大跨度连续梁桥温度应力计算分析
梁的应力计算公式全部解释
梁的应力计算公式全部解释应力是材料受力时产生的内部力,它是描述材料内部抵抗外部力的能力的物理量。
在工程领域中,计算材料的应力是非常重要的,可以帮助工程师设计和选择合适的材料,以确保结构的安全性和稳定性。
梁的应力计算公式是计算梁在受力时产生的应力的公式,它可以帮助工程师了解梁在不同条件下的应力情况,从而进行合理的设计和分析。
梁的应力计算公式是由弹性力学理论推导而来的,它可以根据梁的几何形状、受力情况和材料性质来计算梁的应力。
在工程实践中,梁的应力计算公式通常包括弯曲应力、剪切应力和轴向应力三种类型的应力。
下面将分别对这三种类型的应力计算公式进行详细解释。
1. 弯曲应力计算公式。
梁在受到外部力的作用时,会产生弯曲应力。
弯曲应力是由于梁在受力时产生的弯曲变形所引起的,它可以通过以下公式进行计算:σ = M c / I。
其中,σ表示梁的弯曲应力,单位为N/m^2;M表示梁的弯矩,单位为N·m;c表示梁截面内的距离,单位为m;I表示梁的惯性矩,单位为m^4。
弯曲应力计算公式可以帮助工程师了解梁在受力时产生的弯曲应力大小,从而进行合理的设计和分析。
在工程实践中,通常会根据梁的几何形状和受力情况选择合适的弯曲应力计算公式进行计算。
2. 剪切应力计算公式。
梁在受到外部力的作用时,会产生剪切应力。
剪切应力是由于梁在受力时产生的剪切变形所引起的,它可以通过以下公式进行计算:τ = V Q / (I b)。
其中,τ表示梁的剪切应力,单位为N/m^2;V表示梁的剪力,单位为N;Q 表示梁的截面偏心距,单位为m;I表示梁的惯性矩,单位为m^4;b表示梁的截面宽度,单位为m。
剪切应力计算公式可以帮助工程师了解梁在受力时产生的剪切应力大小,从而进行合理的设计和分析。
在工程实践中,通常会根据梁的几何形状和受力情况选择合适的剪切应力计算公式进行计算。
3. 轴向应力计算公式。
梁在受到外部力的作用时,会产生轴向应力。
轴向应力是由于梁在受力时产生的轴向变形所引起的,它可以通过以下公式进行计算:σ = N / A。
浅谈山区大跨连续刚构桥梁结构计算和设计
1山区桥梁特点在我国云南、贵州、四川、重庆、广西等西南山区修建高速公路时,有以下特点:常常需要跨越横断山脉、纵向坡度较大、桥隧比高、造价高昂。
山区高速桥梁常常需要跨越深谷,桥墩高度很高,对抗震性能要求高,大型施工机械设备进场困难。
结合以上特点及连续刚构桥梁本身的力学特性,在80~200m 跨径范围内,连续刚构桥梁成为目前西南山区高速最广泛采用的结构形式之一。
连续刚构桥梁的桥墩与主梁进行刚性连接,上部常常为变截面箱式梁结构,下部墩高较高,常采用较柔的双薄壁桥墩来吸收上部结构由温度、收缩、徐变等产生的变形。
在设计过程中,要进行承载力分析、耐久性分析、施工阶段分析,保证在整个使用寿命周期范围内结构的安全耐久性满足要求。
另外大跨PC 梁桥跨中下挠已经成为该类桥型的普遍共性问题,前期应预留后期补强所需构造。
2云南某大跨连续刚构桥梁结构计算、设计案例2.1工程概况该桥位于云南西部某高速公路,为跨越澜沧江而设,是该高速的控制性工程。
该桥部分位于整体式的路线段,部分位于分离式的路线段上,单幅桥宽为12.5m ,桥跨布置为:左幅57+主桥(140+180+140)m+57m+(4孔30)m 连续T 梁,桥长697m ;右幅57+主桥(140+180+140)m+57m+(3孔30)m 连续T 梁,主桥墩梁固结,桥长667m 。
本桥平面主要位于直线段。
2.2主要技术标准①公路等级:高速公路;②设计速度:80公里/小时;③桥面布置:净11.5m+2×0.5m=12.5m ;④活载为公路一级荷载;⑤地震基本烈度:Ⅶ度。
本地区地震动峰值水平加速度为0.15g ,场地类别为Ⅱ类。
3主要结构尺寸3.1主桥上部结构———————————————————————作者简介:任朝辉(1990-),男,贵州盘州人,工程师,硕士,主要从浅谈山区大跨连续刚构桥梁结构计算和设计Elementary Discussion on Structural Calculation and Design of Long-span Continuous Rigid Frame Bridgein Mountainous Area任朝辉REN Chao-hui ;张皓ZHANG Hao ;王安民WANG An-min(云南省交通规划设计研究院有限公司,昆明650041)(Broadvision Engineering Consultants ,Kunming 650041,China )摘要:大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁由于其特有结构类型,采用墩梁固结可以适用于山区高速公路的峡谷地形。
大跨度连续梁桥温度应力计算分析
桥梁结构的温度变化 , 一般是 由日照温度 变化、 年温度变
化以及寒流影响所致。日照温度变化使桥梁结构的不同部分迅
外多个设计规范温度梯度作用 曲线 的应力计算 比较, 出了 提
新 的温度梯度 曲线模式 , 明确 提出了竖 向 日照反温差 的梯 并
速地产生不均匀的温度分布, 在很短的时 间内形成相 当大的温
新思路 、 新方法 。
关键词 : 温度梯度模式 ; 大跨度连续梁桥 ; 设计
中图分类号 :4 1 5 U 4 .
