连续梁成桥预拱度计算过程
连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式
连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式发表时间：2017-09-20T11:13:15.243Z 来源：《防护工程》2017年第11期作者：陈杰杨培金刘明[导读] 为使连续刚构桥梁最终线形达到设计线形，施工立模标高要增加施工预拱度ｆ１与成桥预拱度ｆ２，如图１所示。
威海水利工程集团有限公司山东省威海市 264200摘要：计算连续钢构桥梁中成桥预拱度是非常困难的。
因此为求解连续刚构桥梁跨中成桥预拱度设置值，将影响其运营期间跨中挠度值增大的多种主要因素给定合理量值并考虑相互耦合作用，建立多种不同跨径组合的在役刚构桥梁有限元模型，对其进行分析求解。
利用最小二乘法进行多项式拟合，最终推导出适用于主跨跨径２００ｍ以内的连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式，并与规范解、经验解、实测值进行对比，证明了该估算公式的适用性。
关键词：桥梁工程；连续刚构桥；成桥预拱度；拟合；估算公式引言为使连续刚构桥梁最终线形达到设计线形，施工立模标高要增加施工预拱度ｆ１与成桥预拱度ｆ２，如图１所示。
其中ｆ１由模型计算所得，而ｆ２的取值是根据桥梁后期运营过程中跨中下挠经验值来确定的，没有统一的标准。
我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中引入挠度增长系数ηθ，Ｍｓ来计算结构长期挠度，反映结构由于收缩徐变及混凝土弹性模量降低而造成的挠度的增加，但其计算值与桥梁实际下挠值相差很大，起不到使结构最终线形平顺的作用为此本文建立大量的连续刚构模型，对影响跨中后期下挠的参数进行适当调整，求得结构运营３年后的跨中挠度，对大量离散数据进行拟合，得出适用于主跨小于２００ｍ的连续刚构桥梁成桥预拱度估算公式，可为后续连续刚构桥梁成桥预拱度ｆ２计算提供参考。
1确定影响因素的参数量值连续刚构属于超静定桥梁结构，运营后期跨中下挠是多种因素耦合作用下的结果，且混凝土收缩徐变是最主要的影响因素。
混凝土收缩徐变、主梁刚度变化、纵向预应力的有效性、活载、施工质量及运营管理等是跨中下挠的影响因素。
预拱度
预拱度问题一般讨论1、什么是预拱度？（或为什么要计算预拱度）为了得到成桥线形而在施工阶段预先设置的施工高差，最常见的是预抛高设置。
注意事项：模型建立时的坐标点就是成桥的目标控制线形。
预拱度是相对于成桥目标控制线形的相对高差值。
2、预拱度分类及针对的工程类型目前程序提供的预拱度计算有两种：施工预拱度和制作预拱度施工预拱度针对的是悬浇施工的混凝土梁；制作预拱度针对的是悬拼施工的混凝土梁和钢梁。
3、预拱度在程序中的计算方法施工预拱度：施工每个悬臂段时，该阶段的每个控制位置都对应一个施工预拱度（预抛高），该预拱度=从激活阶段到成桥阶段所有施工荷载引起的该点处位移的累计值，符号反号。
对应成桥阶段该点合计下的累计位移值反号。
制作预拱度：该预拱度=从激活阶段到成桥阶段所有施工荷载和初始切向位移引起的该点处位移的累计值，符号反号。
对应成桥阶段该点合计下的实际位移值反号。
要得到制作预拱度必须在施工阶段分析控制中选择考虑所有构件的初始切向位移。
4、程序给出图形和表格的含义1）施工预拱度图形横轴表示的是节点位置（以节点号表示），纵轴表示的是预拱度。
施工预拱度都是不连续的。
因为每个节点位置同时对应两个预拱度数值。
对于指导施工，施工预拱度中的两个数值都是有意义的，紧挨着节点号的这个数值是支模时预拱度，用于控制支模标高。
紧挨图表的数字表示混凝土达到强度拆除模板时该位置的残留预拱度，这两个数值都是相对于成桥控制线形而言的相对高差。
以图示的节点9而言，支模时标高高于成桥控制线形55.22mm，当前阶段结束时，拆模该点的标高低于成桥控制线形4.722mm。
* 支模标高=成桥时（或最后一个施工阶段）该点的累加位移反号；拆模标高=（成桥时累加位移—该点激活阶段最终步骤累加位移）反号。
累加位移是施工阶段作用荷载引起的结构的纯位移，关于midas中三种位移结果的含义请查看midas的在线帮助或相关技术资料。
2）施工预拱度表格每一列对应一个节点在各个施工阶段所设的预拱度值。
连续梁成桥预拱度计算过程
连续梁成桥预拱度计算过程5.5.1 成桥预拱度计算⽅法⽬前，由于对混凝⼟徐变的计算，不论是⽼化理论，修正⽼化理论还是规范规定的计算⽅法，都难以正确地估算混凝⼟徐变的影响，在施⼯中对这⼀影响不直接识别、修正，通常是⽤以往建成的同类跨径的下挠量来类⽐的，并且通过⽴模标⾼的预留来实现的。
因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近⼏年来⼯程实践检验，后期混凝⼟收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最⼤挠度⼀般发⽣在3/4L处，约为中孔最⼤挠度1/4。
