后张法预应力梁张拉时产生侧弯的原因与防治措施.pdf

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1、中　南　公　路　工　程第26卷第2期462001年6月X后张法预应力梁张拉时产生侧弯的原因与防治措施杨美良(长沙交通学院,长沙市,410076)　　【摘　要】　以京珠高速公路湖南段某大桥30mÉ字梁为例,系统地分析了后张法预应力梁张拉时产生侧弯的原因,提出了防治措施,通过工程中的应用、检验,效果显著。【关键词】　后张法　预应力梁　侧弯　原因　防治措施4　　后张法预应力混凝土简支梁的设计,由于Ix=10856205cm。其横向刚度比侧向刚度少几十倍,导致梁体的横向稳定性比较差。因此,在上部结构的安装中,梁与梁之间以横隔板相联结以增强结构的整体性和稳定性。但在

2、梁的制作和吊运过程中,由于没有横向约束,梁体处于不利的受力状态,张拉时很容易产生侧弯现象,影响制梁质量和施工进度。本文结合京珠高速公路的桥梁施工实例,以湖南段某大桥30mÉ字梁为例,分析其产生侧弯的原因,以期施工时加以控制。1　梁基本资料和截面特性图1　预制中梁跨中截面图(单位:cm)1.1　基本资料2　原因分析京珠高速公路湖南段某大桥30mÉ字梁2.1　预应力钢丝横向位置偏差的影响设计长度为29.93m,张拉时梁长为29.70m,假定10束钢丝由于安装偏差均向一侧偏梁高为1.75m,上下翼缘宽均为0.54m,腹板离,偏离其形心轴距离为e,故在预加应力作用

3、宽为18cm,梁质量43.3t,混凝土等级为C50,下,对y轴产生附加偏心弯矩,根据材料力学中4弹性模量Eh=3.5×10MPa,每片梁中设有梁的挠曲线近似微分方程得:S10束预应力高强钢丝,每束采用24<5mm,面f″=-M(x)öEI(1)积为A=4.712cm2,标准强度Rb为简化分析,假定É字梁为等截面的直梁,其y=16005EI值为一常量,经二次积分得:MPa,弹性模量Eg=2.0×10MPa,张拉时,锚下控制应力RbEIf=-[M(x)dx]dx+C1x+C2k=0.75Ry=1200MPa,每束∫∫2钢丝控制张拉力Ny=1200×4.712×

4、10=(2)565.44kN假定弯矩M(x)在梁长范围内为一定值M,对1.2　截面特性计算式(2)积分得:xx梁跨中截面尺寸见图1所示。EIf=-∫[∫Mdx]dx+C1x+C2=00经计算,30mÉ字梁截面重心轴到梁边缘-(Mx2ö2+C1x+C2)的距离a=96cm,绕弱轴(y2y轴)方向惯性矩112即　f=-(Mx+C1x+C2)I4EI2y=704688cm,绕强轴(x2x轴)方向惯性矩X收稿日期:2000208217©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2期　

5、　　　　　杨美良:后张法预应力梁张拉时产生侧弯的原因与防治措施　　　　47根据边界条件:x=0时,f=0;x=L表1　某大桥30mÉ字梁采取措施前后的部分数据比较时,f=0,求得积分常数:C1=-MLö2,C2=采取措施前采取措施后梁号混凝土强度侧弯值混凝土强度侧弯值0,代入式(3)得:MPacmMPacmM25～141.06.0f=(Lx-x)(4)EI5～242.04.3此即为梁的侧挠曲方程,当x=Lö2时,跨中截5～341.65.15～443.74.0面最大侧挠曲值为:8～149.00.828～250.00.6fmax=MLö8EI(5)8～350.

6、50.6式中:EI为梁体刚度,规范值为:EI=8～449.90.611～355.00.40.85EhIh;M为由于钢丝束的整体安装偏差引11～453.70.5起的张拉附加弯矩,M=10Nyõe;L为张拉时11～552.40.514～156.00.3梁的长度。14～251.80.4214～352.90.410NyõeõL将上述值代入式(5)得:fmax=16～249.60.78×0.85EhIy16～353.40.421.47NyL16～450.80.6=e=2.973e,即预应力钢丝整体安EhIy装每产生1cm的偏差,梁体将发生近3cm的3　预防和减小侧弯

7、的措施侧向弯曲,这是一个不容忽视的数字。在多座桥梁的施工中,采取下述措施,梁的2.2　梁横向刚度的影响侧弯问题解决较好,保证了工程质量:①提高模经计算,30mÉ梁绕弱轴(y2y轴)方向惯板的加工精度,严格检查尺寸、平整度,使平面4性矩Iy=704688cm,绕强轴(x2x轴)方向惯形状符合规范要求;严格控制定位网的加工、制4性矩Ix=10856205cm,即平面内纵向刚度作和安装,对误差较大,尺寸不准等不合格的定与横向刚度之比EIx∶EIy=15.4∶1。30mÉ位网坚决不让使用;制孔胶管穿入后要反复检梁的横向刚度相对比较小,在预制安装施工阶查、校正其纵、

8、横坐标位置,尤其注意其横向位段由于无横向约束,当荷载到达一定的临界