組合結(jié)構(gòu)橋梁的橫向預應力設計方法研究

1、<p>　　組合結(jié)構(gòu)橋梁的橫向預應力設計方法研究</p><p>　　摘要：組合結(jié)構(gòu)橋梁不同于鋼筋混凝土橋梁，本文針對組合結(jié)構(gòu)橋梁的特點對其橫向預應力的設計方法進行了研究，根據(jù)規(guī)范要求進行應力分析和編程計算，提出了快速設計組合橋梁橫向預應力的計算方法，并通過有限元計算驗證了改方法的可行性和準確性。 </p><p>　　一 鋼筋混凝土橋道板的應力計算 </p>&l

2、t;p>　　在預加力階段，構(gòu)件的受力特點是預加力值最大（因預應力損失值最小），而外荷載最小（僅有梁的自重作用）。 </p><p>　　由預加力產(chǎn)生的全預應力混凝土法向壓應力和法向拉應力 </p><p>　　構(gòu)件一期恒載產(chǎn)生的混凝土正應力為 </p><p>　　預加應力階段的總應力 </p><p>　　在預加應力階段，保證全預應力

3、梁的上緣混凝土不出現(xiàn)拉應力的條件為 </p><p><b>　　由此得到 </b></p><p>　　―預加力合力的偏心距；合力點位于截面重心軸以下時取正值，反之取負值； </p><p>　　―混凝土截面下核心距： </p><p>　　―構(gòu)件全截面對截面上緣的彈性抵抗矩； </p><p>

4、;　　―傳力錨固時預加力的合力。 </p><p>　　全預應力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應組合下，正截面的混凝土拉應力進行驗算 下列要求 </p><p>　　全預應力混凝土構(gòu)件，在作用短期效應組合下，進行正截面抗裂驗算，由正截面拉應力允許公式可得到： </p><p>　　在作用短期效應組合計算的彎矩值作用下，根據(jù)構(gòu)件下緣不出現(xiàn)拉應力的條件，同樣可以求得預加力合力

5、偏心距（）為 </p><p>　　―按作用短期效應組合計算的彎矩值； </p><p>　　―使用階段的永存預加力與傳力錨固時的有效預加力之比值，可近似地取0.8； </p><p>　　―混凝土截面上核心距：； </p><p>　　―構(gòu)件全截面對截面下緣的彈性抵抗矩。 </p><p>　　全預應力混凝土構(gòu)件的束

6、界公式： </p><p><b>　　二 程序編程計算 </b></p><p>　　圖1 束界計算程序圖 </p><p>　　Figure 1 Process graph of beam sector calculation </p><p>　　三 組合結(jié)構(gòu)橋梁橋道板節(jié)段有限元模型分析 </p>&

7、lt;p>　　3.1有限元模型分析 </p><p>　　本結(jié)構(gòu)采用Midas civil2010建模,橋道板寬12m，縱向長度1.5m，混凝土標號C50，鋼箱采用Q345-qC鋼，橋道板劃分成23個單元，鋼箱與橋道板左側(cè)采用水平、豎向約束，右側(cè)采用豎向約束，鋼箱底部固結(jié)。 </p><p>　　圖2鋼箱-砼整體構(gòu)造圖 </p><p>　　Figure 2

8、Overall structural map of steel box - concrete </p><p>　　在支點處移動荷載產(chǎn)生的最大值時移動荷載的布置方式 在支點處移動荷載產(chǎn)生的最小值時移動荷載的布置方式 </p><p>　　在跨中處移動荷載產(chǎn)生的最大值時移動荷載的布置方式 在跨中處移動荷載產(chǎn)生的最小值時移動荷載的布置方式 </p><p>　　圖3移動

9、荷載布置方式的極值 </p><p>　　Figure 3Moving load arrangement of extreme value </p><p><b>　　圖4基本組合: </b></p><p>　　Figure 4 The basic combinations </p><p>　　3.2組合結(jié)構(gòu)橋道板

10、節(jié)段有限元模型計算數(shù)據(jù) </p><p>　　表1使用階段正截面壓應力驗算 </p><p>　　3.3組合結(jié)構(gòu)橋道板橫向預應力布置 </p><p>　　建立混凝土橋道板節(jié)段有限元模型，提取彎矩值，擬合成彎矩方程，在c++程序內(nèi)計算預應力筋束界范圍，用計算束界指導配置橫向預應力束。按規(guī)范要求設計橫向預應力束，如下圖5所示： </p><p>

11、;　　圖5橋道板預應力束形狀 </p><p>　　Figure 5 Shape of prestressed beam graph in Carriageway slab </p><p><b>　　四小結(jié) </b></p><p>　　1 本文提出了組合結(jié)構(gòu)橋梁的橫向預應力筋設計方法； </p><p>　　2 通

12、過有限元計算證明了該方法的有效性； </p><p><b>　　參考文獻: </b></p><p>　　[1] 李修君，周志祥, 張江濤 小型石拱橋的實用加固方法研究[D].華東公路 2012.01 </p><p>　　[2] 李修君．鋼箱-砼組合連續(xù)剛構(gòu)橋橋道板設計方法研究[D]．重慶．重慶交通大學碩士學位論文，2012. </p