另外，连续刚构桥边中跨⽐例0.52~0.6，桥墩采⽤柔性墩。
在后期运营中向跨中⽅向产⽣位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转⾓位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此，边跨成桥预拱度⼀般设置较⼩，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算⽅法：“中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提⾼预拱度（最⼤挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最⼤挠度1/4计算，边跨最⼤挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进⾏分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，满⾜平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。
1．活载挠度计算1) 荷载等级：公路—Ⅰ；2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78；3) 中跨活载最⼤挠度： d 2＝0.029m;A 曲线：1cos()290y =- (090x ≤≤) B 曲线：21cos()261fc x y π??=- (22.553x ≤≤) C 曲线：21cos()245fc x y π??=-(022.5x ≤≤) 5.5.2 施⼯预拱度的计算⽅法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到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施⼯过程中的实际位置（⽴⾯标⾼、平⾯位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形与设计要求不符，所以必须对桥梁进⾏施⼯控制，使其在施⼯中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
连续梁成桥预拱度计算过程
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前，由于对混凝土徐变的计算，不论是老化理论，修正老化理论还是规范规定的计算方法，都难以正确地估算混凝土徐变的影响，在施工中对这一影响不直接识别、修正，通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的，并且通过立模标高的预留来实现的。
因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。
另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法：“中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，满足平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。
1．活载挠度计算1) 荷载等级：公路—Ⅰ；2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78；3) 中跨活载最大挠度： d 2＝0.029m;A 曲线：1cos()290y =-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线：21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线：21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法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到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高、平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形与设计要求不符，所以必须对桥梁进行施工控制，使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
连续刚构桥预拱度的设置
