预应力混凝土t梁起拱度理论研究和控制探究

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1、预应力混凝土T梁起拱度理论研究和控制探究　　摘要：为了确保列车行驶的安全性以及平稳性，在高速铁路桥梁建设中，其上拱度必须要严格按照其相关设计和规定来执行，本文就某铁路项目建设中其制梁场中混凝土T梁在存放过程中造成的上拱变形问题作为其研究背景，对预应力混凝土T梁起拱度理论和控制方法进行研究和分析。关键词：预应力；混凝土T梁；起拱度；控制中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：近年来，随着我国桥梁事业的快速发展，人们对于影响大跨桥梁结构的一些实效因素也越来越重视，如混凝土收缩、预应力钢束自身的松弛以及混凝土的徐变等。随着时间的变化其结构中的应力也会相应发生变化，继而造成结构的挠度出现变化

2、。一、引言8通过大量的实践证明，在工程项目施工过程中，若没有控制好混凝土的徐变和收缩造成的影响，不仅会缩短预应力混凝土的构件，同时还会因构件内部钢筋的限制造成其内力的重分布。若混凝土的徐变值和收缩值越大，其预应力的损失就会越大，甚者还会影响预应力混凝土的结构，因此，在设计预应力混凝土结构以及其施工过程中，最好减少其混凝土的徐变以及收缩。本文着重研究混凝土徐变方面的内容。二、混凝土徐变变形的计算理论以及其应用（一）徐变的特性1.在初期的时候，徐变发展得特别快，在后期的时候，其发展的速度就逐渐缓慢，其延续的时间可以达到数年之久，通常在加载的第一月内，就能完成40%的徐变量，在三个月的时候则可以

3、完成60%，而在1—1.5年的时候则完成80%，其基本完成的时间通常在3—5年。在卸载的时候，部分变形会立即恢复，而另外一部分变形则需要在相当长的时间内才会逐渐恢复，其中更大一部分的残余变形则不会恢复。2.徐变量和加载应力大小有着非常紧密的关系，若其应力越大，则其徐变量就越大，若应力比棱柱体的强度小于50—60%的时候，徐变量和应力就会呈现近似线性的一种关系。同时，徐变量和加载时候混凝土自身的龄期有关，若其龄期越短，则徐变量就越大。此外，徐变量和水泥的用量、混凝土所使用的骨料、水灰比、施工条件有关。（二）影响混凝土徐变的因素81.集料因素。在普通的混凝土中，其徐变均来自于硬化的水泥石，集料

4、的作用就是为了对水泥石的徐变进行约束，而这种约束作用主要取决于集料自身的弹性模量以及其在混凝土中占有的体积比例。若在混凝土中集料所占的比例越大，则该徐变就会越小，随着集料自身弹性模量的不断增加，混凝土的徐变也会相应的有所减少。而在相同条件下，无论是增加集料的最大粒径，还是减少级配和集料的空隙，均会减少混凝土的徐变以及收缩。因此，要想减少混凝土的徐变与收缩，应该选择弹性模量适宜、低吸水率且坚硬紧密的集料。2.水灰比、外加剂和水泥品种对混凝土徐变的影响。由于水泥的品种对荷载作用时的混凝土强度会造成一定的影响，继而对混凝土的徐变也会造成一定的影响。因此，在施工过程中，可利用粉煤灰、矿粉代替部分的

5、水泥，或者适当地添加外加剂，从而减少对徐变的影响。（三）钢绞线张拉力值的计算钢绞线预应张拉是指完成预应力张拉以后，钢绞线在锚夹具前的一种拉力，因此，在计算钢绞线预应力张拉伸长量的时候，可将钢绞线两头锚固点间的距离来作为钢绞线长度的计算。由于钢绞线预应力张拉的时候，钢绞线外露部分中的大部分均被千斤顶与锚具所包裹，使得在钢绞线上无法直接测量其张拉伸长量，对此，只能通过测量张拉千斤顶活塞行程来计算钢绞线张拉伸长值，同时还要将钢绞线张拉全过程产生的锚塞回缩量减掉，从而获得钢绞线张拉值。（四）应用8通过上述内容，本文就某高速铁路建设中某一个制梁场预制后T梁的起拱度问题进行详细探讨。该T梁的计算跨度为

6、L=32m，中梁自重为129.566t，边梁自重为139.283t，梁体混凝土的强度等级属于C55，混凝土弹性模量Ec=3.6×104MPa，抗压强度的标准值为ƒck=64.9MPa，抗压强度的设计值ƒcd为55.0MPa。通过对预应力T梁在一年内其上拱度变化情况的观测，获得了很多的原始数据，将该梁中的边梁与中梁的实测值和其理论计算值进行对比，其主要图一和图二所示。图一中梁上拱度实测值和理论计算值之间的对比图二边梁上拱度的实测值和理论计算值之间的对比通过这两个对比图我们可以看出，理论计算值比实测值要大于一点，由于本文所阐述的理论方法未考虑普通钢筋配筋对于结构的影响，因此

7、使得其理论值要大一点。将理论计算值预期实测值进行误差计算，计算出中梁的平均误差是3.16%，最大的时候为11%；边梁平均误差在6.5%，最大的时候为13%。由于该实测值受到环境温度的影响，才会使其出现了较大的波动。但就其总体趋势而言，该理论方法计算所得出的结果和实测还是吻合的，其预见性较好，可为施工单位在明确和控制T梁上拱度的相关决策提供一定的依据。三、控制方法（一）设计阶段8在设计的时候，尽量准确预估可能会出现的上拱度