预应力混凝土连续弯箱梁横向计算与施工

预应力混凝土连续弯箱梁横向计算与 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 第六图书馆 介绍了预应力混凝土连续弯箱梁的设计特点,对梁式桥横向计算的基本原理和步骤以及施工注意事项进行了探讨。以供广大工程 技术人员参考。介绍了预应力混凝土连续弯箱梁的设计特点,对梁式桥横向计算的基本原理和步骤以及施工注意事项进行了探讨 。以供广大工程技术人员参考。预应力混凝土连续弯箱梁 结构设计 横向计算山西建筑吴勇贵州省交通规划勘察设计研究院 ,贵州贵阳5500012007第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 第33卷 第4期 · 74 - 2 0 0 7年 2月 山 西 建 筑 SHANXI ARcHITE n JRE V01．33 No．4 R出+ 2007 文章编号：1009 6825[2007)04—0074—03 预应力混凝土连续弯箱梁横向计算与施工 吴 勇 摘 要：介绍了预应力混凝土连续弯箱梁的设计特点，对粱式桥横向计算的基本原理和步骤以及施工注意事项进行了探 讨，以供广大工程技术人员参考。 关键词：预应力混凝土连续弯箱粱，结构设计。横向计算 中圈分类号：TU375．1 文献标识码：A ． 1 概述 国道主干线重庆至湛江公路(贵州境)崇溪河至遵义高速公 路忠庄互通式立交匝B跨线桥；桥型结构：上部构造：(25+4×30 +25)m预应力混凝土连续弯箱梁。曲线半径；65 m。下部构 造：桥台为重力式U型台，桥墩为独柱墩和钢筋混凝士矩形双柱 墩。技术指标：设计荷载：汽车一超20级、挂车--120，桥面净宽： 净一7．5m～7．75m，桥下净空：大于5．0m；车道：单向双车道；计 算行车速度：40 km／h。 2 预应力混凝土连续弯箱梁的横向计算 2．1 横向计算的目的 通常预应力混凝土连续梁桥在进行纵向计算分析时是将结 构简化为单个纵向梁按有限元平面杆系进行计算，其横向仅考虑 横向分布影响，没有进行横向计算。因此，无法知道箱梁截面的 横向受力状态，也无法进行配索及配筋的设计。为进一步了解横 向受力以及合理的横向配筋和配束，有必要进行箱粱的横向计算。 2．2 横向计算的原理和基本内容 横向计算的方法为框架分析法，其原理为：在箱粱的长度方 向上截取单位长度的薄片框架，利用结构力学方法进行分析，但 性节点的弯矩一转角曲线。文中通过改变拼接件角钢的厚度、螺 栓直径、角钢竖肢中螺杆轴线至梁翼缘间的距离以及连接是否施 加预拉力来考察各种因素对节点的受力性能的影响。ANSYS模 拟分析得到的梁柱节点弯矩—转角曲线如图5所示。 O．Oo5 O．m5 转角／rad cJ 图5 各节点模型的弯矩一转角曲线 5．结语 模型1，2采用的计算模型其计算结果与试验结果相比较，误 差在允许范围内，从而说明了分析的可靠性，给今后的试验研究 和工程应用带来极大的方便。由以上计算分析可知，影响上下翼 缘角钢半刚性节点受力性能的因素较多。对于不同的构造，节点 的初始剐度及极限承载力相差较大。 1)角钢为梁柱连接节点的薄弱环节，增加角钢的厚度可以明 显提高连接节点初始转动刚度和极限抗弯承载力。 2)与柱翼缘相连的螺栓杆轴线到角钢肢背间的距离(见图1) 对节点的承载力影响较大，节点的抗弯承载力随着值的增大而减 小。因此，在实际的梁柱节点设计中，高强螺栓在满足排列和构 造要求的前提下，应尽量靠近梁受拉翼缘布置。 3)螺栓直径越大，节点的极限抗弯承载力越高。 4)预拉力的施加有利于提高节点的初始转动刚度，但承受弯 矩的能力随着转角的增大而逐渐接近。 参考文献： [1]陈惠发，周绥平．钢框架稳定设计[M]．上海：世界图书出版公 司，1999． [2]顾正维，孙炳楠，童根树．螺栓角钢钢节点的三雏非线性有限 元分析[J]．钢结构，2003，2(18)：48—52． [3]陈绍蕃．门式刚架端板螺栓连接的强度和刚度[J]．