连续刚构桥预拱度的设置连续刚构桥设置纵坡及横坡后，其纵向高差和横向高差较大，在施工过程中，箱梁平、纵面线形及标高又受一期恒载、预应力、二期恒载、结构体系转换、挂篮自重及变形、墩身压缩、前期收缩、徐变、环境温度和气候、施工中的平衡重和配重等因素的影响。
因此，连续刚构桥在施工过程中预拱度的设置尤为重要。
标签连续刚构桥；预拱度1、影响预拱度的因素连续刚构预拱度分为施工预拱度和成桥预拱度，设置施工预拱度主要为了消除施工过程中各种荷载对成桥线形的影响，设置成桥予拱度主要为了消除后期运营过程中后期收缩、徐变、后期预应力损失及汽车荷载对桥面线形的影响。
连续刚构桥施工预拱度的主要影响因素预拱度影响因素预拱度设置方向预拱度设置方法预拱度施工预拱度一期恒载+ 通过正装计算，施工阶段模拟，逐段计算预应力 -二期恒载+结构体系转换+，-挂篮自重及变形+墩身压缩变形+前期收缩、徐变-，+温度影响+或-墩顶转角影响+或-施工临时+或-支架弹性，非弹性变形 -采用挂篮悬臂浇筑连续刚构桥，其成桥预拱度应考虑下表所列因素的影响：预拱度影响因素预拱度设置方向预拱度设置方法预拱度成桥预拱度后期收缩、徐变+，- 曲线分配法计算1/2 +“+”表示向上设置预拱度，“-”表示向下设置预拱度。
2、设置施工预拱度的原理、计算方法2.1 结构自重（一期恒载）作用预拱度的设置结构自重的计算方法是本阶段块件生成后及以后各阶段对本阶段挠度累计值，特点是先浇阶段已完成本身自重变形，不再对后浇阶段产生影响，虽然合拢段与悬浇阶段单项挠度计算方法不同，但计入方法是相同的，可用通式表达：∑f1i=f1i+f1i+1+ (1)2.2 预应力作用下预拱度的设置本阶段纵向钢束及后浇阶段纵向钢束张拉对该点挠度影响值∑f2i=f2i+f2i+1+ (2)2.3 二期恒载作用预拱度的设置二期恒载即桥面铺装、防撞护栏等作用在成桥结构上，将计算所得挠度值反向设置。
2.4 结构体系转换的预拱度的设置结构体系转换时，一般采用平衡重、配重、顶推等方式，平衡重与合拢段等量置换的那部分平衡重，随着合拢段砼浇筑同步卸除，设置预拱度时应剔除其影响。
预拱度计算
B0 = 0.95E c I 0
⑵允许开裂的 B 类预应力混凝土构件 在开裂弯矩 M cr 作用下 在 (M s − M cr ) 作用下 开裂弯矩
（4.80）
B0 = 0.95E c I 0 Bcr = E c I cr
M cr = (σ pc + γf tk )W0
（4.81） （4.82） （4.83）
故： B =
17.0061 × 1014 = 10.738 × 1014 N•mm 2 2 14 ⎛ 314.29 ⎞ ⎡ ⎛ 314.29 ⎞ ⎤ 17.0061 × 10 ⎜ ⎟ + ⎢1 − ⎜ ⎟ ⎥× 14 1503 . 59 ⎝ 1503.59 ⎠ ⎣ ⎝ ⎠ ⎦ ⎥ 10.5607 × 10 ⎢
4.5 挠度、预拱度计算
在进行钢筋混凝土或预应力混凝土梁桥设计时， 除了要对主梁进行承载能力计算和应力 验算外，还应该校核梁的变形（挠度） ，以确保结构具有足够的刚度，避免因变形（挠度） 过大而影响高速行车，使桥面铺装层和结构的辅助设施破坏，甚至危及桥梁的安全。 桥梁的挠度，根据产生原因可分成永久作用(结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土 徐变和收缩作用等)产生的和可变作用(汽车、 人群)产生的。 永久作用产生的挠度是恒久存在 的且与持续的时间有关，可分为短期挠度和长期挠度。可变作用产生的挠度是临时出现的， 在最不利的作用位置下，挠度达到最大值，随着可变作用位置的移动，挠度逐渐减小，一旦 可变作用离开桥梁,挠度随即消失。 永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性，通常可以通过施工时预设的反向挠度 （即预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。 可变作用产生的挠度，使梁产生反复变形，变形的幅度愈大，可能发生的冲击和振动作 用也愈强烈，对行车的影响也愈大。因此，在桥梁设计中需要通过验算可变作用产生的挠度 以体现结构的刚度特性。 公路桥梁规范中规定， 对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥， 在使用阶段的长期挠度 值， 在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的 1/600， 梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的 1/300。此挠度为不计冲击力时的值。 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件， 在正常使用极限状态下的挠度， 可根据给定的构 件刚度用结构力学的方法计算。受弯构件的刚度可按下式计算： 1．钢筋混凝土构件
(整理)成桥预拱度计算方法