1 概 述
文献标Байду номын сангаас码 : C
文章编号 :0 8— 33 20 ) 2— 0 8一 2 10 3 8 (0 7 1 0 8 O 求。新 的公路桥梁 设计 规 范 (T 6 JG D 0—20 ) 04 通过对 国内
高恩全 汤海 良 , (. 1 浙江省 交通 规划设计研究院 ;. 山港务局岱山分局 ) 2舟 摘 要: 以笔者设计 的 9 4m+10m+ 4m连续梁桥为工程背景 , 7 9 重点对 比分析 了新 、 老公 路桥涵设计通用
规范温度梯度模式 对大跨度 连续 梁桥 主梁应力 的影响 , 提出了新规范温度模 式下大 跨度连续 梁桥 的设计 的
按 二次抛物线变化 , 部梁 高 1 跨 中合拢段 梁高37m。 根 0m, . 全桥顶板厚度保持不变 , 为 2 m; 均 8c 底板为 变厚 度 , L 主孑 支 点处为 10c 边孑 支 点及跨 中处 为 3 m, 二次抛物 线 1 m, L 0c 按
变化 ; 腹板 为变厚度 , 1 一1 3 节段腹 板厚为 7 m,5 节 段 0 c 1
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对新老规范不同的温度梯度荷载分别进行计算 , 得到支
大跨径桥梁施工控制温度应力分析
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大跨 径桥 梁施工控 制温 度应 力分析
王ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ春 玲
( 佳木斯 市路桥 工程有 限公 司, 黑龙 江 佳木斯 1 5 4 0 0 0 ) 摘 要: 桥 梁施工安全 与成桥状 态能否符合设计要 求是人们 关注的重点问题 , 想要 实现 高质量 的施 工, 只是通过 简单的检查与验收 是不可 以的 , 需要 对桥 梁施 工进行严格 的控制 , 以保证 实际施 工状 态与设 计预期相符合 , 结构设 计参数 主要 用于衡 量结构的状 态变化 , 如
果参数改 变, 结构 内 应 力也 必然会 出现相应 的变化 。在众 多的结构参数 中, 温度参数的确定难度很 大, 是属 于复杂变量的 , 而且与所在 的 地 理位 置、 方向及材料等有 关系, 在明确结构应力 中有 着十分重要 的作用 , 而且是 十分难识 别的重要参数 , 对 于稳定应力 开展深入研 究是 十分必要的, 针对 大跨径桥 梁施工控制 中结构设计参数的变化 能导致结构 内应 力的变化和形状的改变, 分析产生温度 应力的原 因, 并提 出 温度应力 实用计算方法。 关 键词 : 大跨径 ; 桥梁; 施工 ; 温度 ; 应力 ; 分析 1概 述 计算温差应力 ,然后叠加组合多向温度差荷载状态下的温差应力 。3 . 2 其应变为: 桥梁结构的温度变化 , 大多是 由于 日照温度变化 、 年温度变化及寒 温度应力计算。首先是假想各纤维 自由伸缩 , 流影响所导致的,对于 日照温度的变化会使桥梁结构的不同部分迅速 e T ( y ) =a T ( y ) 的产生不均匀 的温度分布趋势, 在很短 的时间内形成很大的温差 , 就会 在公式 中: a 为材料线膨胀系数 : T ( y ) 为沿梁高的温差分布。 产生很大的 日照温度应力 ,对于寒流的影响也能使桥梁结构出现不均 根据平截面假定, 总应变为 : 匀温度分布, 但是只是这种方式引起的温差 比前者小很多 , 而年温度变 e ( y ) =£ c +白, 式中: £ c 为重心处应变 : k 为截面处微段曲率。 化就会使桥梁结构发生缓慢而均匀 的伸缩变形 ,最终导致桥梁的纵 向 位移。 桥梁的纵向位移一般通过桥面伸缩缝、 支座位移或柔眭桥墩等构 由于总应变和温度产生的应变不等, 可知有 八 . 何关 系: 造进行协调, 所 以只有位移受到很大的限制时才能产生温度次内力 , 日 e ( Y ) =e T ( y ) +s c ( y ) 式 中: 8 c ( v ) 为弹陛应变。 照温差和突然降温就会导致结构温度次内力和温度次应力 的产生 , 对 于大跨度预应力混凝土箱形连续梁 中,温度应力可 以达到或超过活载 相应的应力为: ( y ) = E e c ( y ) =E 【 E ( ) , ) 一 ( y ) 】 = E 【 £ c + 一 s T ( y ) 】 应力,所以可推断这是预应力混凝土桥梁产生结构裂缝的主要因素之 截面内应力表示为: N z :, ^ c ( y ) d A :E e c A — E , ^ E T ( y ) d A 随着桥梁跨径的不断加大 ,温度效应对桥梁结构的影响也越来越 M x =J A a c ( y ) y d A=k E I — EJ A e T ( y ) y d A 大, 我国过去的法律法规 已经不在适用 , 只是给出 T形截面梁的日照温 丝+ _ f A e T ( y ) d A 尼 MX f ( y ) d A A e T 差分布图 , 在过去的预应力混凝土箱形连续梁设计中, 都是按照 日照差 £c : +— E A A ” EI I 进行计算、 设计的, 并且原来的设计规范 中对竖向 日照反温差没有进行 计算 。对于新的公路桥梁设计规范是通过国内外多个设计规范温度梯 在式中: E 一 弹性模量 , A 一 截面的面积, I 一 抗弩 陨 矩。 4 工程 应用 度作用曲线的应力计算 比较得出的, 提出新的温度梯度曲线模式 , 并且 在一座三跨预应力混凝土连续箱梁为研究 的对象 ,这座桥梁跨径 明确的额提出竖 向 日 照反温差的梯度曲线 , 本文对比分析新 、 老桥温度 组合为 9 4 m+ 1 7 0 m+ 9 4 m= 3 5 8 m, 其中桥宽是 1 2 m, 双向车道 , 主梁截面 梯度作用下结构的应力情况。 2温 度应 力 形式为单箱单室 , 梁体使用的是直腹板 , 水平放置 , 全桥顶板厚度保持 为2 8 e m, 计算采用的是平面杆系计算程序 G Q J S系统 , 并且根据 2 . 1 温度应力 的产生 。在人们开始分析温度应力的时候 , 人们将年 不变, 温变化的产生与分布作为依据 , 但是随着研究进一步的深入 , 人们看是 桥梁结构特点及施工 节段划分,整个桥梁上的结构离散 1 1 2 个平面杆 在计算 中可以分别采用三个不同的温度梯度模式 : 新规范升温 重视非线性牦 对研究的重要性 , 随着研究的不断深入 , 温度应力的研 系单元 , 究 已经不再是单一考虑气温条件上升至充分考虑 日照条件的高度 , 对 梯度、 新规范降温梯度 、 老规范升温梯度 , 然后根据具体的数值分布进 于大跨径的桥梁来说 , 温度应力主要分为温度 自应力和温度次应力 , 结 行取值 、 对 比计算。对新老规范不同的温度梯度荷载分别进行计算 , 得 构物某种构件单元内, 由于各纤维温度不同 , 形成了应变差在约束的作 到支点及跨中截面的温度应力值。 用下产生 的应力 , 这种温度应力被称为温度 自应力 , 在结构或者是体系 结束语 对 于大跨径桥梁施工控制温度应力来说 ,温度参数是 十分复杂的 当中的各个构件 , 由于温度存在着差别导致结构的变化, 会在支承约束 下生成应力, 这种应力被称为温度次应力。 