当代客运简支箱梁徐变透析.doc

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2、桥(2008)2322A-Ⅱ当代客运简支箱梁徐变透析　　本文作者：郑辉辉卢文良工作单位：北京交通大学土木建筑工程学院　　客运专线32m箱梁徐变理论计算　　箱梁简介客运专线预制900t简支箱梁(通桥(2008)2322A-Ⅱ)采用单箱单室的截面形式，梁长，高，顶板宽12m，底板宽，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚，单片箱梁重约9000kN。梁体混凝土强度等级为C50，采用后张法施工工艺，梁体沿纵向设置27束预应力筋，其中N1a、N1b、N2a、N2b、N2c、N2d、N3～N10在靠近梁端附近不同截面弯起，箱梁截面见图1。图不同计算模型徐变理论计算

3、结果徐变度是指单位应力下混凝土产生的不同加载龄期的徐变，是混凝土徐变应变计算的主要方式之一。分别采用上述3种模型计算了客运专线32m简支箱梁的徐变度，计算模型中仅考虑箱梁自重及预应力荷载，预应力筋终张拉完成为计算起始龄期，计算徐变度发展曲线见图2。3种计算模型徐变度有类似的发展趋势，但B3模型的徐变度值大于GL2000模型和CEB-FIP(1990)模型。B3模型考虑的主要因素有:相对湿度、混凝土构件尺寸、混凝土28d强度，水泥含量、水泥与沙石含量比、混凝土干燥龄期及加载龄期等。国内铁路箱梁混凝土多为高强度混凝土，水灰比较小，粉煤灰与矿粉的添加，进

4、一步降低了水泥的使用量，增加了混凝土徐变计算的不确定性。Bzant等人在实验研究B3模型计算参数时并未考虑粉煤灰及矿粉的影响［8］，简单的以水胶比替代水灰比会产生一定的误差，并且铁路箱梁的混凝土水胶比多数超出了Bzant［9］实验拟合的B3模型参数限定的适用范围，是造成计算结果偏大的主要原因。加载初期GL2000模型计算徐变度曲线斜率大，徐变发展迅速，徐变度增长较快。CEB-FIP(1990)模型计算徐变度曲线在加载初期斜率较小，徐变度发展较GL2000模型缓慢。GL2000模型与CEB-FIP(1990)模型计算徐变度曲线在加载龄期230d时相交

5、。在加载龄期超过230d后CEB-FIP(1990)模型计算徐变度增长比GL2000模型快，但二者斜率均较小，徐变度曲线较为平缓。　　箱梁徐变现场监测　　现场监测简介在箱梁1/8跨截面、1/4截面和跨中截面埋设应变传感器测量混凝土的应变值，每个测试断面布置4个钢弦式应变计，顶板应变测点位于上层钢筋下方，分别距两侧腹板钢筋内侧10cm;底板应变测点位于底板上层钢筋下方，分别距两侧腹板钢筋内侧10cm。终张拉完成后梁体在自重和预应力作用下上拱，简支受力。现场选取终张拉完成的梁体进行了应变监测，观测了箱梁相应截面终张拉完成后16个月内的应变发展。监测过程

6、中梁体仅承受自重和预应力荷载，徐变增长受外荷载影响较小。实测徐变应变终张拉完成后箱梁应变监测值包括徐变应变、自身体积应变、温度梯度应变和收缩应变。对低热微膨胀混凝土的自身体积应变进行长期观测表明，混凝土浇筑完成的自身体积应变主要发生在浇筑完成1周内，从龄期7～720d其自身体积应变增长很小［10］，本文忽略其对应变的影响。温度梯度应力所产生的混凝土应变较为复杂，把测试时间选在大气场、温度场恒定时期的每日凌晨可忽略温度梯度对应变的影响［11］。混凝土的收缩应变可通过CEB-FIP(1990)模型中收缩应变计算方法分析考虑，从而混凝土的徐变应变为监测应

7、变与收缩应变之差。终张拉完成后16个月徐变应变发展曲线见图3～图4。图3实测梁体顶板不同位置徐变应变图4实测梁体底板不同位置徐变应变由图3和图4知，终张拉完成后监测截面均受压，应变为压应变。由于梁体不同截面应力大小不同，顶板底板不同截面徐变值有一定差异，顶板跨中徐变值最小，1/8跨截面徐变值最大，底板跨中截面徐变值最大，1/8跨截面徐变值最小。顶板1/4跨、1/8跨截面徐变应变在监测龄期60d附近有一定波动，但徐变绝对值小，对徐变的长期监测影响较小。随着龄期的增长，顶板底板徐变应变有类似的增长规律，终张拉完成后初期徐变发展较快，徐变发展曲线斜率大，

8、终张拉完成后60d内徐变发展完成了16个月总徐变的%～%。随着龄期的增加徐变增长速率逐渐放缓，徐变发展曲线斜率明显减小，监