和查看分析结果的方法、PSC截面钢筋的输入方法、设计数据的输入方法和查看分析结果的方法等。

图1. 分析模型桥梁概况及一般截面分析模型为一个两跨连续梁，其钢束的布置如图2所示，分为两个阶段来施工。

桥梁形式：两跨连续的预应力混凝土梁图2. 立面图和剖面图注：图2中B表示设置的钢绞线的圆弧的切线点。

预应力混凝土梁的分析与设计步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。

1.定义材料和截面2.建立构造模型3.输入PSC截面钢筋4.输入荷载恒荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载5.定义施工阶段6.输入移动荷载数据定义车道定义车辆移动荷载工况7.运行构造分析8.查看分析结果9.PSC设计PSC设计参数确定运行设计查看设计结果使用的材料及其容许应力❑混凝土采用JTG04〔RC〕规的C50混凝土❑钢材采用JTG04〔S〕规，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重在程序中按自重输入❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超拉(开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数:0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:1.5e-006(1/mm)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开场点:6mm完毕点:6mm拉力:抗拉强度标准值的75%❑徐变和收缩条件水泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):5000tonf/m^2长期荷载作用时混凝土的材龄:=t5天o混凝土与大气接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH70=大气或养护温度:CT=°20构件理论厚度:程序计算适用规:中国规(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算❑移动荷载适用规：公路工程技术标准(JTG B01-2003)荷载种类：公路I级，车道荷载，即CH-CD设置操作环境翻开新文件(新工程)，以 ‘PSC Beam ’为名保存(保存)。

预应力混凝土连续箱梁桥裂缝分析与防治[摘要] 根据预应力混凝土连续箱梁普遍开裂的工程实际,结合有限元分析结果,对计算方法、混凝土控制应力、温度梯度模式、腹板预应力束布置等抗裂因素提出了设计建议，介绍了防裂构造措施。

[关键词] 连续箱梁预应力混凝土裂缝控制有限元法1 前言近年来大跨径预应力混凝土连续箱梁桥在施工过程或使用阶段,普遍出现各种不同性质的裂缝问题。

典型裂缝是在边跨现浇段和支座附近以及跨中腹板斜裂缝。

本文结合裂缝观测、有限元分析与理论研究,从裂缝成因分析和防治措施上探讨了大跨径预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝控制问题。

观测到的两座开裂桥梁为桥一和桥二。

桥一为56m + 80m +56m三跨变截面单箱双室连续箱梁桥,支点箱高5m,跨中箱高214m,桥宽16125m,设计三车道,设计荷载为汽—超20 ,挂—120 ;桥二为52m+ 3 ×80m+ 52m 五跨变截面单箱单室连续箱梁桥,桥宽16m,设计四车道,设计荷载为汽—20 ,挂—100。

两座桥的裂缝基本相似。

桥一是在运营一段时间之后出现裂缝,而桥二在竣工质量验收时就发现桥梁主跨箱粱的部分腹板上出现了较多的裂缝,主要分布在跨中箱梁腹板以及在与边跨桥墩相接的现浇段箱梁腹板上,裂缝分布在上下游的两侧基本对称,与桥纵轴线成45°左右方向。

从裂缝分布与方向来看,这些裂缝属于结构性裂缝,是由于主跨箱梁承受了较大剪应力,因而在腹板上出现了斜裂缝。

2 设计计算2.1分析方法平面有限元分析只适宜于结构初步设计以及无横向偏载作用下施工阶段的计算,使用阶段结构验算应按空间有限元分析。

在作平面分析时,要将箱梁的空间受力合理而不漏项地简化到平面计算中。

表1 列出了桥一各控制断面在最不利荷载组合下的第一主应力。

可以看出,平面分析下第一主应力均为较小的压应力,而空间分析结果均为拉应力,且有4个断面拉应力数值较大,超出规范规定值。

表1 平面分析与空间分析第一主应力mpa2.2混凝土控制应力我国的大跨径预应力混凝土连续箱梁桥经常出现裂缝,斜截面抗剪能力是一个重要方面。

预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠过大成因分析摘要：预应力混凝土连续梁桥和连续刚构在我国发展迅速，但是随着桥跨的增大，连续刚构桥在使用过程中的问题也凸显出来，其中之一就是随着使用年限的增加，连续刚构的跨中不断下挠，跨中下挠往往与梁体跨中段横向裂缝或大量斜裂缝伴随出现，其下挠可达到相当大的数值，病害十分严重。