温度应力的产生与分布具有 随机变量 , 与桥梁所在的地理位置、 方向、 自 然条件 、 组成构件的材料等 非线性 , 而且还有很明显的时间性。 2 . 2温度应力效应类别。 大跨径桥梁 因素有很大的关系 , 这对于确定结构应力和变形有很大的作用 , 同时也 在大跨径桥梁施工控制中应注意温度的影响, 另外 会受到 自然环境等因素的影响, 而产生温室效应 , 温度效应分为年温差 是最难识别的参数 , 分布也很均匀 , 所以主要研究的是 日照和骤 效应和局部温差效应 , 年温差效应为改变迟缓的年温差 , 会直接的影响 由于年温的变化比较简单 , 桥梁截面的温升、 温降、 伸长 、 缩短 , 但是 当桥梁的位移受到约束时 , 就 然降温温度荷载效应的计算方法, 可以更好地施工 , 防止温度应力对大 提高工程的施工质量。 会产生温度次应力。 对于局部的温差效应是因为 日照辐射而产生的, 在 跨度桥梁施工时的影响, 不同截面上的传热形式也是不 同的, 具有非线性分布特征 , 截面非线性 参考 文献 1 】 张沔, 刘斌 , 贺拴海, 白剑. 桥 梁大体积混凝土温度控制与防裂 长安 温度分布所造成的胀缩合截面形变之间存在的差别 ,会使所有种类的 [ 截面舒会出现 自应力 。 2 . 3 线性变化。 当出现温差变化时 , 梁式结构就会 大学学报伯 然科 学版j , 2 0 0 6 ( 3 ) . 2 1 严露. 高墩大跨连续刚构桥 温度效应分析与工程控制 } 长沙: 长沙理 出现挠曲变形 , 梁在变形 以后还是会服从平截面假定, 所以在这种情况 『 下, 线性变化 的温度梯度只是可以引起结构的位移 , 而不会产生温度内 工 大学 , 2 0 0 7 . 3 1 颜东煌 , 陈常松, 涂光亚. 混凝土斜牡桥磁. 工控制温度影响及其现场修 力, 但是在超静定梁式结构 中, 就会导致结构 出现位移 , 还会 由于多余 『 约束力产生温度次内力。2 . 4 非线性变化。在此类非线 陛温差分布的情 正 中国公路学报 , 2 0 0 6 ( 4 ) . 况下 , 就算是一些静定梁式结构 , 梁在挠 曲变形 的时候 , 截面上 的纵向 『 4 ] 宋智慧 , 刘京红 , 高宗章 , 石克, 姬振双, 安炜. 基础底板 大体积混凝土 2 o 0 8 ( 5 ) . 纤维 因温差的伸缩会受到约束 , 产生纵向约束 应力 , 在超静定梁式结构 的温度监测及裂缝控制 河北农业大学学报 , 中, 除了温度 自应力以外 , 还会有多余 的约束阻止结构挠曲产生的温度 【 5 1 冯勇, 曾凡奎 , 胡玉定 , 王秋娟. 大体积混凝土裂缝控制技术研 究叨. 建 内力引起 的温度次应力。 筑技术开发 , 2 0 0 9 ( 5 ) . [ 6 1 4  ̄ 河, - 王双峰. 大体积混凝土裂缝分析及施工控制技术 中小企业 3大跨径桥梁温度应力的计算 3 . 1 基本假定。假设沿着梁长方 向的温度分布是均匀的 , 并且忽略 管理与科教f E 旬刊) , 2 0 0 9 ( 6 ) . 黄方意, 沈华, 高�
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制作者:冒琴来源:《华东科技》2013年第12期【摘要】随着科技的发展和社会的不断进步,大跨度桥梁施工建设项目逐步增多。
但对于大跨度预应力混凝土连续梁桥施工工序较多,过程复杂。
施工期间可能会出现一些不确定性的因素而影响施工过程,导致梁结构跟设计上存在一定的偏差。
本文主要针对大跨度梁施工控制过程进行简要分析,并针对问题提出合理的控制措施。
【关键词】大跨度;连续梁施工;预应力混凝土;控制;措施在上世纪五十年代,已经开始采用预应力混凝土连续梁的施工工艺,作为一种古老的结构体系,其具有变形小、平顺舒适、抗震性能好、便于养护,且伸缩缝少、结构稳定强等特点。
但在施工时由于跨度大,导致施工过程费时费力。
目前我国在预应力混凝土连续梁的施工方面主要采用平衡悬臂梁浇筑法,之后浇筑合拢段。
但在施工中经常会存在一些不足,下面具体分析。
1 连续梁的发展现状目前我国在进行大跨度预应力混凝土连续梁桥施工时主要采用“T”型结构对称悬臂浇筑→边跨合拢→中跨合拢的结构施工模式,但该模式施工时不仅会受非均匀材料的影响,还会受时间、温度和湿度的影响。
这些因素会使得桥梁节段之间相互作用,最终导致浇筑混凝土的过程中出现偏差,使桥梁施工的稳定性、可靠性和外形等受到影响。
所以,为保证大跨度预应力混凝土连续梁桥施工中的质量,需要在施工过程中加以控制和监督。
2 施工控制技术的重要性(1)确保梁的施工质量。
根据具体的施工工序,通过现场得到的数据和参数,分析和验算桥梁的结构性能。
根据得出的结果进行主梁端挠度的控制参数分析,从而保证梁结构的受力在设计的范围内。
(2)保证梁体的健康、安全。
由于自然灾害和人为因素的影响,导致桥梁结构受损。
因此,要通过控制来保证梁结构的稳定性、持久性和安全性。
(3)施工过程的需要。
大跨度梁的施工过程复杂,施工过程中由于分段数目多、悬臂长度较长,导致施工过程中实际梁结构容易与设计发生偏差,影响其结构的稳定性和舒适度。
大跨度桥梁设计-超静定结构附加内力分析
§5.2 预应力效应分析
5.2.4 吻合束
➢按实际荷载下弯矩图的线形作为预应力束布置的线形, 这种预应力束即为吻合束。
➢吻合束 总弯矩M总=初预矩M0=实际荷载弯矩Mq 预加力产生的次力矩M次=0
§5.2 预应力效应分析
5.2.4 吻合束 证明——两跨连续梁为例。 (1)实际荷载q作用下的弯矩Mq 左跨弯矩:
5.2.2 等效荷载法
且
§5.2 预应力效应分析
5.2.2 等效荷载法
➢q(x)为所求的等效荷载q效。 ➢沿全跨长的总荷载 q效l 与两端预加力的垂直向下分力之和
相平衡。
§5.2 预应力效应分析
5.2.2 等效荷载法 计算步骤 ➢(1)按预应力索曲线的偏心距ei及预加力Ny绘出梁的初预
矩M0=Nyei图,不考虑所有支座对梁体约束的影响。
§5.2 预应力效应分析
5.2.2 等效荷载法
计算步骤 ➢(2)根据索曲线形状计算等效荷载,且考虑锚固点等效
荷载确定全部的预应力等效荷载。 ➢(3)求解连续梁在等效荷载下的截面内力,得出的弯矩
称为总弯矩M总。 ➢(4)用总弯矩减去初预矩得到次力矩
§5.2 预应力效应分析
5.2.2 等效荷载法
例题 : 两跨等截面连续梁,预加力Ny=1158kN,试求支点B截面 由预应力产生的总弯矩和次弯矩。索曲线布置见a图,各段索曲线 偏心距方程如下:
5.2.3 压力线与线性转换
➢简支梁中,无次力矩,总预矩即为初预矩,则求得的压 力线函数与钢束重心线重合。
➢超静定结构,存在次力矩,压力线偏离钢束重心线,偏 离钢束中心的形状与次力矩形状一致。偏离值为:
§5.2 预应力效应分析
5.2.3 压力线与线性转换
【豆丁精品】-浅析温度应力对连续箱梁顶板纵向裂缝的影响
- -1532010年第12期(总第147期)NO.12.2010(CumulativetyNO.147)China Hi-Tech Enterprises摘要:文章利用有限元ANSYS 对比分析了在三种不同的温度应力场的作用下连续箱梁顶板拉应力的大小,验证了温度应力是产生箱梁顶板纵向裂缝重要因素之一。