钢结构， 2000，1(15)：6—11． Nonlinear analysis of joint of up-down steel angle semi-rigid beam-column XIANG Fang ZHAN Gen-hua YANG Wen-ling Abstract：Utilizing nonlinear finite dement analysis software-ANSYS up-down steel angle semi—rigid be／inl-column is a dyzed+Moment rota— tion curve of connection iS obtained+Further analysis is also made to study the mechanical perfl0彻anoes of connection joints between column and beam，which pmvides gcx~l references for connection design of semi—rigid beam—column． Key words：up—down steel angle，finite element analysis method，joint of beam and column 收稿日期：2006 08 23 作者简介：吴 勇(1974一)，男，工程师，贵州省交通规划勘察设计研究院，贵州 贵阳 550001 ∞m∞ ∞ 回卯柏∞加坩0 g ．荟 ∞m ∞ ∞ ∞卯帅∞加m 0 g．聋 静 蚰 ∞ ∞ 如 帅 旬 加 坩 0 目 ．聋 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 第 33卷 第 4期 2 0 0 7年2月 吴 勇：预应力混凝土连续弯箱梁横向计算与施工 ·75 - 必须满足框架的变形与整个梁体协调一致的原则。 荷载计算包括结构自重(包含二期恒载)、预应力、汽车荷载、 挂车荷载、人群荷载和温度影响力等。活载应根据计算截面，在 横向按最不利荷载布置。可以采用具有横向影响加载程序的电 算程序计算，其加载原理与纵向影响线加载原理相同，主要区别 在于： 1)位于横桥上的汽车车辆无 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 车与重车之分，并且各类汽 车荷载的横向轮距及布置都相同； 2)对于多车道桥梁布置多列车时，应考虑荷载折减； 3)布载区间受桥面行车净空的严格控制； 4)布载的最大车列数与最大车道数相对应。 由于横向布载受车道的限制，另外，布载不同车列数的折减 系数不同，故必须分别求出不同车列数的加载极值，而后分别乘 以不同的车道折减系数，最后比较确定活载最大值。 如不采用横向影响线加载，也可以根据桥面车道划分直接布 置车辆荷载。荷载有效分布宽度的计算可按JTJ 023—85公路钢 筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 第3．1．4条的规定，一般 按整体的单向极计算，然后换算成每延米的集中荷载作用在框架 上。 对于变截面箱梁桥，由于箱梁的高度和梁肋的宽度是变化 的，各横断面处荷载的有效分布宽度则随箱梁截面尺寸的不同而 变化。根据桥梁的具体情况，如取墩顶、主跨 L／4为代表性横断 面，则可计算出不同横断面各种布载工况的荷载有效分布宽度和 单位箱粱长度的荷载数值，从而进行计算分析。 2．3 温度影响在箱形梁桥横向截面计算 超静定结构中，温度应力可以达到甚至超过活载应力，已被 认为是预应力温凝土桥梁产生裂缝的主要原因。温度应力达到 一 定数值，有可能增加箱梁腹板的主拉应力，恶化斜截面的抗烈 性，所以选用符合实际情况的温度梯度曲线十分重要。 横向温度应力对预应力箱梁尤其重要，尤其在横向截面未设 置预应力时更要引起重视，因为纵向强大的预应力会引起横向混 凝土抗拉应力的削弱，所以一定要验算横向温度应力。 横向温度应力与纵向分析和计算一样，由横向局部温度自约 束应力与横向框架中约束产生温度次内力及其次应力两部分组 成。前者可按非线形温度分布的矩形厚板条的局部温度自约束 应力计算；后者则按横向框架计算，如果温度分布在顶板内按线 形分布，则可以按一般平面杆系程序进行横向框架约束温度应力 计算；如果温度分布在顶板内按非线形分布，则应先求出线形温 度分布下横向约束温度应力，然后乘以非线形温度分布的修正系 数K。 1)横向自约束应力计算。 箱梁滑桥面顶板的温差分布曲线按 TBI 2—85铁路桥涵设计 规范附录十六计算： T o=T'oe— (1) T o=To(1一e— )。 其中，T。为箱梁沿梁高方向的温差，对于无碴桥面，可取 20℃； 为沿顶板厚日照温差曲线的指数值；Y为计算点至顶板 的距离。 横向自约束应力的 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下(设温度梯度沿顶板厚度按指数 曲线分布)： 厂 ] l：口T 。