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前，由于对混凝土徐变的计算，不论是老化理论，修正老化理论还是规范规定的计算方法，都难以正确地估算混凝土徐变的影响，在施工中对这一影响不直接识别、修正，通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的，并且通过立模标高的预留来实现的。
因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。
另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法：“中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，满足平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。
1．活载挠度计算1) 荷载等级：公路—Ⅰ；2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78；3) 中跨活载最大挠度： d 2＝0.029m; 2．中跨最大预拱度的确定 210002L d fc =+＝0.09+0.0145＝0.1045m;3．余弦曲线成桥预拱度线形示意图各曲线函数表达如下：A 曲线：21cos()290fa x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线：21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线：21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法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到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高、平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形与设计要求不符，所以必须对桥梁进行施工控制，使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
普通钢筋混凝土连续箱梁预拱度计算
普通钢筋混凝土连续箱梁预拱度计算下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!普通钢筋混凝土连续箱梁预拱度计算1. 引言在普通钢筋混凝土桥梁设计中，预拱度计算是确保桥梁结构稳定性和性能的重要步骤。
连续刚构预拱度值
连续刚构预拱度值连续刚构预拱度值是工程力学中的一个重要概念，它描述了结构在受到外力作用下的变形情况。
在工程设计中，连续刚构预拱度值的合理选择对于确保结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将从连续刚构预拱度值的定义、计算方法、影响因素和实际应用等方面进行阐述。
连续刚构预拱度值是指结构在受到外力作用时，由于材料的刚度和结构的几何形状等因素引起的变形量。
连续刚构预拱度值可以通过数学方法进行计算，通常采用弹性力学理论中的刚度矩阵方法。
根据结构的几何形状、材料的性质和外力的大小方向等因素，可以得到结构在受力作用下的位移和应力分布情况，进而计算出连续刚构预拱度值。
连续刚构预拱度值的计算方法较为复杂，需要考虑多种因素的综合影响。
首先，结构的几何形状对于连续刚构预拱度值的计算具有重要影响。
例如，在弯曲梁中，梁的截面形状和尺寸会直接影响到梁的刚度和预拱度值。
其次，材料的性质也是计算连续刚构预拱度值的重要因素。
不同材料的弹性模量和抗弯强度等参数会直接影响结构的刚度和变形情况。
最后，外力的大小和方向也是计算连续刚构预拱度值的重要考虑因素。
外力的作用方式和大小将直接影响结构的受力情况和变形程度。
连续刚构预拱度值的合理选择对于结构的稳定性和安全性具有重要意义。
如果连续刚构预拱度值选择过大，结构将出现过度变形和破坏的风险。
相反，如果连续刚构预拱度值选择过小，结构的稳定性和刚度将无法满足设计要求。
因此，在工程设计中，需要根据具体的工程要求和结构特点，选择合适的连续刚构预拱度值。
连续刚构预拱度值的应用广泛，涉及到各个领域的工程设计。
例如，在建筑结构设计中，连续刚构预拱度值的合理选择可以确保建筑物在自重和外力作用下具有足够的稳定性和刚度。
在桥梁设计中，连续刚构预拱度值的合理选择可以确保桥梁在荷载作用下不会发生过度变形和破坏。
在机械设计中，连续刚构预拱度值的合理选择可以确保机械结构在工作过程中的稳定性和可靠性。
连续刚构预拱度值是工程设计中的重要概念，它描述了结构在受到外力作用下的变形情况。
拱桥预拱度的计算与设置
