有效预应力空间分布确定方法-论文.pdf

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1、第4O卷第19期山西建筑Vo1．40No．192014年7月SHANXIARCHITECTUREJui．2014·45·文章编号：1009-6825(2014)19—0045—02有效预应力空间分布确定方法雷宇(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海200092)摘要：概述了预应力混凝土结构空间分析时模拟预应力施加的方法，提出了引入平面杆系计算结果确定钢束有效预应力分布的方法，并与常规的折减系数法进行了对比分析，指出了进一步提高分析精度的方法。关键词：空间分析，有效预应力，降温法，初应变法

2、中图分类号：TU378文献标识码：A预应力混凝土大型箱梁结构的整体抗裂性是一个相当复杂数；E为预应力筋弹性模量。的问题，开裂是普遍现象。从受力上分析箱梁开裂的原因，发现能够反映预应力损失是降温法的优点，但确定有效预应力的常规设计的不足，明确常规设计的可靠性，对设计方法的改进具分布却是难点。由于大型箱梁结构中预应力筋数量众多，线形复有重要意义。目前国内设计规范对箱梁桥设计主要是采用全截杂，使得计算各项预应力损失及考虑反摩阻的影响较为困难。鉴面的平截面假定，利用基于平面杆系的有限元方法求解，并通过于这

3、点，常规办法是采用折减系数来考虑预应力损失，但有效预一个内力增大系数计入箱梁横截面扭转翘曲、剪力滞、畸变的效应力值沿长度不变，这与实际相差较大。针对上述不足，本文应。这种方法对于箱梁尤其是跨径较大的箱梁结构是不合适的。提出引入平面杆系计算结果来准确确定力筋中的有效预应力分因此，为了确保设计的安全性、合理性和耐久性，有必要对预应力布。即建立与实体模型完全相同的平面杆系模型，精确算出各项混凝土连续刚构桥的空间受力特性和配筋方法进行分析，为桥梁预应力损失。由于实体模型能够考虑徐变收缩引起的预应力损抗裂性

4、设计提供依据⋯。失，故计算有效预应力时只需考虑摩擦损失、锚具变形和预应力1预应力施加的模拟方法筋回缩引起的损失、混凝土弹性压缩引起的损失及预应力筋松弛预应力施加的模拟方法通常为初应变法和降温法，都是通过引起的损失。需要说明的是，预应力筋松弛引起的损失是随时间在力筋模型中产生拉应变来等效力筋被张拉时所产生的拉应变。发展的，模型难以模拟，故简化为一次性扣除。下面以某连续刚初应变法是通过定义材料的初始属性来实现所需的拉应变，降温构为背景工程，将上述两种方法进行对比分析。法是通过施加温度荷载来实现所需的拉

5、应变。弹性分析时二者2实例分析本质相同，非线性分析时存在差异。初应变法一般不考虑预应力2．1连续刚构构造损失，否则每个单元的实常数各不相等，建模工作量较大；降温法该桥为双薄壁墩连续刚构桥，跨径140in+268m+140m=根据有效预应力的分布对各力筋单元施加相应的降温值，工作量548rfl。主梁为分离式单箱单室直腹板箱梁，单幅箱梁顶宽16．4m，相对较小。故对于大型箱梁结构，采用降温法更为适宜。梁底宽7．5m。箱梁梁高及底板厚度均按1．6次抛物线变化。桥降温法的原理是利用温度变化产生的线应变等于

6、轴力产生^r^，墩处梁高15．0m，跨中梁高4．5m。主梁采用三向预应力体系：的线应变，即aAt=。则所需降温值△￡=，其中，At为所需BtO／B^纵、横向预应力采用钢绞线，竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋。施加的降温值；A为预应力筋截面面积；OL为预应力筋线膨胀系主梁采用C60混凝土。主梁一般构造见图1[33。13960268001246013x50010x300120(28x4002008x400’12o6'／2lOx300’13x500圊强驷咽!!正．1640。跨中截面445．750．445墩顶

7、截面图1主梁一般构造图2．2有限元模型件符合实际情况，双薄壁墩的墩底采用固定约束，边支座采用单计算分析采用MIDAS有限元分析程序。实体模型和平面杆向约束。2)空间实体模型。由于只分析永久作用，利用结构的对系模型说明如下。1)平面杆系模型。依据施工过程，进行平面杆称性，选取纵向1／2结构建立空间实体单元和梁单元组合的有限系模型的单元划分。主梁与墩身采用刚性连接。模型的边界条元模型，模拟真实的悬臂浇筑施工过程。中跨混凝土箱梁采用收稿日期：2014—04—19作者简介：雷宇(1982一)，男，工程师