设计和施工工程中,应该对当地的温度对桥梁结构的影响需要充分的考虑,加强桥梁结构的抗裂性能,保证桥梁使用的耐久性。
关键词:温度应力;连续箱梁;温度梯度;纵向裂缝;计算模型中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2010)12-0153-02浅析温度应力对连续箱梁顶板纵向裂缝的影响宋春玲(中铁十三局集团第二工程有限公司,广东 深圳 518083)预应力混凝土连续箱梁在自然条件变化下在箱梁中产生较大的温度梯度,温差作用产生变形,受到箱梁的纵横向纤维约束或超静顶结构体系的多余约束时,就会产生很大的温差应力。
温度应力包括内约束应力和外约束应力,内约束应力是指结构内部某一构件单元,在非线性温差作用下纤维间温度不同,引起的应变不同而受到约束引起的应力;外约束应力是指结构内部各构件因温度不同产生不同变形受到约束或结构外部为超静定约束,无法实现自由变形引起的应力。
理论分析及实践经验表明:大跨度预应力混凝土连续箱梁,温度应力可以达到甚至超过活载产生的应力,以被认为是预应力混凝土桥梁结构产生裂缝的主要原因之一。
一、温度场的分解(一)英国BS5400规范温度梯度图1 英国BS5400规范中的箱梁顶板温度分布h1=0.3h ≤0.15mh2=0.3h ≥0.10m ≤0.25m h3=0.3h ≤[0.1m+面层厚度(m)h/m T1/℃T2/℃T3/℃≤0.28.5 3.50.5≤0.412.0 3.0 1.5≤0.613.0 3.0 2.0≥0.813.53.02.5h1=h4=0.2h ≤0.25m h2=h3=0.25h ≥0.2mh/m T1/℃T2/℃T3/℃T4/℃≤0.2 2.00.50.5 1.5≤0.4 4.5 1.4 1.0 3.5≤0.66.51.81.55.0≤0.87.6 1.7 1.5 6.0≤1.08.0 1.5 1.5 6.3≥1.58.40.51.06.5(二)新规范竖向温度梯度A =300mm T 1=250C T 2=6.70C图2 JTG D60-2004规范中的竖向温度梯度二、计算模型及结果分析(一)工程背景根据两种规范规定的温度梯度,以佛开高速潭洲大桥主桥为研究对象,潭洲大桥主桥为双向四车道分离式桥梁,全宽为27.7m,单幅宽为11.128m,混凝土桥面铺装。
桥梁施工控制中的温度应力分析
3. 2 有限元分析
桥梁施工控制的第一项工作就是对所监控桥梁的应力、 挠度等进行计算, 以保证桥梁施 工工艺的科学性。 我们用有限元法[7]对结构内力进行分析,有限元法是把整体结构划分成若干
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移效应的影响,而温度的内力效应不予考虑。
1. 1 产生温度应力的原因
温度对桥梁结构的影响包括年温差影响和局部温差影响。 年温差影响是指气温随季节发 生周期性变化时对结构物所引起的作用, 一般假定温度沿结构截面高度方向以均值变化, 对 无水平约束的预应力混凝土箱形梁, 年温差只引起结构的均匀伸缩, 并不产生结构内温度应 力;局部温差影响是指日照温差影响,将产生结构内温度应力[1,5] 日照温差对结构的影响,因日辐射强度、桥梁方位、日照时间、地理位置、地形地貌等 随机因素,使结构表面、内部温差因对流、热辐射和热传导等传热方式形成瞬时的不均匀分 布, 即结构的温度场。 一般将温度场的确定简化为沿桥梁横向或截面高度方向的温度梯度型 式的确定。各国桥梁规范对梁式结构沿梁高方向的温度梯度的规定有各种不同型式。 1)线性变化。在这种温差变化情况下,梁式结构将产生挠曲变形,而且梁在变形后仍 然服从平截面假定。因此,在静定梁式结构中,线性变化的温度梯度只引起结构的位移而不 产生温度内力,而在超静定梁式结构中,它不但引起结构的位移,而且因多余约束的存在, 从而产生结构内温度次内力。 2)非线性变化。在此类非线性温差分布的情况下,即使是静定梁式结构,梁在挠曲变形 时,因梁要服从平截面假定,导致截面上的纵向纤维因温差的伸缩将受到约束,从而产生纵 向约束应力, 这部分在截面上自相平衡的约束应力称为温度自应力 s ( y ) 。 而在超静定梁式 结构中, 除了温度自应力 s ( y ) 外, 还应考虑多余约束阻止结构挠曲产生的温度内力引起的 温度次应力 s x ( y ) 。总的温度应力为: T ( y ) s ( y ) s x ( y ) 。
预应力混凝土连续梁桥温度应力计算分析
预应力混凝土连续梁桥温度应力计算分析摘要:本文作者多年从事桥梁设计工作,以笔者负责的50+80+50m 预应力混凝土连续箱梁为工程实例,根据新老规范各种日照温度梯度,分别计算出相应温度应力,在此基础上,笔者对比分析了新老公路桥涵设计通用规范各种温度梯度模式对预应力混凝土连续箱梁应力的影响,并提出了新规范提出的日照温度梯度模式下预应力混凝土连续箱梁设计的新思路、新方法,给从事相关工作的同行提供参考。
关键词:预应力混凝土连续箱梁温度梯度温度应力计算《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)(以下简称新规范)是在原《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021—89)(以下简称老规范)的基础上修订而成,新规范在公路桥梁荷载方面作了相当大的调整,如温度作用。
桥梁结构处于自然环境中,受到四季温差、昼夜温差以及日照等温度作用的影响。
四季和昼夜的温差是结构物环境温度的变化,这种温度变化会使桥梁结构物沿纵向均匀而缓慢地伸缩变形,在结构物位移不受到约束的情况下不会使桥梁结构物产生温度次内力,是一种均匀温度作用。
但日照是温度作用的另外一种形式,它使结构物的竖向各部位因接受太阳辐射能量的不同而产生不均匀的温度分布,如桥梁结构的桥面顶面受到阳光直接照射而温度较高,但梁底终日不受阳光照射而温度较低,这种结构物内部沿竖向产生的温差会在结构物内部引起温度次内力。
老规范对桥梁结构日照引起的梯度温度作用效应和国内铁路规范和新西兰、英国BS5400、美国AASHTO规范相比都要小,因此新规范修改了老规范的温度梯度曲线。
1 工程实例以笔者负责设计的一座三跨预应力混凝土连续箱梁为工程实例,该桥梁为某一级公路跨越一条三级航道的结构物,桥梁与路基同宽,全宽为24.5m,按上下行分离式双幅桥设计,单幅桥全宽11.75m;汽车荷载等级:公路-Ⅰ级。
主桥为50+80+50m变截面预应力混凝土单箱单室连续箱梁,箱梁中支点高度为4.618m,其高跨比为1/17.325,跨中高度为2.318m,其高跨比为1/34.52;箱梁高度距墩中心2.0m处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。
连续体系梁桥设计与计算分析
梁桥对于桥梁弯 曲的要求非常严格 。在实 际设计 时要 根 据 不 同的 用途 设 计 不 同 的类 型 的跨 径 。一 般 而 言 , 连续 体 系梁 桥 的设 计 时 , 于大 跨 度 的 在 对 桥 梁 , 般 采用 不 等 跨 布 置 , 边 跨 一 般 为 中跨 的 一 其 O5 08 .— .。对 于 中小 跨 度 的桥 梁 在设 计 时 一般 采 用 等 跨 距 布 置 。这样 施 工 方 便 , 且 非 常美 观 , 于 并 对 安全性也没影响。 当桥 梁 有 特 殊 使 用 要 求 时 , 可 也 将 跨 度 设 为 短 边跨 布置 ,但 在 一 般 情 况 下 不 会 使