附录B 拱桥预拱度的计算与设置B．0．1 施工预拱度的计算预拱度的大小应按无支架和有支架两种情况，并分别考虑下列因素进行估算。
1 无支架施工的拱桥1)主拱圈及拱上建筑自重产生的拱顶弹性下沉δu13)混凝土主拱圈由混凝土收缩和徐变产生的拱顶下沉δu3整体施工的主拱圈，可按温度降低15℃所产生的下沉值计算，分段施工的主拱圈，可按温度降低5—15℃所产生的下沉值计算，即在本条第(B．0．1—3)公式内，整体施工的主拱圈取(t l—t2)=—15℃，分段施工的主拱圈取(t l—t2)=—5~—15℃。
4)墩、台水平位移产生的拱顶下沉δu46）对于无支架施工的拱桥，本款内1）~4）项可估算为，当墩台可能有位移时取较大值，当无水平位移时取较小值。
2 满布式拱架施工的拱桥满布式拱架受载后，主拱圈拱顶产生的弹性及非弹性下沉，本条第1款的1)—4)项仍然适用。
满布式拱架本身的下沉可按下列项目估算：2)非弹性变形δs2非弹性变形各类缝隙压密量可按下列估计：顺木纹相接，每条接缝变形取2mm；横木纹相接时取3mm；顺木纹与横木纹材料相接取2．5mm；木料与金属或木料与圬工相接取2mm。
对于扣件式钢管拱架，扣件拉柱滑动或相对转动可引剧(架非弹睦变形，按经验估算断。
3)砂筒的非弹性压缩量δs3可按经验估算：一般200kN压力砂筒取4mm，400kN压力砂筒取6mm，筒内未预先压实时取10mm。
4)支架基础在受载后的非弹性下沉δs4支架基础非弹性下沉可按下列值估算：枕梁在砂类土上取5～10mm，枕梁在粘土上取10-20mm，打入砂土的桩取5mm，打入粘土的桩取10mm。
拱顶处的预拱度，根据上述各种下沉量，按可能产生的各项数值相加后得到，施工时应根据以上计算值并结合实践经验进行调整。
一般情况下，有支架施工的拱桥，当无可靠资料时，预拱度可按l/600—l/800估算。
B．0．2 预拱度的设置预拱度应根据上述各项因素产生的挠度曲线反向设置；可根据以往的实践经验按下述方法之一设置：1 按抛物线设置3 对于不对称拱桥或坡拱桥，按拱的弹性挠度反向比例设置。
桥梁的制作预拱度和施工预拱度
桥梁的制作预拱度和施工预拱度1. 概要在设计斜拉桥中，一般用成桥阶段模型估算结构的截面和索的截面、索的布置以及索的张力，用施工阶段模型分析并确定各施工阶段索的张力(如何调索)以及制作预拱度(Fabrication camber)和施工预拱度。
通过施工阶段分析可以确定构件在各施工阶段的应力，用户可通过调整测试施工阶段确定较优的施工方案。
在施工过程中，当沿着前一阶段施工的桥梁段的切线方向添加新的桥梁段时，对后续的节点会产生假想位移，结构真实的位移(Real displacement)也称为总位移是由自重和荷载作用的纯位移(net displacement)和假想位移构成的。
为了决定制作预拱度(Fabrication camber)，需要输出总位移结果。
本资料将说明制作预拱度和施工预拱度的概念，并说明在MIDAS/Civil中如何查看各施工阶段的总位移以及如何输出制作预拱度和施工预拱度。
2. 制作预拱度和施工预拱度的概念使用悬臂法施工的斜拉桥最重要课题的就是控制形状(位移控制，geometry control)。
有时为了减少徐变的影响会采用提前两个月左右预制桥梁段的方法，预制时会给桥梁段一定量的预拱度，使其在组装时不至于产生较大的应力。
制作预拱度 =最终线型 – 最终位移量 + 附加预拱度施工预拱度 =制作预拱度 + 到相应阶段的总位移图1. 制作预拱度概念图示在做施工阶段分析前一定要了解整个施工顺序和各阶段的荷载，因为当按预期的制作预拱度浇筑后，如果发生了意外的荷载或其他没有考虑到的情况，重新调整会很困难，所以斜拉桥的施工必须有专业的工程技术人员(construction engineering)进行严密的分析和验算。
图2中简单说明了制作预拱度和施工预拱度的差异。
图2(a)表现的是施工各桥梁段时的位移量。
在施工第2个桥梁段后，节点1和节点2的位移量(不包含施工桥梁段1时的位移量)分别为12δ和22δ，在节点3产生假想位移32δ(不包含施工桥梁段1时的假想位移量)。
连续刚构桥成桥预拱度分析
（ ４ ） 高程 ： 采用 １ ９ ８ ５年 国家高程 基准 。
（ ５ ） 坐标 ： 采用 １ ９ ８ ０ 年西安坐标 系。
⑨
（ ６ ） 地 震烈度： 地 震 动 峰 值 加 速 度 不 大 于
０ ． ０ ５ ｇ ， 作简易设防。 （ ７ ） 桥面横坡 ： 单向全超高 ３ ％（ 半幅桥） 。
部分 两 段采 用 ４ ５ ｃ ｍ、 ６ ５ ｃ ｍ、 ８ ０ ｃ ｍ三 种 厚 度 ， 箱 梁 高
度和 底板厚 度按 ２次抛 物线 变化 。箱梁 顶板 横 向宽 １ ６ ． ５ ０ ｍ， 箱 底宽 ８ ． ０ ｍ， 翼缘 悬臂 长 ４ ． ３ ２ ５ ｍ。箱 梁 ０ 号节 段长 １ ２ ｍ， 每 个悬 浇“ Ｔ ” 纵 向对 称 划 分 为 １ ４个
