横向预应力与纵向预应力的交互影响作用

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1、214科技研究城市道桥与防洪2012年4月第4期横向预应力与纵向预应力的交瓦影响作用何建梅，方志，邬龙刚(1．广州地铁设计研究院有限公司，广东广州510010；2．湖南大学土木工程学院，湖南长沙4103003．广东省建筑设计研究院，广东广州510010)摘要：该文采用有限元分析方法，分析横向预应力对箱梁顶底板正应力的影响。该文定义了一个交互影响系数k，交互影响系数的意义为截面在有横向预应力时的正应力与无横向预应力时的正应力之比，以此来描述空间力学效应的变化规律。关键词：连续刚构桥预应力；横向预应力；交互作用中图分类号：U441．I5文献标识

2、码：A文章编号：1009—7716(2012)04—0214—05应力作用时，悬臂翼缘板的荷载有效分布宽度值0引言大于无横向预应力的有效分布宽度Ⅲ；经柏林等提箱梁截面由于具有良好的结构性能，单箱单出横向预应力对纵向正应力的影响仅由泊松效应室的薄壁宽翼箱梁应用的范围越来越广泛。从2O引起，仅仅使纵向正应力的量值发生变化，对分布世纪中期至70年代末期，施工方法有了发展，结规律不会产生影响【141。构分析方法也有了很大的进步。开始几乎完全依以上文献在考虑横向预应力对箱梁空间效应靠模型分析，后来增加了有限元、有限段、有限条的影响时没能比较准确地模拟

3、横向预应力效应，方法，以及折板法等理论，同时也提出了其它辅助一般用均布荷载来模拟；有的文献则不考虑预应计算手段。到了70年代，随着薄壁杆件理论的发力效应，只考虑恒载及活荷载效应。本文开展研究展，该理论对于薄壁结构的箱梁分析提供了一种工作的目的正在于对大跨连续刚构桥在悬臂施工实用而简便的近似计算方法。到成桥使用阶段(上二期恒载及上活载)全过程中而人们广泛采用的平面杆系有限元程序对于结构在自重荷载、纵向预应力荷载、横向预应力荷各种截面形式的桥梁杆件的应力、变形的计算，目载及活荷载作用下的空间效应进行研究。本文通前规范仍沿用空腹梁计算的概念，而且

4、仍然采用过有限元数值分析方法进行详细的计算分析，其平截面假定。由于宽翼薄腹箱梁截面显著的剪滞中混凝土用solid65单元；预应力钢筋用link8单效应，从而使得宽翼薄腹箱梁桥的计算分析仅仅元。用杆系单元能够比较真实地模拟预应力钢筋依靠平面杆系程序是不够的，还必须借助于空间的受力；建模过程中结合生死单元来模拟施工全有限元程序的分析。而空间有限元程序则抛弃了过程。这种假定，完全采用真空的空间结构，能反映真实1交互作用的基本理论的受力情况。目前，国内外学者对箱形梁的剪滞效应分析在张拉横向预应力钢筋后，由于板横向变形，已做了大量的工作，对于变截面连

5、续梁桥的剪滞对已存在的先张的纵向预应力钢筋有一再张的作分析也做了一些研究。柴金义研究了悬臂梁在自用。这一作用称为“交互影响”，其计算公式可根据重、腹板及顶板预应力荷载作用下固定端、近自由变形协调原理推导l41。端的剪力滞效应ll3J。刘跃华对连续梁桥结合其悬臂图1中，图(a)表示在先张钢筋单位宽度的浇筑施工方法考虑结构在自重、预应力荷载及施合力Ⅳm作用的情况，图(b)为单位宽度上后张工荷载进行了空间效应分析，得到了悬臂施工阶钢筋合力作用时，板在先张钢筋方向长度有段剪力滞效应的分布规律f9l。Q．Z．Luo和Jaturong一个增量△Z。由于

6、△Z作用，已经作用在板上的研究了剪力滞对箱形连续梁桥的影响，并进行了先张钢筋单位宽度的合力必产生一个增量详尽的分析⋯，。对于横向预应力对剪滞效应的影△。响也有少数人做了研究，文国华认为具有横向预(}+争)收稿日期：201l一12—13△i)作者简介：何建梅(1980一)，女，广东茂名人，硕士，工程师，从、EAsA0Io。事工程结构及桥梁设计工作。2012年4月第4期城市道桥与防洪科技研究215应力束的长度也在加长。对于既定的截面，其交互影响系数也逐渐地变化，这种变化随着节段的增加一直在延伸。故而，这种随着节段的增加，而截面交互影响系数随之变

7、化的曲线称之为交互系数影响线(计算荷载包括重力荷载作用和预应力荷NP△载作用和活载作用)。当然，这里所指的交互系数(a)(b)影响线与通常所说的荷载引起的影响线是有明显图1受力单元示意图的区别的。／le、2有限元模型的建立=Np"／xcj~y-三+-~-yoJ(2)2．1有限元模型的选择EsA0Io在ANSYS中对预应力钢筋混凝土的分析方式即为后张钢筋对先张钢筋应力的交互影响。有三种，即分离式、整体式和组合式模型[61。式(2)中求得的单位宽板的应力只能代表两将混凝土和力筋划分为不同的单元一起考根钢筋之间交岛互影响一的结一果，在箱梁中，纵向

8、与横虑，降温法模拟预应力比较简单，同时可以模拟预向有几十到几百根钢筋，相互之间的交互影响非应力的损失，但必须试算调整降温系数_71。采用初常大，应予以重视。本文将分析这种复杂的交