大悬臂预应力盖梁设计与计算分析

《大悬臂预应力盖梁设计与计算分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大悬臂预应力盖梁设计与计算分析中国华丙工程设计建设有限公司深圳分公司518000摘要：以大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象，笼统的介绍了公路桥梁大悬臂预应力混凝土盖梁的设计背景、盖梁基木知识、技术标准、施工工作中应注意的几个问题。关键词：大悬臂预应力；混凝土；盖梁设计；计算分析1.设计背景在城市桥梁建设中，周围环境对桥梁上下部分结构的选型影响较大，要使桥梁结构与周围环境在空间上相协调满足城市景观的要求，桥下也要有足够的行车道宽度。城市的交通工程难以在短时期内竣工，这就对城市的交通起了一定阻碍作用。然而城市的不可间断性也制约着工期，因而城市的上部结构一般采用预制拼装，下部

2、结构要保证桥下有足够行车宽度和视野通透，使得车辆在道路中安全行驶。2.盖梁设计概况对某高架桥双墩柱大悬臂预应力盖梁进行了分析，从大悬臂预应力盖梁的受力模式和计算方法等方面进行了论述，分析了计算结果，可作为该类型盖梁设计的参考。2.1技术标准(1)设计速度；(2)设计荷载；(3)桥梁宽度；(4)地震烈度。2.2盖梁尺寸盖梁尺寸对整个盖梁设计有重要的作用，它是设计和施工的基础。上部构造预应力混凝土小箱梁，下部结构受市政路干扰较大，釆用了双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁。盖梁截面采用倒t型形式，，t形结构尺、r设计可分为盖梁长度、两侧各悬臂、两墩柱中心间距、顺桥向顶宽度，两侧垫

3、石平台宽度根部高度端部长度值。盖梁由根部到端部采用圆弧形过渡。在弧形处最好设置上监控摄像头和路面提供限速标志，防止司机的车速太快出现交通事故。2.3盖梁预应力钢束预应力混凝土盖梁混凝土结构，预应力钢束采用的绞线，预应力钢束布置都要符合国家标准，相应有关参数如下：(1)预应力管道采用塑料波纹管；(2)管道摩檫系数；(3)管道偏差系数；(4)钢筋冋缩和锚具系数；(5)张拉控制应力。2.4盖梁施工步骤(1)立模浇筑盖梁混凝土，待混凝土强度达到设计强度的90%时张拉钢束达到国家标准值；(2)由中间向两端对称架设预制箱梁；(3)架梁结束后张拉钢束；(4)二期恒载施工。1.预应力

4、体系盖梁采用高强度混凝土，预应力钢束采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度超高，弹性模量超人。采用塑料波纹管，预应力灌浆采用真空灌浆工艺，提高了负荷量。每个盖梁的设计需要与施工实际工序结合，从施工的角度看，预应力拉张批次越少越有利，普遍情况下次数不要超过两次，拉张钢束的批次对施工阶段的盖梁受力影响很大，需要谨慎设计张拉批次。考虑到在预应力和结构件自重等施工荷载作用下，载面边缘混凝土的法向应力要满足公桥规的规范要求。1.结构建模分析盖梁的受力采用桥梁博士V3.1软件进行建模计算分析，桥墩立柱一般采用实体墙式墩和常规桥墩形式，但是如果在设计过程中采用实体墙式墩，建模不恰当

5、会降低计算的准确性，与实际情况有一定的偏差，所以在施工过程中有3中建模方式。(1)因模型采用平面杆系，不能真实的反映出桥墩横向宽度内部和盖梁之间衔接的情况，这样设计不仅增加了盖梁悬臂长度，耗费了材料，投入了大笔资金，最重要的是对计算引起一定的偏差，因而采用将盖梁和立柱一起建模模型，保证了数据的准确性。盖梁采用桥梁博士进行奋限元分析。由于桩基采用嵌岩桩，桩底嵌入粗粒花岗岩微风化带，地质条件较好，因此按刚性地基假定，将桥墩底端考虑为固结。(2)建立盖梁模型，将盖梁与桥墩中心连接处假想为固定衔接，在立柱横向宽度内将节点假设为活动衔接。这种模型的建立能较接近实际情况，并且在处

6、理数据时简捷快速，方便的计算结果。(3)在建立盖梁模型中如果删去盖梁在桥墩横向范围内的部分，只思考悬臂部分作用就会对钢束引伸量等其他结构产生不良影响，增加了计算结果的难度。由上述所列的三个模型我们可以清楚地知道模型建立的利弊，在选择吋要慎重考虑，防止为后期工程的建设埋下不必要隐患。2.施工阶段控制应力为了保证架设预制梁和成桥时盖梁混凝土不被拉坏，盖梁设计要在正常使用阶段应力满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范要求。盖梁施工控制应力直接决定预应力束的布束形式和预应力的张拉次序。3.施工阶段划分为(1)浇筑盖梁；(2)架设小箱梁；(3)浇筑现浇层钢束；(4)张拉下

7、排，桥面铺装及防撞墙等二期恒载施工。小箱梁盖梁采用国标钢束，钢束均从盖梁顶过。钢束分上下两排布置，上下排布置的股数由于受力不同而不同。1.运营阶段应力分析因为使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力和预应力钢筋的拉应力运营阶段要按长期荷载作用、短期荷载作用进行分析验算。2.预应力盖梁设计与应用以城轨某独柱高价车站大悬臂盖梁设计为例子，和铁路桥涵、建筑两类规范的混凝土结构设计理论相比较，在同一预应力盖梁的构件设计中，分别采用容许应力法和极限状态法进行强度检算，使得极限状态法强度安全储备系数较高且经济适用。但是容许砬力法相对来说比较保守以现代规范