根 据气 象资 料 ， 全 桥 结 构 体 系 温 度 取 ＋１ ９ ℃ 和
一
值） 为基础 ， 考虑既有工程实践情况及 不可预见 因
素 的影 响。 ３ ． ２ 成桥 预 拱度 计 算结果 根 据 以上所 述 预 拱 度设 置 的原则 ， 利 用 建 立 的 大 桥有 限元 分析 模 型对大 桥 的成 桥 预拱度 进行 了计
节段 ， 梁段数 及梁段 长从 根部 至跨 中分别 为 ６×
３ ． ５ ｍ、 ８× ４ ｍ， 节段悬 浇 总长 ５ ３ ｍ。悬 浇 节段 最 大重 量为 ２ １ ２ ４ ｋ Ｎ， 挂篮设 计 自重 １ ０ ４ ０ ｋ Ｎ。边 、 中跨合 拢 段 长均 为 ２ ｍ， 边 跨 现浇 段 长 ４ ｍ ０年计算 ， 抗压强
度标准值 ５ ０ Ｍ Ｐ ａ ， 外部环境 的相对湿度 ７ ０ ％， 开始
收缩 时混凝 土材 龄 ３ ｄ 。
第２ 期 １ ． ３ ． ３ 体系温度
连续梁支架预压与施工预拱度
3、脚手架预压和预留上拱度在支架上浇筑梁式上部构造时，在施工过程中和卸除支架后，上部构造要发生一定的下沉和产生一定的挠度。
因此，为使上部构造在卸架后能满意地获得设计要求的梁底线性，必须在梁体底模铺设时预留一定数值的上拱度。
在确定预拱度时应考虑下列因素：支架在荷载作用下的弹性压缩h1（按试验及经验取）；支架在荷载作用下的非弹性变形h2（按计算及经验取）；支架基底在荷载作用下的沉降h3（按试验及经验取）；卸除支架后上部构造本身及1/2列车活载所产生的竖向挠度h4（根据挠度公式计算，可请设计提供）；设计修正值h5（由温度变化而引起的挠度；由混凝土徐变引起的徐变挠度；预应力施工产生的反拱度），h5可请设计提供，并在施工过程中进行修正。
徐变挠度对梁体的挠度影响不容忽视。
因此，必须深入研究各种因素，加以控制。
影响徐变挠度的因素很多，原因也很复杂。
在受弯构件中，在长期持续荷载作用下，由于徐变的影响，梁的挠度会与日俱增，徐变挠度可能达到弹性挠度的1.5～3.0倍。
砼徐变的发展规律，在初期应变增加得很快，随后逐渐缓慢，经过较长时间后就逐渐趋于稳定。
当长期荷载卸载后，立即恢复部分弹性应变，而随后继续恢复一小部分应变，属于徐变恢复，即滞后弹性应变，最后不能恢复的称永久变形部分，叫做残留应变。
徐变应变就是由滞后弹性应变和残留应变两部分组成。
影响徐变的主要因素是应力的大小和受荷时砼的龄期。
当应力小于0.5～0.55Ra时，徐变变形与应力成正比，为线性徐变，徐变曲线逐渐收敛，渐近线与横坐标平行。
当砼应力大于0.55Ra时，徐变变形与应力不成正比例，为非线性徐变，非线性徐变与时间的关系曲线是离散的。
t(时间)在高应力的作用下还可能发生徐变造成的破坏，在有关试验中曾出现这样的情况，受压构件的应力σ=0.8Ra，加载后约６小时，试件发生爆烈性突然破坏，说明长期荷载应力过高时，徐变变形急剧增加不再收敛，呈现非稳定徐变的现象，如上图。
预应力混凝土连续梁施工预拱度计算与控制
２ ．ｍ 中 跨 ： ＝ ３ （ ／ ）＝１ ５ （ ４ ０ ２ 。 ４０ Ｋ ／Ｌ ２。 ． ／ ２ ０ ／ ）
＝ １ ０４ ． ２Ｘ ０～ １
式 中 － 计 算点箱 粲底板模板 高程 ， Ｈ－ ｍ；
Ｈ。 粱 顶 中 线设 计 高 程 ， ｝ 一 ｍ ｈ一 中 线 位 置粱 高 ， 。 ｍ
＼
ｌ ｌ ｆ Ｄ
４ ５ Ｏ
ｌ
３ ５ ０
～
一
Ｔ
一
ｒ Ｌ ＿
＼ ｌ 塑 ＾ 塑 墨
地Ｉ ｌ 面 ＼
『 １
Ｉ
圈 ４ 第 二 种 支架 横 断面 （ 意 图） 示
单位 ：ｍ ｃ
主 桥 位 于 国 道 １ ７主 线 中 央 ， 架 的 支 承 面 为 ０ 支 ３ｃ 厚 的 水 泥 混 凝 土 面 板 ， 经 过 常 年 行 车 荷 载 作 ０ｍ 且 用 ， 基 已完 全 稳 定 。 试 验 结 果 看 ， 证 明 了这 一点 。 地 从 也 因 此 ， 以 原 路 面 为 支 承 面 的 支 架 ， 不 考 虑 地 面 沉 凡 均 降 ， 设支架车 身沉降 。 仅
（ ） 用 北 京 星 河 模 板 脚 手 架 工 程 有 限 公 司 生 产 ３采 的 ＷＤ ］碗 扣 式 脚 手 架 ， 合 ２ｃ × １ ｃ １ｃ × 配 ０ｍ ８ｍ、 ８ｍ
各种跨 径按二次抛 物线设置不 同的预拱度 ：
（） １ 边跨 不 设 预 拱 度 ； （） 边 跨 （４ 设 向上 ２ ２ｒ 预 拱 值 ； ２次 ２ ｍ） ．ｅ ａ （ 它 ２ ｍ 跨 设 向 上 １ ５ｍ 预 拱 值 ； ３ ４ ．ｃ （ ）０ 跨 设 向 上 ３ Ｏｍ 预 拱 值 ： ４３ｍ ．ｃ
连续梁桥悬臂法施工的预拱度分析和计算
连续梁桥悬臂法施工的预拱度分析和计算【摘要】分析了预拱度预拱度的影响因素，并指出目前预拱度设置中存在的问题。
采用有限元法，对某预应力连续梁桥的悬臂法施工过程进行了数值模拟,计算出了预拱度的值。