o =
=
支点外 , 大负弯矩发生在 导梁刚接近前方 支点 最
时。
手f(6)—) y((yy ))y ̄ , d
( 5 )
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21 年 4 02 月第 4 期
城 市道桥 与 防 洪
桥梁结构
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21 年 4 02 月第 4 期
城 市道桥 与 防 洪
桥梁结构
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表 1 不 同形 式 的连 续 体 系 梁桥 的梁 高 设 计 原 则 一 览 表
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大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制研究
2 . 1.4 安全控制 桥梁施工过程中安全控制是桥梁施工控 制的重要内容。由于结构形式不同, 直接影响 施工安全的因素也不一样 在施工控制中需根 据实际情况, 确定其安全控制重点. 2 2 施工控制的方法 施工控制常用的三种方法如下 : 强质量控制, 牢固树立工程质最意识, 强化质 量保证措施, 完善质量保证体系, 健全质量监 管网络, 确保农村公路建设质量稳步。同时 , 提高农村公路建设是一项系统工程 , 社会工 程, 需要各级政府和广大人民群众的的大力支 持和通力合作, 以确保农村公路建设的顺利实
皿 路 和 器貂罕
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刘统 良
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工 程、 术
大 跨 度 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 桥 施 工 控 制 研 究
〔 山东省膝州市公路工程管理处) 摘 要: 本文首先分析了大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的必要性 , 探讨了施工控制的内容和方法 , 并结合实例进行研究。 关键词 预应力混凝土 连续梁桥 中图分类号 TU l 文献标识码 :A 文章编号 1672- 379 1(2007) 10(b卜0050- 02 近几年预应力混凝土连续梁桥得到了广 泛应用, 在施工过程中为保证大桥的顺利合拢 及成桥线形满足设计要求, 必须做好施工控制
保 监督 工作的顺 利开 展 , 必须加 强监 督队 伍 就
2. ,施工控制的任务与内容 桥梁施工控制的任务就是对桥梁施工过 程实施控制, 确保在施工过程中桥梁结构的内 力和变形始终处于容许的安全范围内 , 确保成 桥状态符合设计要求。施工控制的工作内容 主要包括以下几个方面: 2. 1. 1 几何控制川 不论采用什么施工方法, 桥梁结构在施工 过程中总要产生变形, 并且结构的变形将受诸 多因素的影响。桥梁施工控制中的几何控制 总目标就是达到设计的几何状态, 最终结果的 误差容许值与桥梁的规模、跨径大小、技术 难度等有关, 目前还没有统一的规定, 需根据 具体桥梁的施工控制需要具体确定. 同时, 为保证几何控制总 目 标的实现, 每道工序的几 何控制误差允许范围也需事先确定。 2. 1 .2 应力控制 桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的 受力情况是否与设计相符合是施工控制要明 感, 这是搞好农村公路建设的重要基础。同 时要继续加大宣传力度, 提高沿线群众质量监 督的主人翁责任感。 (4)要加强技术指导, 落实施工规范的技术
对大跨连续梁桥施工遇到问题其解决措施
对大跨连续梁桥施工遇到问题及其解决措施摘要:本文阐述了大跨连续梁桥悬臂浇筑施工质量监控的内容及方法,为同类桥梁的施工质量管理与监控提供一些参考。
关键词:连续梁桥悬臂法施工监控解决措施近年来,在大跨度连续梁桥施工中,一般采用自架设的悬臂浇筑施工方法,整个施工过程是一个结构逐渐形成,线形、应力不断变化的过程。
虽然可以采用各种分析方法计算出各施工阶段的预抛高、应力等,但在实际施工过程中,由于施工条件的变化、混凝土收缩徐变、制作误差、施工临时荷载、挂篮定位及变形、预应力束张拉、量测误差和环境干扰等因素必将使结构实际状态偏离设计状态。
如不及时有效地对系统加以控制和调整,随着主梁悬臂施工长度的增加,线形和内力可能会显著偏离设计目标。
桥梁施工监控可以有效的避免和消除桥梁实际状态与设计状态之间误差,保证结构安全,对桥梁的施工质量和运营状态起着重要作用。
一、工程概况某大桥主桥采用预应力混凝土连续箱梁,桥梁位于直线上,中跨跨中斜交角度为24度。
上部构造均为变截面单箱双室,垂直腹板。
单箱顶宽19.3m,底宽12.3m,翼缘板长3.5m,支点处梁高5m,跨中梁高2.5m,梁底缘按1.8次抛物线变化。
腹板变厚度80cm(支点)~40cm(跨中),底板变厚度75cm(支点)~25cm(跨中),顶板箱室内厚度25cm,悬臂端厚20cm,根部厚60cm。
设支点横隔梁,主墩顶处横隔梁厚度为200cm,梁端横隔梁厚度为150cm。
二、施工质量监控的主要内容施工监控主要有三方面的作用:①桥梁在建筑过程中,其变形控制在设计变形范围内,桥梁建成后,桥面标高及桥梁几何线形达到设计形状。
②使桥梁在建筑过程中和建成后,各控制截面内力达到合理的状态。
③在施工过程中保证桥梁的安全。
根据以上要求,本桥拟定监控主要内容包括以下几方面:施工挂篮静力荷载试验;混凝土弹模、容重、强度的测定;桥跨结构变形监测;结构截面的应力监测;截面温度监测等。
1、施工挂篮静力荷载试验挂篮荷载试验由监测单位配合施工单位进行,其目的是通过加载试验,实测挂篮的变形值,验证设计参数和承载能力,以指导施工,保证安全,为悬臂浇注施工高程控制提供参数,同时消除挂篮的塑性变形,改善挂篮的工作状况。
谈大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制
谈大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制摘要:本文主要讨论了影响大跨度连续梁桥施工控制因素、施工控制的任务与工作内容以及施工控制的方法。
关键词:大跨度连续梁桥施工控制中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:桥梁施工控制是指通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别,发现问题并及时进行纠偏,同时对结构的后续阶段进行预测,使施工系统始终处于控制之中。