本文探讨了造成这一现象的多个原因并提出相关建议，为大跨预应力连续刚构桥的设计和施工提供参考意见。

1.主梁下挠过大成因分析20世纪90年代以来，预应力混凝土连续梁桥和连续刚构在我国发展迅速。

但是随着桥跨的增大，连续刚构桥在使用过程中的问题也凸显出来，其中之一就是随着使用年限的增加，连续刚构的跨中不断下挠，跨中下挠往往与梁体跨中段横向裂缝或大量斜裂缝伴随出现，其下挠可达到相当大的数值，病害十分严重。

从工程实例来看，引起这些现象的主要原因有以下几点：混凝土的收缩徐变影响估计不足－主要原因混凝土徐变是引起梁式桥尤其是大跨梁式桥下挠过大的一个主要原因，大跨径梁桥的恒载内力占总内力的80%、甚至90%以上。

为减小恒载内力，上世纪90年代过分强调结构的轻型化。

由此导致的直接后果是：（1）箱梁的板件越薄，理论厚度就越小，由徐变理论可知，徐变系数就越大；（2）板件薄，混凝土的应力就高，而徐变变形与应力正比。

同时混凝土收缩徐变又是一个十分复杂而又难以精确计算的非线性问题，而对于刚构桥的设计，预测混凝土结构收缩徐变效应的准确性主要依赖于两个方面，即结构中混凝土徐变特性的准确描述和可靠的结构分析：首先对于混凝土徐变特性的描述，国内外众多专家和学者对这一课题已开展了大量的研究工作，并取得了一批重要的成果，但现阶段较为流行的预测混凝土收缩徐变的模型基本上都是建立在试验室数据基础上的经验公式，均需要进行一些修正才能应用于实际结构中的收缩徐变效应计算中。

而现阶段的桥梁设计，一般是在缺乏现场试验资料的情况下进行的，无法对徐变系数进行修正，将会导致混凝土收缩徐变的影响程度及长期性估计不足。

预应力混凝土连续梁桥温度应力计算分析摘要:本文作者多年从事桥梁设计工作,以笔者负责的50+80+50m 预应力混凝土连续箱梁为工程实例,根据新老规范各种日照温度梯度,分别计算出相应温度应力,在此基础上,笔者对比分析了新老公路桥涵设计通用规范各种温度梯度模式对预应力混凝土连续箱梁应力的影响,并提出了新规范提出的日照温度梯度模式下预应力混凝土连续箱梁设计的新思路、新方法,给从事相关工作的同行提供参考。

关键词:预应力混凝土连续箱梁温度梯度温度应力计算《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)(以下简称新规范)是在原《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021—89)(以下简称老规范)的基础上修订而成,新规范在公路桥梁荷载方面作了相当大的调整,如温度作用。

桥梁结构处于自然环境中,受到四季温差、昼夜温差以及日照等温度作用的影响。

四季和昼夜的温差是结构物环境温度的变化,这种温度变化会使桥梁结构物沿纵向均匀而缓慢地伸缩变形,在结构物位移不受到约束的情况下不会使桥梁结构物产生温度次内力,是一种均匀温度作用。

但日照是温度作用的另外一种形式,它使结构物的竖向各部位因接受太阳辐射能量的不同而产生不均匀的温度分布,如桥梁结构的桥面顶面受到阳光直接照射而温度较高,但梁底终日不受阳光照射而温度较低,这种结构物内部沿竖向产生的温差会在结构物内部引起温度次内力。