E I +—12K2(-~—--Y)一 一。 I (2) I ’ 以 。 I Y=b h 。 其中，n为混凝土的线膨胀系数；T o为板厚温差；E为混凝 土的弹性模量； 为顶板厚度；a为沿板厚温度曲线的指数值。 K1- ， K2=K1{— 一[1一e— (1+a )]／(a 一a )}。 2)横向框架约束温度内力及应力。 横向框架计算忽略轴向力 H的影响，其中箱梁顶板的横向 约束应力 2为： ． 7(2y+2)aToE ， 2 士 ^ J 底板的横向约束应力为： ， 7缸 E ，， ⋯ 2 K LqJ 其中，a，To，E意义同前；K为顶板截面非线形温度分布换 算成等效线形温度分布的温度修正系数。 3 施工注意事项 1)连续弯箱梁采用支架逐孔现浇施工，按设计和施工要求完 成下部构造的施工以后，搭架现浇箱梁混凝土。支架必须保证有 足够的刚度、强度和稳定性，支架下部设置必要的基础。为消除 支架产生的非弹性变形和支架基础的沉降，支架在浇筑混凝土前 必须进行等荷预压。经观察支架充分稳定后，持续预压3 d～5 d， 方可浇筑箱梁混凝土。预压沉降观测达到要求后预压荷载全部 卸除，然后再立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土。各施工段浇筑箱梁混 凝土时，应先浇筑每跨跨中部分，横梁两侧4 m～6 m范围内应待 跨中浇筑完成后再施工，以防在此范围内出现开裂。支架必须待 该施工段张拉预应力筋完毕，压浆强度满足要求后才能脱架。各 施工段拆架时一定要先翼板后底板，并必须从跨中向两边拆除。 在整个拆架过程中，必须防止因拆架不当产生过大的临时荷载， 引起不应有的施工裂缝。 2)箱梁预应力管道采用波纹管成型，为了严格保证管道弯曲 坐标及弯曲角度，安装时必须严格按坐标定位，并用“井”字型定 位架进行管道的定位，保证管道顺畅，以减少摩阻损失。预应力 管道定位钢筋间隔为4O em，所有的定位钢筋均应采用点焊成型。 锚下垫板必须与预应力钢束垂直，垫板中心应对准管道中心。在 管道密集部位及锚固处，应加强混凝土的振捣，确保混凝土不出 现空洞、蜂窝或麻面。 3)箱梁混凝土浇筑尽量选择日气温变化较小时进行，应加强 对浇筑完成部分的养护，防止收缩裂缝的出现。为了避免混凝土 内外温差过大，腹板外模拆除后应有一定的保温时间，不得立即 喷洒冷水进行养护。 4)预应力钢束张拉应在混凝土强度达到95％以上和混凝土 龄期超过 8 d时方可进行，张拉按要求分批对称张拉，预应力张拉 控制应严格按设计图纸进行。纵向预应力管道一律采用真空灌 浆工艺进行灌浆，预应力束的孔道采用 SBG塑料波纹管，灌浆施 工采用的工艺和设备，需要配套。预应力钢柬尤其是单向张拉的 钢束应采取措施确保灌浆饱满。 5)封锚混凝土浇筑在管道灌浆以后进行，施工前应将封锚加 补钢筋安装就位，妥善恢复因张拉而截断的普通钢筋。 6)普通钢筋与预应力钢束或钢筋骨架位置发生干扰，其处理 原则为适当移动普通钢筋位置以保证预应力钢束或钢筋骨架的 位置；如纵向预应力钢束与横梁骨架钢筋位置发生干扰且相应图 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆 第33卷 第4期 - 76 · 2 0 0 7年 2月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITEC九 E V01．33 No．4 Fleb． 2007 文章编号：1009．6825{2007)04．0076．02 高层 建筑 的结构 设计 理念 阴 杰 曹京华 陈克勤 摘 要：指出高层建筑要重视概念设计，明确结构体系，并应合理地进行结构计算分析与调整及采取必要的构造措施，为 保证建筑物的安全提供了理论基础。 关键词：概念设计，结构体系，抗震计算，构造措施 中圈分类号：TU318 文献标识码：A 对于一座高层建筑的结构设计，既应保证高层建筑具有足够 的安全性，即具有足够的抗震和抗风的能力及具有足够的承载力 和变形的能力；又应保证结构的经济性、合理性。为达到以上目 标，一要进行合理的概念设计，二要明确合理的结构体系，三要合 理的结构计算分析与调整，四要采取必要的构造措施。 1 要进行合理的概念设计 概念设计比数值设计更重要。先进的设计思想可以通过概 念设计得到充分的体现。概念设计是指通过力学规律、震害教 训、试验研究、工程实践经验等建立设计概念、设计对策和措施， 它比量化的计算更能有效地从宏观上处理好结构的安全问题，特 别是抗震安全。