1、影响施工控制的因素大跨径连续梁桥施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态(线形与受力)相吻合。
要实现上述目标,就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计的所有因素,以便对施工有的放矢的有效的控制。
1.1结构参数不论何种桥梁的施工控制,结构参数都是必须考虑的重要因素,结构参数是控制中的结构施工模拟分析的基本资料,其准确性直接影响分析结果的准确性。
事实上,实际桥梁结构参数一般很难与设计所用的结构参数完全吻合,总是存在一定的误差,施工控制中如何恰当地记入这些误差,使结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数,是首先需要解决的问题,结构参数主要包括以下内容:结构构件截面尺寸,结构材料弹性模量,材料容重,材料热膨胀系数,施工荷载,预应山或索力等。
1.2施工工艺施工控制是为施工服务的,反过来,施工的好坏又直接影响控制目标的实现。
除非要求施工工艺必须符合控制要求外,在施工控制中必须计入施工条件非理想化带来的构件制作、安装等方面的误差,使施工状态保持在控制中。
1.3施工监测监测是桥梁施工控制的最基本手段之一,监测包括应力监测、变形监测等。
因测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差,所以结构监测总是存在误差的。
1.4结构计算分析模型无论采用什么分析方法和手段,总是要对实际桥梁结构进行简化和建立计算模型,这种简化使计算模型与实际情况存在误差,包括各种假设、边界条件处理、模型的本身精度等。
控制中需要在这方面做大量工作,必要时还要进行专门的试验研究,以使计算模型误差所产生的影响减到最低限度。
针对多跨连续梁桥施工中温度变形论文
针对多跨连续梁桥施工中温度变形分析综述【摘要】本文主要分析了多跨连续梁桥在施工过程中的温度变形特点 ,提出了一种温度变形的快速分析方法,并取得了较满意的效果 ,根据分析结果提出了对连续梁桥施工有益的建议。
【关键词】多跨连续梁;温度变形;施工控制;快速分析方法前言多跨连续梁桥的施工要经过一个复杂的过程,在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响,导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。
因此,桥梁施工控制的重点就是通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别,发现问题并及时进行纠偏,同时对结构的后续阶段进行预测,使施工系统始终处于控制之中。
在多跨连续梁的悬臂施工过程中, 主梁受外界温度变化会产生温度变形和温度内力, 而且在环境温度变化剧烈时, 结构的变形和应力有较大的变化。
给施工控制带来很大的难度。
尤其是在主梁合拢前, 对温度变化引起的结构变形更要重视。
如果在连续梁桥施工中因某些原因产生较大的控制误差, 由于这类桥型可调手段较少而主梁刚度较大, 在后续施工中很难将误差调整过来。
其实施工误差的来源中很大一部分产生于外界温度变化, 因此,施工现场关键工况操作时应该尽量避免温度剧烈变化。
由此可知, 在施工过程中对温度变形的快速分析是非常重要的。
1 温度变形的特点研究1.1 箱梁温度场特点分析连续梁桥的主梁一般采用箱型断面, 箱梁断面上的温度梯度规律比较复杂。
目前在分析箱梁的温度变形和应力时, 只考虑沿箱梁高度变化的温度梯度, 即将箱梁结构简化处理为一维热传导问题。
国内外大量的实测资料和理论研究表明, 箱梁沿梁高的温度分布是非线性的。
温度梯度模式及温度值大小取值是否接近实际状态是正确计算结构温度应力和变形的关键。
英国桥规( bs- 5400) 对桥梁结构的温度荷载进行了比较详细的研究, 另外新西兰桥梁规范、美国 pct- pti 也对温度荷载作了相应的规定, 我国的铁路规范规定箱梁温差荷载按指数函数分布计算, 我国公路规范对整体现浇t 梁的日照温差引起的内力计算也作了相应的规定。
大跨混凝土箱梁横向温度应力分析
对于大跨混凝土结构桥梁 , 非均 匀温度会引起很 大应力
和挠 度 , 被认 为 是 该 类 桥 梁 产 生 裂 缝 的主 要 原 因 。桥 梁结 构
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由温度作用产生的应力可分为纵 向和横 ( 向两大类 , 竖) 对桥 梁纵向温度应 力的计算 , G 6 J D 0—2o ( 路桥 涵设计 通用 T o4 公 规范》 以下简称“ ( 规范 ” 规定了温度荷载及计 算方法 , ) 而桥 梁横 ( ) 竖 向温度应力的计算 ,规范” “ 缺少明确的规定。本文 以黑龙江省齐甘高速公路嫩江大桥为 例 , 分析大跨 混凝土箱 梁温度场及横 向温度应力的分布规律 , 并给 出了计 算箱梁桥 横( 向温度应力 时箱外 、 竖) 内温差取值建议。
元模型上 ; 工况 2考虑腹板受太阳辐射强 度最大情况 , 计算 日 期选取 2月 1 5日; 工况 3考虑环境 温度骤然 降低 情况 , 根据 齐齐哈尔地区气温 日较差最 大值 及现场实测温度 , 取 2 1 选 01 年 4月 1 4日 1 8时至 2 1 年 4月 1 01 5日6时为计算 时间段 , 将
1 0,a d t e tmp rt r i e e c fb x i lo d s use n t i a e . e ta s e s h r lsr s 0. n h e e au e d f r n e o o sas ic s d i sp p r Th r n v re t e ma te s f h o o r t o id r sb g e fc nc ee b x gr e i ig r,e p cal tlwe o f e sl te sc u e y t mp r tr a e c s s e i l a o rro ,tn ie sr s a s d b e e au e c n r a h y
大跨度连续梁桥不同合拢方案对比
大跨 度连续梁桥 不 同合拢 方案对 比
● 郑州华路兴公路科技有限公司 杨阳 胡艳霞
工程 概 况
在郑州市农业路快速通道项 目设计施工 中 ,某桥采用波
形 钢 腹板 三 跨连 续 箱 梁 ,跨 径 组合 为 ( 7 5 + 1 3 5 + 7 5) m ,全
接 采 用 埋 入 式 ,埋 入 混 凝 土 中 3 0 0 mm ,为 了提 高 整 个结 构
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的横向抗变形能力与抗扭 刚度 ,主梁 除支 点设有端隔墙外 , 边 跨跨 间设有4道横隔 ,中跨跨 间共设有 8 道横 隔 。
对 比计算方案
此 项 目拟 采 用两 种 合 拢 方案 : 方案 一 ,先 完成 边 跨 合 拢 ,
梁顶板板厚 0 . 2 8 m ,底板 厚 度 0 . 2 8 m~ 0 . 7 5 4 m ,箱 梁 梁 高 及 形计 算结果均以梁体 上拱 为正 ,下挠 为负。
