预制预应力T梁预拱度计算及控制

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预制预应力T 梁预拱度计算及控制

中铁十五局集团第二工程有限公司刘少修

摘要：本文结合福建龙浦高速公路十里排枢纽主线桥25m 预制T 梁的工程实践，介绍了T 梁预拱度设置的必要性及设置注意事项，提供了依据结构力学挠曲变形原理及预应力混凝土弹性计算理论计算梁体挠度的方法。

关键词：预制T 梁预拱度设置挠度计算

0、十里排枢纽主线桥简介

十里排枢纽主线桥分左右两幅，左幅桥长483.2m ，右幅桥长478.2m 。全桥左幅共5联：

3*25+4*25+4*30+3*35+3*25，右幅共5联：2联、左幅第4联、右幅第1联、右幅第2T 梁桥面连续结构；全桥共有T 梁203片，其中122片25m 为VOM 锚。

1、预拱度设置

1.1设置原因

预制T

。

1.2设置注意事项

如预拱度设置过

受桥面铺装设计标高控制，桥跨中段铺装层厚度将达不到设

现梁顶平、梁底凹的现象。预应力张拉后，由于预应力筋的作用，向上的拱度抵消了梁底的凹拱，却产生了梁顶的凸拱，预拱度的设置也就失去了意义。故，预拱度设置时，不仅要考虑梁底，也要考虑梁底。

2、梁体挠度计算

根据结构力学挠曲变形原理及预应力混凝土梁弹性计算理论，25m 后张预应力预制T 梁上拱度有两部分组成：一是由梁体自身产生的挠度；二是由预应力产生的挠度。具体计算时可分三种情况：

①、中性轴在预应力束中间时，计算挠度用下式：

EI L e N EI L e N f 48/58/22211∙∙+∙∙-=（1）

②、中性轴在预应力束之上时，计算挠度用下式：

EI L e N EI L e N f 48/58/22212∙∙+∙∙=（2）

③、预应力束近似直线时，计算挠度用下式：

EI L e N f 8/213∙∙=（3）

2.1十里排枢纽主线桥25mT 梁相关参数（计算）

十里排枢纽主线桥25mT 梁钢束布置图及相应的断面图如下所示：

2.1.1中性1y =7

3.08cm 2y =101.92cm

2.1.2截面惯性矩计算

截面惯性矩计算采用公式：])()([c 3

1I 313132d y c B By y -∙--+=（6） 将梁体参数及1y 、2y 代入公式（3）可得：

截面惯性矩4

47386.0cm 1086.3m I =⨯=

2.1.3混凝土弹性模量

参照《路桥施工计算手册》，C50砼弹性模量：pa 10410

5.3Mpa 103.5E ⨯=⨯= 2.2挠度计算

2.2.1预应力束产生的挠度计算

计算梁片共有预应力束三束，分别为N1、N2、N3。N1预应力束选用高强低松弛270K 级92.15s

-Φ钢绞线，

抗拉强度标准值为Mpa pk 1860f =，N2、N3预应力束选用高强低松弛270K 级82.15s -Φ钢绞线，抗拉强度标准值为Mpa pk 1860f =,张拉时均采用两端张拉，控制张拉应力1395Mpa,每束锚下控制张拉力为N KN 5.195⨯，N 为钢绞线股数。

中性轴位于N1预应力束中间，计算N1性轴之下，计算N2、N32.2.1.1计算参数的确定

根据钢束布置图，结合中性轴位置可得：

cm 887.49e 1

1=cm e 92.8121=，cm e 057.312=e 22=梁长L=24.6 m

2.2.1.2预应力束挠度计算

预应力束N1锚下控制张拉力预应力束N2、N3锚下控制张拉力N2、N3所产生的挠度2f 、3f 计算如下： mm f f 16.2032=++

2.2.2

f =其中：

28

1qL M =（8） γ∙=A q （9）

各参数取值为：A=0.7648m 2（梁体计算截面积）3

KN/m 27=γ(C50砼重度)L=24.6m （计算梁长）E 、I 值同上

将以上参数分别代入公式（9）、（8）、（7）可得：

综合预应力束产生的总挠度与梁体自重产生的挠度可得应设的预拱度为：

25mT梁实际施工过程中，实测起拱数值在9mm与14mm之间，与计算值相差在2mm之内，符合相关规范要求。3、施工中相关因素控制

施工过程中影响预制预应力T梁的因素很多。台座预拱度设置对梁体拱度的影响在上文中已做叙述，接下来将对其他主要的因素加以叙述。

3.1波纹管安装

波纹管安装不准确，将致使预应力束曲线线形与设计不符，以致管道摩阻力增加，预应力施加位置与设计不符，将严重影响预制梁的拱度，从而影响到桥梁的质量。故而，波纹管的位置必须按设计要求精准布置。另外，在混

3.2张拉压浆

4、结语

本文只介绍了25mT梁挠度的计算方法，

工，提高桥梁质量。

参考文献：

[1]2001.5

[2]JGJ041-2000）,中华人民共和国交通部发布，2000.8

[3]2000.7

[4]2004