大跨径预应力砼空心板桥静、动力性能分析与试验-论文.pdf

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1、大跨径预应力砼空心板桥静、动力性能分析与试验江祥林赖毅(江西省交通科学研究院南昌330038)摘要：本文对30m跨径预应力砼空心板桥进行静、动力分析，并进行了静、动载试验，以期能对该类型桥梁在设计、施工等方面的发展提供实践依据。关键词：桥梁工程；大跨径；空心板；分析；试验本次静力分析按铰接理论计算出各片板的横向分布U刖吾系数而将空间结构简化成平面结构进行理论分析。空心板桥以其构造简单、施工方便、建筑高度结构分析模型建立要点如下：小等优点而在全国广泛被采用，但从力学性能方面2．1．1为使结构分析结果更加精确，在结构分析模看，其位于受拉区的砼不但不能充分发挥作用，反型建立过程中不但支点位置准确，在

2、结构尺寸稍有而增大自身结构重力，就显得不甚经济①。国内专家变化处均设置了节点，将一块空心板离散成33个节学者、科技人员对空心板如何能在更大跨径桥梁中点、32个桥面单元(详见图2所示)。得到应用进行了大量的研究。据不完全统计，目前国内空心板桥最大跨径已超过30m。图230m预应力空心板结构离散示意图本文通过对省内某座跨径为30m的预应力砼空2．1．2分析中考虑13cm厚砼桥面铺装层参与二期限心板桥进行静、动力分析，并进行了静、动力荷载恒载(不参与自身受力)与活载的受力，将桥面铺装试验，以期能对该类型桥梁在设计、施工等方面的层模拟为非桥面单元，通过刚臂将桥面单元与非桥发展提供实践依据。面单元连成整

3、体(考虑空心板与桥面连接良好)。1工程概况2．1．3采用动态规划法在主梁内力影响线上加载计某桥梁系位于城区的一座城市桥梁，桥梁全长算(采用“桥梁结构设计系统GQJS与桥梁博士系为335．74m，桥面净空为净一12m+2×I．75m人行道，统”)，采用应力叠加法进行组合。设计荷载为城一B级；人群一3．5kN／m。。上部构造为2．2结构静力分析结果(详见表1所示)1l孔30m预应力砼简支空心板，每跨上部构造由l5施工施工内容应力(MPa)阶段号上缘下缘片预制空心板通过铰缝连接而成。每片空心板预制1预制主柒10．22-10．632张拉坝应力5．527．40宽为99cm，板高120cm(详见图1所示)

4、。每片空心3二期恒载8．294．O74组合：恒+二期恒载+汽+人群l0．16L3O板各设置6束高强度低松弛预应力束(每束为4注：1、!梁坝制阶段应力为两端按理论支承线架空时的应力：15．24ram)，钢绞线标准搞拉强度R,b=I860MPa，张拉2、立力值为本施工阶段时的总应力值(即组合应力值)：3、i曼中应力值“表示压应力：“一”表示拉应力。控制应力0k=1395MPa。2．3结构静力荷载试验2．3．1静力荷载试验要点考虑该桥为简支空心板结构，根据其结构受力特点与性能，本次试验主要测试了各控制截面(支点、L／4、L／2)下缘的砼应变与挠度。试验中根据空心板桥的内力影响线按等效图1预应力砼空心

5、板断面图(单位：cm)原则(内力等效)进行加载，加载布置详见图3所示。2结构静力分析与静载试验IiI}=l虹j【I2【ⅡⅢf}2．1结构静力分析要点=!!{葺三i三千l__喜一；]鉴于该桥桥面宽度为：净一12+2×1．75m人行道，l_1．L===L—=L’L：==J—=L==L==l_一L一1．』一i=一一J8．等效加载车位横向布置示意图根据建设部颁《城市桥梁设计荷载标准》(cJJ77-98)皇鄹尊广_-日3第4．L5条规定：“当城市桥梁行车道总宽大于1O．5m卫_⋯一⋯———L—L一J_J_一L一一⋯一—]}、而小于l4米时，按三行车队布载，汽车荷载可折减．辞牛懈b．等效加载车位纵向布置示

6、意图20％，但折减后不得小于两列车队布载的计算结果”。图3静载试验等效加载示意图3．3．2静载试验结果分析(详见表2所示)的梁单元，采用MIDAS进行分析，分析结果详见图●lD^s／Ci5所示。P05下一芦^0C暑毒50^刀(MFa)硗发(衄)vIE抵ATIONMOC,~i买刹刀值埋论刀值买删发但埋化度但●F’llL6．1Zb．57．Z3‘cYcLE／c)2mZ．UZZ．185．Zb7．42自用崩振动频率：2．988HzC·H：)Z．14Z．Z3b．8"／．6Ua—4Z．Z．3b．丫3丫．bUMpIC’Dx—o．00~00bZ．1bZ．Z3b．Z87．6U0Y．0O-00~00D=-暑▲．●5

7、，●■6Z．UlZ．1bb．86．3Zo00口o0oRY-o．0000007L8．Ulb．42b．86⋯0一叩001．631．8丫4．丫6．6hdei1．b11．rZ4．675．8bMA×llO1．4U1．b84．185．39a．空心板一阶振动模态(理论)Nl63llL3丫1．493．3b．U，lZLZ91．3．。ii4．4131．1t51．34．U44．56l41．1U1．302．774．42一