【关键词】悬臂法施工；预拱度；有限元法近些年随着经济的发展，国家越来越重视基础设计建设，很多高等级公路都在规划建设当中.这些即将建设和在建的公路桥梁当中，很大一部分采用了连续梁桥的形式。
连续梁桥建设和运营过程中的病害时有发生,主要表现为跨中挠度过大,造成桥面不平整，影响行车舒适性和桥梁寿命。
1。
预拱度的设置挠度控制(线形控制）是连续梁桥施工控制的重点内容之一。
悬臂法施工时某一个块段标高控制不当,会对后续块段的施工造成很大影响，严重情况下导致桥梁无法顺利合龙。
造成桥梁下挠的因素很多，主要有梁体自重、挂篮自重、活荷载（车辆荷载及人群荷载等）、混凝土收缩徐变、预应力、结构体系转换等。
为了使桥梁最终满足设计高程，通常采用设置预拱度的方法来解决。
我国规范［1]规定:对于预应力混凝土受弯构件①当预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度;②当预加应力的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时应设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预应力长期反拱值之差采用。
预拱的设置应按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺的曲线。
2。
目前预拱度设置存在的问题（1）规范没有规定预拱度的分配方式.国内目前最常用的方法是以跨中为预拱度最大值，桥墩中央为零,其他部位按二次抛物线比例分配。
李志斌［2］指出按二次抛物线分配在桥墩中央处会出现尖点,成桥后跨中会出现偏离设计线形的下挠，使得车辆在行驶至桥墩中央或跨中部位时有颠簸感,局部线形不符合规范中“预拱度设置应按最大的预拱值沿顺桥向做成平顺曲线”的要求。
他建议采用余弦曲线分配预拱度的方法，因为这样分布在桥墩中央、跨中处的切线斜率为零，满足规范要求。
(2)混凝土的徐变机理复杂，影响因素众多,很难在计算模型中完全考虑所有因素.不同科学工作者考虑的影响因素不同，进而提出的计算公式也不同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前，由于对混凝土徐变的计算，不论是老
化理论，修正老化理论还是规范规定的计算方法，都难以正确地估算混凝土徐变的影响，在施工中对这一影响不直接识别、修正，通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的，并且通过立模标高的预留来实现的。
因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在
3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。
另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中
孔跨中成桥预拱度）。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法：“中跨预拱度在设计预
拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，
边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc
确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L
处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，
满足平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。
．
1．活载挠度计算
1) 荷载等级：公路—Ⅰ；
2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78；
3) 中跨活载最大挠度：d＝0.029m; 22．中跨最大预拱度的确定
Ld＝0.09+0.0145＝0.1045m; ??fc2
100023．余弦曲线
成桥预拱度线形示意图
各曲线函数表达如下：
?x2fa??曲线：() A)y?cos(1?90??x0??290???xfc2??B曲线：
() )?1y?cos(53?22.5?x??612???x2fc??C曲线：() )cos(?y1?22.5??x0?? 245??5.5.2 施工预拱度的计算方法
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到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高、平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难所以必须对桥梁进行施工或成桥线形与设计要求不符，以顺利合拢，