波形钢 腹板 采用 Q3 4 5 d 钢 材 ,波长 1 . 6 m,波高 2 2 c m ,水
平 面板宽 4 3 c m ,弯 折 内 径 R最 小 值 为 1 5 t ( t 为波 形钢腹板
( 2) 全桥合拢后 ( 临时锚固拆除前 )
( 3) 桥 面 铺 装 完成 后 ( 成桥阶段 ) ( 4)温度 效应 。
长2 8 5 m ,采用 上 、下行 分离 式桥 梁 。单 幅上部 箱 梁为 单 箱单 室 ,顶宽 为 1 6 . 0 5 m ,箱 梁底宽 9 m ,墩 顶根部 梁高 为
最 大 值 由合 拢 前 的 5 . 7 MP a 减小 为4 . 3 MP a 。 通 过 对 比 图 4、 图 5可 知 : 在 边 跨 合 拢 阶段 ,采 用 不 同 合 拢 方 案 ,边 跨 梁 体 下 缘 应 力分 布 基 本 相 同 。
梁桥墩台的温度力和制动力分配
梁桥墩台的温度力和制动力分配摘要:本文介绍的桥梁墩台温度力和制动力分配,多联的连续梁桥可取任意一联计算,不必考虑和计算相邻联桥墩台的抗推(集成)刚度,也不将力传给相邻联的墩台。
关键字:桥墩台温度力制动力温度力和制动力在桥梁墩台上的分配计算,己有不少文章讨论,且在书已有介绍,这个问题多年来一直困扰着桥梁工作者,没有较简便的计算方法。
本文根据我国近几年桥梁的发展,大量修建连续梁、简支转连续和桥面连续等连续结构,使用橡胶支座,并在桥台上规定设置搭板等,从工作中总结出多联的连续结构桥梁,不考虑邻联墩台的抗推刚度,也不将力传递给邻联墩台,任取一联的计算方法,使工作大大简化,不论是用手工或编程计算,都简单易行,有很好的可操作性。
此前温度力和制动力分配,要计算邻联墩台的集成刚度和影响,并将力传递给邻联墩台,其工作量是很大的,而且过程非常繁琐。
本文的分析考虑了支座滑动,与过去的方法不同,是较大的简化。
一、温度力计算计算温度升降引起桥梁的伸长或缩短,传递给桥梁墩台的力,简称为温度力。
计算它,首先要确定桥梁产生伸缩的位移零点位置。
(一)连续结构桥梁一联两端的墩台上没有滑动支座时,如以前的柔性桩墩,上部结构在桥墩台上不产生滑动。
很多书上都推导出了其伸缩的位移零点位置(下简称为位移零点),公式为:X o=s (K hi* 艺L i)/ 艺K hi ⑴式中:K hi —i号墩台的合成刚度。
艺K.i —一联内各墩台合成刚度之和。
L i —桥梁跨径长度。
注意一联桥孔数较墩台数少一个,令L1=0,L2实为第一孔。
现在一联两端墩台上设有滑动支座的连续结构桥梁,不能完全套用这个公式计算位移零点。
(二)连续结构桥梁一联两端的墩台上设有滑动支座时,影响位移零点的因素,不只是支座和桩柱的刚度,还有公用墩上的支座摩阻力。
众所周知,连续结构桥梁的两端边墩(相邻两联的公用墩)上,各有两排滑动支座,共有四个支座可产生摩阻力。
设左边公用墩上的支座摩阻力为F i和F 2,设右边公用墩上的支座摩阻力为F3和F4。
温度应力计算
第四节温度应力计算一、温度对结构的影响1温度影响(1)年温差影响指气温随季节发生周期性变化时对结构物所引起的作用。
假定温度沿结构截面高度方向以均值变化。
则Ar = r2-r,该温差对结构的影响表现为:对无水平约束的结构,只引起结构纵向均匀伸缩;对有水平约束的结构,不仅引起结构纵向均匀伸缩,还将引起结构内温度次内力;(2)局部温差影响指日照温差或混凝土水化热等影响。
A:混凝土水化热主要在施工过程中发生的。
混凝土水化热处理不好,易导致混凝土早期裂缝。
在大体积混凝土施工时,混凝土水化热的问题很突出,必须采取措施控制过高的温度。
如埋入水管散热等。
B:日照温差是在结构运营期间发生的。
日照温差是通过各种不同的传热方式在结构内部形成瞬时的温度场。
桥梁结构为空间结构,所以温度场是三维方向和时间的函数,即:Ti=f(x9y9z9t)该类三维温度场问题较为复杂。
在桥梁分析计算中常采用简化近似方法解决。
假定桥梁沿长度方向的温度变化为一致,则简化为二维温度场,即:T i=f(x,z,t)进一步假定截面沿横向或竖向的温度变化也为一致,则可简化为一维温度场。
如只考虑竖向温度变化的一维温度场为:T严g)我国桥梁设计规范对结构沿梁高方向的温度场规定了有如下几种型式:2温度梯度f (z, t)(1)线性温度变化梁截面变形服从平截面假定。
对静定结构,只引起结构变形,不产生温度次内力;对超静定结构,不但引起结构变形,而且产生温度次内力;(2)非线性温度变化梁在挠曲变形时,截面上的纵向纤维因温差的伸缩受到约束,从而产生约束温度应力,称为温度自应力。
对静定结构,只产生截面的温度自应力;对超静定结构,不但产生截面的温度自应力,而且产生温度次应力;二、基本结构上温度自应力计算1计算简图2计算公式三、连续梁温度次内力及温度次应力计算采用结构力学中的力法求解。
四、我国公路桥梁设计规范中温度应力计算公式规定:T形截面连续梁由于日照引起桥面板与其它部分温度差,从而产生内力。
第1章+连续梁桥计算
第1章:连续梁桥计算连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构,具有多跨、多支承、结构连续等特点。
这种桥梁结构需要进行复杂的计算才能保证其安全可靠。
本章将介绍连续梁桥的计算方法和应用。
连续梁桥的基本结构连续梁桥由多个跨距相等的梁段组成,每个梁段之间通过支承连接。
在连续梁桥结构中,跨中和支点处的内力是最大的,因此需要进行合理的设计和计算。
另外,在计算过程中需要考虑桥梁的自重、荷载和温度等因素的影响。
连续梁桥的计算方法静力计算法静力计算法是一种较为简单的连续梁桥计算方法,其基本思想是将桥梁看作任意形状的集合,通过应力、弯曲、剪切力、反力等来计算桥梁的内力和应力。
有限元法有限元法是一种基于数值计算的连续梁桥计算方法,其特点是能够考虑桥梁结构的非线性、动态和破坏情况等因素。
目前,有限元法已成为桥梁结构计算中最常用的方法之一。
连续梁桥的设计应用连续梁桥的设计应用是建造一个安全、可靠的桥梁结构的重要一步。
在设计过程中需要考虑桥梁结构的材料选择、跨径和支承的位置、桥梁的承载能力等因素。
设计师需要综合考虑以上因素,并根据具体情况判断,得出最终的桥梁设计方案。
连续梁桥的施工与检测在连续梁桥的施工过程中,需要保证结构的安全性和施工效率。
在桥梁建成后,需要对其进行检测,以确保桥梁运行安全。
检测的方法包括:目视检查、测量检查、声波检测和超声波检测等。
结论连续梁桥是一种应用广泛的桥梁结构,其计算方法和应用必须掌握,才能确保桥梁的结构安全可靠。
连续梁桥的设计、施工和检测也是确保桥梁运行安全的重要保障,需要加强相关人员的培训和管理,提高桥梁的建设质量和运营效率。
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万方数据
第 1期 2
水泥混凝土桥面铺装施工方法的研究