老规范对桥梁结构日照引起的梯度温度作用效应和国内铁路规范和新西兰、英国BS5400、美国AASHTO规范相比都要小,因此新规范修改了老规范的温度梯度曲线。

1 工程实例以笔者负责设计的一座三跨预应力混凝土连续箱梁为工程实例,该桥梁为某一级公路跨越一条三级航道的结构物,桥梁与路基同宽,全宽为24.5m,按上下行分离式双幅桥设计,单幅桥全宽11.75m;汽车荷载等级:公路-Ⅰ级。

主桥为50+80+50m变截面预应力混凝土单箱单室连续箱梁,箱梁中支点高度为4.618m,其高跨比为1/17.325,跨中高度为2.318m,其高跨比为1/34.52;箱梁高度距墩中心2.0m处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。

Midas例题（梁格法）：预应⼒混凝⼟连续T梁桥的分析与设计北京迈达斯技术有限公司⽬录概要 (3)设置操作环境 (10)定义材料和截⾯特性 (11)建⽴结构模型 (21)PSC截⾯钢筋输⼊ (42)输⼊荷载 (44)定义施⼯阶段 (63)输⼊移动荷载数据 (73)运⾏结构分析 (80)查看分析结果 (81)概要梁格法是⽬前桥梁结构分析中应⽤的⽐较多的在本例题中将介绍采⽤梁格法建⽴⼀般梁桥结构的分析模型的⽅法、施⼯阶段分析的步骤、横向刚度的设定以及查看结果的⽅法和PSC设计的⽅法。

本例题中的桥梁模型如图1所⽰为⼀三跨的连续梁桥，每跨均为32m。

图1. 简⽀变连续分析模型桥梁的基本数据为了说明采⽤梁格法分析⼀般梁桥结构的分析步骤，本例题采⽤了⼀个⽐较简单的分析模型——⼀座由五⽚预应⼒T梁组成的3×32m桥梁结构，每⽚梁宽2.5m。

桥梁的基本数据取⾃实际结构但和实际结构有所不同。

本例题的基本数据如下：桥梁形式：三跨连续梁桥桥梁等级：I级桥梁全长：3@32＝96m桥梁宽度：12.5m设计车道：3车道图2. T型梁跨中截⾯图图3. T梁端部截⾯图使⽤材料以及容许应⼒> 混凝⼟采⽤JTG04（RC）规范的C50混凝⼟>普通钢筋普通钢筋采⽤HRB335(预应⼒混凝⼟结构⽤普通钢筋中箍筋、主筋和辅筋均采⽤带肋钢筋既HRB系列) >预应⼒钢束采⽤JTG04（S）规范，在数据库中选Strand1860钢束(φ15.2 mm)（规格分别有6束、8束、9束和10束四类）钢束类型为:后张拉钢筋松弛系数(开),选择JTG04和0.3(低松弛)超张拉(开)预应⼒钢筋抗拉强度标准值(fpk):1860N/mm^2预应⼒钢筋与管道壁的摩擦系数:0.3管道每⽶局部偏差对摩擦的影响系数:0.0066(1/m)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点:6mm结束点:6mm张拉⼒:抗拉强度标准值的75%>徐变和收缩条件⽔泥种类系数(Bsc): 5 (5代表普通硅酸盐⽔泥)28天龄期混凝⼟⽴⽅体抗压强度标准值,即标号强度(fcu,f):50N/mm^2长期荷载作⽤时混凝⼟的材龄:=t5天o混凝⼟与⼤⽓接触时的材龄:=t3天s相对湿度: %RH=70⼤⽓或养护温度: CT=°20构件理论厚度:程序计算适⽤规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数: 程序计算混凝⼟收缩变形率: 程序计算荷载静⼒荷载>⾃重由程序内部⾃动计算>⼆期恒载桥⾯铺装、护墙荷载、栏杆荷载、灯杆荷载等具体考虑：桥⾯铺装层：厚度80mm的钢筋混凝⼟和60mm的沥青混凝⼟，钢筋混凝⼟的重⼒密度为25kN/m3, 沥青混凝⼟的重⼒密度为23kN/m3。