控制，使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
本单位设置的施工预拱度由下面的公式进行说明：
f=∑f+f+f+f+f+f+f+f+f+f+f11i si6i1i9i2i7i3i10i4i5i8i fsi：施工预拱度；
∑f：本阶段块件生成后和以后各阶段挠度累计值1i∑f：本次浇筑梁段及后浇梁段纵向预应力钢束张拉对该点挠度2i影响值
f：二期恒载的挠度3i f：结构体系转换4i f：挂篮的自重及变形5i f：
墩身压缩变形6i f：前期收缩、徐变挠度值7i f：温度影响8i f：墩顶转角影响9i f：施工荷载产生挠度10i f：支架弹性、非弹性变形11i上述各组成因素的计算方法如下：
(1) 结构自重（一期恒载）作用预拱度的设置
结构自重的计算方法是本阶段块件生成后及以后各阶段对本阶段挠度累计值，特点是先浇阶段已完成本身自重变形，不再对后浇阶段产生影响，虽然合拢段与悬浇阶段单项挠度计算方法不同，但计入方法是相同的，可用通式表达：
∑f1i=f1i+f1i+1+ (1)
(2) 预应力作用下预拱度的设置
本阶段纵向钢束及后浇阶段纵向钢束张拉对该点挠度影响值
f2n
……2i=f2i+f2i+1+∑f
(3) 二期恒载作用预拱度的设置
二期恒载即桥面铺装、防撞护栏等作用在成桥结构上，将计算所得挠度值反向设置。
(4) 结构体系转换的预拱度的设置
结构体系转换时，一般采用平衡重、配重、顶推等方式，平衡重与合拢段等量置换的那部分平衡重，随着合拢段砼浇筑同步卸除，设置预拱度时应剔除其影响。
但是为了调整合拢段两端标高而设置的附加配重在合拢段砼达到规定的强度后才卸除，其作用在合拢前后的不同体系上，卸载前后对桥
梁的影响不能抵消，应充分考虑。
为了改善桥墩受力及在合拢时其场地温度高于设计合拢温度时，为满足设计合拢温度要求，采取顶推方式，以改善桥墩及上部结构受力性能和应力状态。
在顶推时，会使各截面产生挠度，这部分挠度变形在设置预拱度时应考虑。
(5) 挂篮的自重及变形
1）挂篮对已浇阶段产生弹性变形，但拆除挂篮后，变形即恢复，不必考虑其影响；
2）现浇阶段，由于本阶段刚度未形成，节段自重由挂篮来承担，挂篮在节段砼自重的作用下，产生挠曲变形，现浇阶段砼产生相同变形，这一变形在挂篮拆除后不可恢复。
因此，必须计入这部分变形的影响。
其值一般由现场压力试验确定（压力与变形曲线）
(6) 墩身的压缩变形
大跨度连续刚构桥悬臂较长，施工荷载大，如果墩高较高，墩身会产生较大压缩量，在挠度计算时应计入墩身弹性压缩的影响。
(7) 前期收缩、徐变的影响
现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定：“预可按结构自重和预应应力混凝土受弯构件当需计算施工阶段变形时，
力产生的初始弹性变形乘以﹝1+ф（t,t0）〕求值。
”
前期徐变即施工阶段徐变，可按规范计入。
收缩按规范规定计入。
(8) 温度的影响
在连续刚构桥分段施工过程中，其几何线形的实测值中都包含温度作用的影响，尽管测量时间选择在温度较稳定的时段，如深夜或凌晨，但是，很难避免日照温差的复杂影响。
一般的，大气升温时，悬臂端下挠，大气降温时，悬臂端上升。
日照温差对悬臂端挠度的影响，可以通过各施工阶段温度敏感性分析得到结构随温度改变的变形曲线，根据实际温度变化进行插值计算，对结构变形进行修正，即：
HTi=Hi+fti
fti: ：温度的修正值
连续刚构桥施工过程中，为了进一步摸清箱梁截面温度及温度在截面上的分布规律，有必要每月选择有代表性的天气（晴、雨、阴、寒流）进行24小时连续观测，以准确掌握温度变化规律，然后根据测量结果进行温度修正。
均匀温度作用对挠度的影响、主要取决于梁体温度与设计合拢温度是否相符合，悬臂施工阶段，结构为静定体系，而合拢后为超静定体系，连续刚构桥以柔性薄壁墩适应温度纵向变化，若梁体温度与设计合拢温度不相符合，即产生温度的变形，因此，计算年温差引起的变形，应以边跨合拢时计入其影响。
(9) 墩顶转角的影响
高墩大跨连续刚构桥在悬臂施工过程中，特别是长悬臂时，荷载不可能严格对称，由此引起的墩顶水平位移、转角，对挠度影响不容忽视。
(10) 施工荷载的影响
施工荷载属临时荷载，在后续阶段卸除，因此，临时荷载引起的．
墩身压缩，挂篮自重产生的挠度，温度梯度影响，偏引起的转角影响属加卸载过程，都应在立模标高中剔除其影响，但配重由于作用在不同的结构体系上，其影响不能剔除。
(11) 支架弹性、非弹变形
边跨支架在施工时应严格要求用同等边跨现浇段及施工荷载重量预压，消除地基不均匀沉降，测定支架弹性、非弹性变形，并在边跨现浇段中预留其变形。
表5.8给出的施工预拱度是根据图纸的各种参数，通过模型正装计算、施工阶段模拟的初步施工预拱度，不包括挂蓝变形值，而且随着施工进度、现场采集数据进行误差分析，修改模型设计参数，建立新模型再进行结构计算，进行动态调控。