求。 公路桥梁设计规范( G 0 0) 新的 J D - 4 通过对国内 T 6 2 0 外多个设计规范温度梯度作用曲线的应力计算比较, 提出了 桥梁结构的温度变化, 一般是由日 照温度变化、 年温度变 新的温度梯度曲线模式, 并明确提出了 竖向日 照反温差的梯 化以 寒流影响所致。日 度变化使桥梁结构的不同部分迅 及 照温 9 二+ 速 地产生不均匀的 度分布, 温 在很短的时间内 形成相当 大的温 度曲线。以笔者设计的一座大跨度三跨连续梁桥(4 7 + , 为背景, 0 9 对比分析了新、 老桥规温度梯度作用 差, 从而产 生相当 大的日 度应 寒流 照温 力; 影响也 能使桥梁结构 1 m 4 ) 给出了新规范温度效应下大跨度预应力 较 地 不 温 布, 此引 温 差比 者 快 发生 均的 度分 单由 起的 差温 前 小; 下结构的应力情况, 设 有关建议和 结论。 而 温 年 度变化 使 梁 则 桥 结构发 缓慢而 生 均匀的 缩变 由 伸 形, 此 混凝土连续箱梁 计的 引 起桥梁的 位移。 纵向 桥梁的 纵向位移一般通过桥面伸缩缝、 2 工程背景 以笔者设计的 一座三跨预应力混凝土连续箱梁为研究 支 移 柔 墩 构 座位 或 性桥 等 造措施相 协调, 有在结构的 受 只 位移
0 1 . 卜 n
计算 杆系 采用平面 计算程序G J系 根据桥梁结构 QS 统, 特点及施工节段划分情况, 全桥上部结构离散为 1 个平面 1 2 杆系单元, 结构离散图 如下图3 所示。 计算中 别采用三种 分 不同的温度梯度模式: 新规范升温梯度, 新规范降温梯度及 老规范升温 梯度。 其中新规范升、 降温梯度中温差计算的温 度基 , 数TI T参照规范打G - 表1 2 D0 ( 6 2”中 所列的三种 0
一0 8 0 .8
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5 分析、 比较 () 1不同的温度梯度模式进行计算得到的梁内温度应
力 相 大, 达5 1 %; 值 差甚 可 0 0 %一 0
() 新规范下温度梯度产生的最大压应力为 2对于顶板,
481 a最大拉应力为246 a应力幅达73 s远 .7 M , P .3 M , P .M , P 大于活载应力幅。 () 3 温度梯度对底板应力影响不大, 均小于2 a M , P () 4新老规范温度梯度应力相差较大, 新规范梯度模式 下温度应力为老规范温度应力的3 5 - 倍。
对 其 径 合 4 1 m m 3 m桥 1m 象, 跨 组 为9 m 7 +4 5 , 宽 2 + 0 9 二 8 ,
双向两车道。主梁截面形式为单箱单室, 梁体采用直腹板, 箱梁顶板宽1 m 箱梁底板宽65 水平放置。箱梁梁底 2 , . m, 按二次抛物线变化, 根部梁高 1 m 跨中合拢段梁高37二 0 , . 。 全桥顶板厚度保持不变, 均为2 c ; 8 底板为变厚度, i n 主孔支 点处为 1 c 边孔支点及跨中处为3 c , 1 m, 0 0 按二次抛物线 m
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45 偏 筑 .
在铺装前, 首先应做好严密的施工计划。对现场进行合 理的安排。 42 放线及整乎 . 放线: 根据图纸的设计要求, 进行测量放线, 对于高出 的、 施工后达不到要求铺装厚度的要标出; 并计算高出多少, 以便整平时心中有数。 整平: 经过测量, 对出现高出的部位要进行整平, 将多余 的部分铲除, 以保证铺装层的厚度。 铲除的 方法应根据具体 情况确定。整平过程还应将清理各个死角纳人。对边、 角应 认真加以对待, 因为这些部位往往是造成破坏的发源地, 也 是人们最容易忽视的地方, 对于这些部分的清理整平原则是 宁深不浅, 宁方不圆。 43 第一次清洁表面处理 . 《 上接第8 页) 9
变 腹 变厚度, 一3 化; 板为 1 1 节段腹板厚为7 c , 段 # ‘ 0 1 节 m5 * 以 后腹板 厚度为4 。 , 0 二 腹板厚度在1 , ' 3 1 节段间线性变 `4
化。全桥总体布置及横断面形式见图1图2 、 所示。
图 1 三跨预应力混凝土连续箱梁总图布里图( 单位: ) 。 3 计算模型
(. 1浙江省交通规划设计研究院: 舟山港务局岱山分局》 : 2 .
摘 要: 以笔者设计的9 m 7 m 4 4 1 + m连续梁桥为工程背景, + 0 9 重点对比分析了新、 老公路桥涵设计通用 规范温度梯度模式对大跨度连续梁桥主梁应力的影响, 提出了新规范温度模式下大跨度连续梁桥的设计的 新思路、 新方法。 关键词: 温度梯度模式; 大跨度连续梁桥; 设计 中图分类号二41 . U4 ' 5 文献标识码: C 文章编号: 0 一 33 7 - 08 1 8 38(0 )2 8 - 2 0 20 1 0 0
41 准备 .
() 1对局部的污迹进行单独处理; () 2对桥面板表面的浮浆, 松散颗粒进行处理; () 3用高压水枪进行再处理及清洁。 44 第二次清沽及润沮 . 在支架模板与架设钢筋的过程中, 很有可能会丢落杂质 或洒落油迹, 因此必须进行第二次清洁。清洁过程类似第一 次。先局部后整体, 先高处后低处, 同时注意边、 角处。进行 全面的检查, 准备进行铺筑。 铺筑的前两天, 应保持桥面板表面的表面潮湿, 这主要 是考虑到不要出现旧混凝土吸收新混凝土中的水分, 当铺筑 时, 桥面板表面达到面干饱和是比较理想的。
0加5 . 662 .5
18 0 .7 一0 5 6 .2 0加7 .
6 99 .8
2 19 .6 一0 3 6 .3 一1 3 4 .5
01 .
04 .
67 .
09 3 .9
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023 .0 一 .9 0 19 02 1 .3
027 .2 024 .1
371) .( 0
乃 67 . 01 . 04 .
图3 箱梁结构单元离散图
表 1 温度应力计算结果表
截面位置 沮度梯度 跨中
温度/ ℃
支点 总应力/
Mp a
模式
砚 J 砚 」
至上缘距离/ m 0
0 0. 氏 0.
自 应力/
MP 匕
次应力/Mp hFra bibliotek自 应力/
次应力/
Mp a
总应力/
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一0 加 3 .
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0 86 .1 079 .5 0 67 .5 0 67 .5 0 59 .8 一1 2 7 .8
16 5 .3 16 1 .1 15 8 .6
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1 概 述
到限 才会 制时 产生温 度次内 力。日 照温差和突 然降温 则会导 致 结 度次内 温 构温 力和 度次应力的 产生, 在大跨度预应力混凝土 箱形连续梁中, 度应力可以达到甚至超出活载应力, 温 普遍认为 这是预应力混凝土桥梁产生结构裂缝的主要因素之一。 随着桥梁跨径的增大, 温度效应对桥梁结构的危害也就 越来越大, 我国原公路桥梁设计规范( J 一 9 受研究 J 01 8) T 2 水平限制, 只给出了T 形截面梁的日 照温差分布图, 以往预 应力混凝土箱形连续梁设计中, 均按照此日 照温差计算、 设 计, 并且原设计规范中 对竖向日 照反温差没有明确的计算要