预应力混凝土刚构桥钢束配置及调束方法

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1、刚构桥钢束配置及调束方法陈朝洪卢鹏马盛国四川恒盛路桥勘察设计有限公司四川攀枝花617000摘要：现代大跨度桥梁大多为预应力混凝土结构，因桥梁结构受力复杂，钢束的布置成为桥梁设计的难点，不仅钢束的数量对结构有决定性影响，同时钢束的位置对结果也有重要影响。许多运营阶段出现的桥梁病害都是因为钢束数量及位置不合理而造成的。如何配置好预应力钢束，是值得我们研究的问题。关键词：刚构桥；钢束配置；调束方法Abstract:Inmodernlargespanbridgesaremostlyprestressedcon

2、cretestructure,becausethebridgestructurestressiscomplex,steelbeamlayoutbecomethedifficultiesofbridgedesign,notonlythenumberofsteelbeamhasadecisiveeffectonthestructure,whilethesteelbeampositionhasimportantinfluenceontheresultof.Bridgediseasesappearmanyop

3、erationstagebecauseofsteelbeamnumberandpositionisnotreasonablecause.Howtoconfigureprestressedsteelbeam,isworthyofourresearchquestions.Keywords:rigidframebridge;steelbeam;beamtuningmethod中图分类号：U448.23文献标识码：A文章编号：为了使结构在施工与使用阶段处于合理的受力状态，设计人员需要花费大量的时间和精力来确定

4、预应力钢束数量与位置，但目前这项工作只能根据工程经验或是对结构受力的理解来进行，通过无数次的试算、调整才能满足规范要求。特别是在公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）中明确考虑了截面的有效分布宽度，全预应力构件抗裂验算中有效应力折减，同时严格控制压应力指标的条件下，更是大大提高了钢束的调整难度。桥梁博士的调束工具可以在调整钢束的同时，看到预应力混凝土结构由此产生的内力、应力及位移变化，将原来需要反复修改钢束坐标、重新计算，并查看效应图的过程大大简化，从而缩短了设计时间，故利用好调束工具，对设计

5、效率的提高有很大的帮助。1工程实例本次分析采用糯扎渡水电站上的一座连续刚构桥，跨径组合为80m+140m+80m，桥梁宽度10m，桥梁上部构造采用单箱单室PSC箱梁，跨中及端部梁高3.0米，底板厚0.30米，根部梁高8.0米，底板厚1.0米。纵桥向预应力钢束采用高强低松弛φs=15.24mm钢绞线。2桥梁配束及调束工具应用过程根据工程经验，拟定刚构桥截面尺寸后，该桥单T化分为对称17对梁块，根据悬臂施工要求配置顶板束T1～T17，下弯束暂时拟定为W1～W6，跨中底板束暂时拟定为Z1～Z9。边跨底板束暂

6、时拟定为B1～B7。配置钢束如下图1（墩顶位置）和图2（跨中位置）所示：图1图22.1模型的初步分析s初步考虑顶板束采用19φ15.24，顶板下弯束采用19φss15.24，跨中底板束采用17φ15.24，边跨底板束采用17φs15.24。配束如下表：钢束号根数束数钢束号根数束数钢束号根数束数T1～T17192B1～B7172W1～W6192Z1～Z9172在桥梁博士里面建立刚构桥模型，然后按照刚构桥的计算步骤输入相应的计算参数，并在桥梁博士总体信息里面勾选生成调束信息，运行软件。根据《公路桥涵设计通

7、用规范》(JTGD60-2004)中第4.1.6条规定，公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用基本组合进行验算。正常使用极限状态下主梁的应力验算，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)中7.13～7.1.5规定，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，应符合下列规定：0.5f受压区混凝土的最大压应力应满足：kcptck(未开裂构件)。式中：kc—混凝土法向压应力，计算公式如下：Mkykc0I0pt—由预加力产生的混

8、凝土法向压应力。f35.5MPa本桥主梁采用C55混凝土，所以ck，即：0.5f0.535.417.8MPa。kcptck运行调束工具，选取应力组合II效应图，并勾选最大压应力取组合III，得到正常使用阶段短期效应组合及基本组合混凝土应力包络图：分析上图可知，顶板及跨中底板均出现拉应力，说明顶板束及中跨底板束配置不够，应增加顶板束及中跨底板束数量，边板束保持不变。在“钢束属性”中修改钢束，将顶板束T9～T17增加到4束，中跨底板束Z2～Z