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关于合理成桥状态设计方法的讨论
日期:2017-2-23 15:34:25 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    合理成桥状态设计方法关注桥梁的总体受力和变形状态,通过合理的预应力设计,使桥梁达到合理成桥状态(包括弯曲状态、剪切状态和应力状态),以此克服可能引起下挠的多种不确定因素。

 

    按照合理成桥状态进行设计是解决长期下挠问题的必要条件,但还不是充分条件。为实现合理成桥状态,还要能够对各种作用效应进行准确计算,对此有如下讨论:

 

(1)采取合理的时变作用计算模式

    混凝土收缩徐变、预应力筋松弛、车辆活载和环境温度等因素,对预应力混凝土梁桥结构状态可能产生的时效影响和损伤积累。在混凝土的收缩徐变计算上,对大跨度桥梁最好采用两种以上的模式,一些特大桥梁还应专门进行收缩徐变试验研究。

 

    在预应力损失方面,摩阻损失受施工工艺影响大;短筋回缩损失大;目前规范对低松弛钢绞线的松弛损失取值很小,我国生产1860MPa级钢绞线的历史仅10来年,《预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-2003)规范要求的1000h后应力松弛率不大于4.5%,但允许用100h以上的测试数据推算1000h的松弛率值,笔者以为目前对钢绞线长期松弛损失的认识未必全面,长期松弛损失的量值在若干年之后不一定趋于稳定。在车辆活载的作用效应方面,我国现行公路桥规所给的公路-Ⅱ级和公路-Ⅱ级荷载,只是静力设计荷载,还没有制订疲劳荷载谱,所以谈不上如何进行疲劳设计。在温度影响计算方面,我国公路桥梁规范采用了竖向梯度温度分布模式,所规定的温度基数只与桥面铺装的类型与厚度有关,与公路桥梁所处地区无关,与桥梁的走向无关。实际上,对于重要桥梁,特别是曲线梁桥,应该多取几种温度模式进行计算,对于南北走向的桥梁,也可以补充横向温度模式,考虑两侧腹板的温差影响。

 

(2)对空间效应的附加考虑

    箱梁空间效应包括扭转、畸变和剪滞等。扭转、畸变效应在曲线梁桥中较为明显,剪滞效应在宽体箱梁中较为明显。

 

(3)对局部区域的特殊考虑

    对于支座附近区域、横隔板、预应力锚固块等力流紊乱的局部区域(D区),平截面假定不再适用,加上缺乏规范的指导,使得凭“经验”设计的D区常常出现结构性裂缝。这些裂缝虽是局部受力所致,但难免会影响到梁体的总体受力。可以采用拉压杆模型方法,进行这些局部区域的构造和配筋设计。

 

(4)通过合理选择截面尺寸,控制最大压应力水平

    在运用本章方法对一些大跨度桥梁进行设计检验时,有时会发现很多桥梁不能够满足合理成桥特杰,如果增加预应力用量,根部截面的压应力水平就会超限,这说明其截面尺寸偏小。同时,偏小的截面尺寸也会妨碍增加布束数量。研究表明,通过合理的截面尺寸设计,既可以满足合理成桥状态,又能使最大压应力满足规范要求的限制。

 

(5)采用体内一体外混合配束设计

    考虑到预应力损失存在着很大的不确定性,故建议采用体内一体外混合配束的设计方式,用体外束补偿预应力长期损失过大的问题。对于大跨度桥梁,应优先采用通长布置的体外束,通过对体外束的后期张拉来调整内力和应力状态,从而抑制可能产生的持续下挠变形。

 

(6)采用节段预制拼装桥梁

    对于采用悬浇施工的大跨度梁桥,由于挂篮施工时养护条件差、加载龄期短,因而混凝土结构的时效变形与早期损伤均比节段预制拼装桥梁更为不利,因此预制拼装技术值得重视与推广。

 

文章出自桥梁动静载荷试验www.zjlq.net,转载请注明。


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