以概念设计为指导，能够正确地解决高层建筑的 总体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，包括结构抗侧力体系的选择；结构抗竖向力体系的选 择；结构楼面体系的选择；房屋的高宽比；结构的平面布置和竖向 布置；变形缝的设置；材料的选用和构造处理等问题。下面主要 阐述两点。 1．1 结构平面布置刚度宜均匀，减少扭转 高层建筑的平面布置宜简单、规则，尽量减少突出、凹进等复 杂平面。更重要的是结构平面布置时要尽可能刚度均匀，即结构 的刚心与质心尽量接近，减少地震作用下的扭转，扭转对结构的 危害很大。 减少结构的扭转，一是减少地震作用引起的扭转，二是增加 结构抵抗扭转的能力。平面刚度布置均匀，可减少地震作用下的 扭转。而影响平面刚度均匀的主要因素是剪力墙的布置。剪力 墙集中布置在结构平面的一端或一侧是不好的。大刚度抗侧力 单元偏置的结构在地震作用下扭转大 ，而对称布置剪力墙、井筒 有利于减少扭转。周边布置剪力墙，或周边布置刚度很大的框筒 等，都是增加结构抗扭刚度的重要措施，有利于抵抗扭转。为了’ 减少地震作用下的扭转，还要注意平面上质量分布，质量偏心会 引起扭转，质量集中在周边会加大扭转。 1．2 结构竖向刚度宜均匀，避免薄弱层，减少鞭梢效应 结构宜做成上下等宽或由下向上向心逐渐减小的体型，更重 要的是结构的抗侧刚度应当沿高度均匀分布，或沿高度向心逐渐 减小。各层剪力墙的布置是影响结构竖向刚度是否均匀的主要 因素。框支剪力墙结构是典型的结构竖向剐度有突变的结构，框 支层的变形大，为薄弱层，容易发生地震震害。故在结构设计时， 不允许将全部或大部分剪力墙设计成框支，必须有一定数量的落 地剪力墙，让框支剪力墙的软弱层由落地剪力墙加强，将框支剪 力墙转换层以上的剪力较均匀的转移到落地剪力墙上，从而避免 软弱层引起的震害。 由于建筑立面有较大的收进或顶部有小面积的凸出房间造 成建筑立面体型沿高度变化，或者为了加大建筑空间而顶部减少 剪力墙等，都可能使结构顶部少数层刚度突然变小，这可能加剧 地震作用下的鞭梢效应，顶部的侧向甩动变形过大也会使结构遭 受破坏，所以在概念设计中，应当考虑到这些方面的影响，在方案 阶段进行调整或采取加强措施。 总之，通过概念设计，应力求达到抗震体系选择恰当，经济合 理，较好满足设计规范的各项要求。 2 选择合理的结构体系 根据工程实践经验，如果高层建筑结构体系选型不当，任凭 再用先进的结构理论和精确的计算方法，也较难作出安全可靠、 纸中并未提及避让原则，建议按照先保证纵向预应力钢束的位置 准确，然后再保证钢筋骨架的位置。 7)在浇筑箱梁时，箱梁内部的建筑垃圾必须清理彻底并保证 通气孔的畅通。 参考文献： [1]梁 立．钢筋混凝土梁加固方法研究[J]．山西建筑，2005，31 (3)：33．35． [2]纪福宏，郭惠琴．剪力墙连粱超筋的处理[J]．山西建筑，20o5， 31(7)：36—38． Lateral calculation and construction of pre．stressed concrete continuous curved box-girder WU Yong Abstract：The following paper introduces the design characteristics of pre-stressed mncrete continuous curved box-girder，and discusses the ba— sic principle and stepsoflateralcsl~htionof beam-bridge anditsmnstn~ion attentions，whichtOoffer a rdereneeford1gin。er andtechnidam． Key words：pre-stressed concrete continuous curved box-girder，structural design，lateral calculafion 收稿日期：2006—08．08 作者简介：阴 杰(1974．)，女，工程师，保定市建筑设计院，河北 保定 071000 曹京华(1972．)，女。工程师，保定市第五建筑公司，河北 保定 071000 陈克勤(1974．)，男，工程师，保定市城管局监理公司，河北 保定 071000 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 www.6lib.com 第六图书馆