体外预应力先简支后连续应用探究

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1、体外预应力先简支后连续应用探究摘要：采用MIDAS有限元软件建立了71m先简支后连续预应力混凝土箱梁模型，分析了温度变化对后连续浇注接缝处关键截面应力的影响，并对后连续区采用体外预应力配筋与传统的体内预应力配筋两种情况下预应力筋锚固处应力变化、湿接缝处各截面正应力值、内力值进行了详细的分析比较，得到了一些有益的结论，以便后续桥梁设计者进行参考。关键词：先简支后连续；内力；湿接缝；体外预应力；有限元Abstract:Inthispaper,applyingthefiniteelementanalysis

2、softwareofMIDAStoestablish71msimplysupported-to-continuousprestressedconcreteboxgirdermodel,theeffectsresultedfromthetemperaturechangeonthestressofkeysectionsofthecast-in-placejointareanalyzed,meanwhile,twodifferentsituationsthattheexternalprestressingt

3、endonsorinternalprestressingtendonsareplacedinthenegativemomentzoneareconsidered,inthiscase,thestresschangewheretheprestressedreinforcementanchored,positivevaluesandinternalforcevaluesofkeysectionsofthecast-in-placejointarediscussedandcomparedindetails,

4、andsomeusefulconclusionsareobtainedfinally,whichmayprovidearefereneeforbridgedesigners.Keywords:simplysupported-to-continuous;stress;externalprestressing;finiteelement中图分类号：TU378文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)概述随着装配式梁桥的大量应用，先简支后连续技术在桥梁建设与旧桥加固中广泛被采用，国内学者对基于体

5、内预应力技术的先简支后连续结构进行了大量研究，但对体外预应力技术的先简支后连续结构研究尚少。周朝伟口］、张圣建［2］、姜洪军［3］进行的预应力箱梁简支变连续结构施工技术的研究，指出湿接缝是整个梁桥受力及体系转换的关键。盛兴旺［4］进行了先简支后连续梁桥结构的疲劳性能与抗裂性能的研究，指出疲劳荷载使湿接缝的混凝土应变增量很大，，其抗拉强度小于非接缝截面的抗拉强度。陈小红［5］、闫林栋［6］、冯宗朝［7］基于预应力混凝土先简支后连续梁静、动力试验研究与工程实践，指出湿接缝是该结构的薄弱环节，其抗裂性能较差

6、。何林兴［8］进行了预应力混凝土构件由简支变连续新技术的研究，改进了传统的体内预应力先简支后连续方法，但施工过程依然繁琐。以体内预应力实现“先简支后连续”存在几个方面的问题:(1)桥面开槽留孔作业影响桥梁的整体性，不方便施工；(2)预应力束锚固于顶板，应力集中，易在桥面板出现斜裂缝，不利于桥梁安全性与耐久性。本文通过MIDAS/Civil2006软件建立模型,进行了体外预应力先简支后连续预应力混凝土连续梁桥与体内预应力先简支后连续预应力混凝土连续梁桥的力学性能对比分析，指出体外预应力先简支后连续技术将

7、有很大的应用前景。图1体外预应力先简支后连续结构(cm)2分析计算模型及主要参数2.1计算模型的建立本文通过MIDAS/Civil2006建立71m预应力混凝土连续箱梁分析模型，分析模型中，采用了C50混凝土材料和直径为15.24mm的1860钢较线，建立的模型梁单元数为38个，节点数为39个。计算模型如图2所示。图2有限元计算模型2.2计算荷载的确定(1)汽车荷载的确定［9］汽车荷载选用公路-I级，均布荷载标准值，集中荷载标准值。(2)二期荷载及温度荷载的确定桥面铺张为10cmC40整体化层+10c

8、m沥青碗铺张层,以及1.7m宽的人行道，双侧防撞墙，分析计算时，二期荷载以梁单元连续荷载加载,o温度荷载按整体升温179、降温79考虑，对于局部考虑温度变化效应，则另取值。(3)预应力荷载的确定体内预应力先简支后连续混凝土箱梁体内束布置为底板对称布置2-4(p15.24mm.腹板对称布置3-505.24mm、后连续区顶板布置2-405.24mm、5-5(p15.24mm，体外预应力先简支后连续混凝土箱梁在底板与腹板处体内预应力束布置相同，后连续区顶板布置