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基于合理成桥状态的预应力设计方法
日期:2017-2-23 15:33:27 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    在合理成桥状态设计法中,恒载效应也存在变异(如来自梁体超重、铺装超厚),在节段悬臂施工桥梁中,一期恒载在梁体根部截面产生很大的负弯矩,而在跨中截面几乎不产生弯矩;二期恒载对根部截面的弯矩贡献比一期恒载小,但对跨中截面弯矩影响大一期恒载与二期恒载的变异对不同部位影响程度不一致,故采用预应力平衡恒载时,一期恒载与二期恒载需区别对待,针对不同部位选取不同的平衡系数。

 

    对于大跨度混凝土梁桥,普遍认为恒载远大于活载,但是,仔细分析活载的作用,会发现这一认识并不完全正确。实际上活载与恒载效应的比值,沿桥跨分布是不一样的。以三跨谇续梁为例,根部活载弯矩与恒载弯矩相比很小,在大跨度时有时不足10%。但在跨中区段活载比例很大,在恒载零弯矩处,梁体只承受活载的作用,在跨中(0.2-0.4)L范围内,活载弯矩也接近或大于恒载弯矩;同时在跨中(0.2-0.5)乙范围内的活载应力幅度,已经达到或超过恒载与预应力引起的梁体应力水平的一半。

 

    可见,活载与恒载的效应比值沿桥跨分布不均匀,在跨中区段,活载效应较大,而这一区段的梁体刚度又小于根部,对活载比较敏感。故在预应力设计中,必须针对不同的部位,选取不同的活载效应平衡系数。在跨中区段,预应力应该平衡更多比例的活载。

 

    温度作用对于大跨度混凝土梁桥不可忽略。梯度升温在跨中区段产生的正弯矩与活载弯矩相近,需用跨中合龙束去平衡。梯度降温产生的负弯矩值是梯度升温产生正弯矩值的一半,对梁体根部不利,需用悬臂束去平衡。所以,采用预应力平衡温度荷载时,应针对不同部位选取不同的平衡系数。

 

    在计算出截面的设计弯矩之后,可得到跨中和梁体根部截面所需施加的预应力大小,从而得到预应力筋的配置数量。

 

    跨中合龙束在张拉时桥梁已成为超静定结构,因此,张拉合龙束会产生次弯矩对于梁体根部截面有利,但在跨中截面与其初弯矩方向相反,即降低了合龙束的使用效率。合龙束的效率系数,对于边跨合龙束可大致取0.95,中跨合龙束可大致取0.250.5。在得到满足合理成桥状态的预应力用量后,再结合运营阶段和施工阶段的控制条件,以及局部应力的验算,即可完成预应力配筋设计。

 

文章出自桥梁动静载荷试验www.zjlq.net,转载请注明。


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