预应力混凝土箱梁锚下局部应力分析
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收 稿 日期 ：０ ９ １－ ０ ２０ — １３
作者简介 ： 敬辉 （ ９ ２ ） 男 ， 江 临海 人 ， 程师 ， 事 桥 项 １８ 一 ， 浙 工 从 梁设 计与 检测加 固方 向研究 工作 。
距张拉端距离， ｍ
图３ 横 向应 力传递 分布 图
ｎ ｎ ｍ 加 ∞ ∞ ∞ ∞ ｍ 脚 ｍ脚 加 舢 肿
应力趋于均匀 ，此过渡区段 的长度与张拉端对应 顶 板 的 厚 度 ５ ｍ相 当 。至 张 拉 端 约 １５ｍ处 ， 值 ０ｅ ． 其
稳 定 在 ２０ＭＰ 左 右 。 ． ａ
图 ５ 各 控 制 端 面 测 点 布 置 图
（ ） 距 离 端 面 ｌ ２ ｍ为 横 向 和 竖 向横 向 ２在 ０ ０ｅ 拉 压 应力 的 分 界 点 ，在 此 范 围 内受 横 向压 应 力 作 用 ， 应 力 值 随着 远 离 锚 具 的方 向迅 速 减 小 ； 范 其 此 围外 过 渡 为受 横 向拉 应 力 作 用 ， 入 劈 裂 区域 ， 进 大
段， 是鸡 讷公 路上建设 规模最大 且跨越松花 江的 特 大 桥 ， 梁 全 长２ ５８２ 桥 ７ ．８ｍ。 主 桥 结 构 为 预 应 力混凝 土 连续 箱梁 ， 分两 联 ， 共 每联跨 径 布置为
６ ４ Ｘ １ ０ ｍ＋ ３ ｍ 。 ３ ｍ＋ １ ６
箱 梁设 纵 、 、 三 向预 应 力 。纵 向预 应 力 钢 横 竖
２１ ４ ００年 月第 ４ 期
城 市 道桥 与 防 洪
桥梁结构
６ ５
譬
Ｒ
匠
醐
图 ４ 竖 向 应 力 传 递 分 布 图
结论 ：
（ ） 图 ２ 以看 出 ， 向 压 应 力 在 张 拉 端 下 １由 可 纵
方 的 孔 道 周 边 处 最 大 ， 到 ３ ．２ＭＰ ， 着 距 端 达 ３７ ａ 随 面 距 离 的 增 加 ，荷 载对 锚wk.baidu.com下 混凝 土 的纵 向压 应 力 逐 渐 减 小 ， 张 拉 端 约 ０５ｍ处 ， 下 截 面 纵 向压 至 ． 锚
１ 桥 梁 概 况
通 河 松 花 江 大 桥 位 于 鸡 讷 公 路 方 正 至 通 河
置的应力应变值变化较大 ， 其他位置处变化较小 。 故 本 文 只选 取 张 拉 Ｓ 时其 锚 下 相 应 控 制 点 的应 力 １
变 化 情 况 见 表 １ 。
表１ 锚 下控制 点应 力理论 值 距离 孔道周边 锚板周边 孔道周边 锚板周边 孔道周边 锚板周边
Ａ ｓ 对腹 板锚 固区 的局部 应力特 征进 行研究 ， 对张 拉腹板 束 出现的斜 裂缝 进行 原因分 析 。 ｎｙ ｓ 并 关键 词 ： 梁 ； 固区 ； 部应力 ； 型试 验 ； 限元 箱 锚 局 模 有 中图 分类 号 ： ４ １ ． 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ０ ０ 一 Ｏ ４ ０ Ｕ ４ ５ Ａ １０ — ７６ ２ １ ）４ Ｏ ６ — ３
６ ４
桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
２ １ 年 ４月第 ４ ００ 期
预 应 力混凝 土箱 梁锚下 局部应 力分析
项 敬 辉 李 荣达 ，
（ ． 津市市政 工程 设计 研究 院 ， １ 天 天津 市 ３ ０ ５ ；． ０ ０ １ ２中交路 桥技 术有 限公 司 ， 京市 １０ ２ ） 北 ００ ９ 摘 要 ： 大 吨位 预应 力 束 的作 用下 ， 下 混凝 土受 力 特征 复 杂 ， 固区 的安 全性 和抗 裂 性是 结构 设计 的关键 部分 。运 用 在 锚 锚
于 １０ｃ ５ ｍ范 围 内几 乎 无 横 向力 作 用 。
上 下
纵 纵
舵
３ ８
（ ） 向最 大拉应 力 发生 在距 端 面 约０２ ， ３竖 ． ｍ处 ５ 达到４４ ａ超 过Ｃ ０ ． ＭＰ ， ７ ６ 混凝 土 的抗 拉强 度２８ ａ ． ＭＰ ， ５
横 向最 大 拉 应 力 发 生 在 距 端 面 约 ０７ ．５ｍ处 ，达 到 １８ ａ 这 主 要 是 由 于端 面 的 长 、 边 尺 寸 不 同 ．０ＭＰ ， 短 引起 的 。 以看 出 ， 部 压 力 在 短 边 方 向上 引 起 的 可 局 横 向拉 应 力 要 大 一 些 。
一 一 一 一 一 。
。
７Ｘ３９３５０２７６５４５ 删㈣
ｍ ｎ ｍ ｎ ｃ； ｎ ｎ ｎ ｎ
盯 昌 ８
船 ∞
２ 理 论 分 析
为 了准 确 模 拟 箱 梁 顶 板 束 锚 固 区局 部 应 力 分 布情况 ， 保试验模型测点位置正确 ， 确 在试 验 开展 之 前 ，利 用 Ａ ｓｓ 顶 板 锚 固 区 进 行 有 限元 分 析 。 ｎｙ对
。 ０
筋采用符合Ｇ ／５ ２— ９ ５ 准 的２ ０ ＢＴ ２ ４ １９ 标 ７ 级 。 ．低 １２ ５ 松弛高强 钢绞线 ， 准强度Ｒ ＝ ６ Ｐ ， 标 ２ ｌ ０Ｍ ａ张拉控 ８ 制 应力 为 ＝ ． Ｒ ＝ ９ Ｐ ，锚 具 采 用群 锚 Ｏ７ ２ １３５Ｍ ａ ５ ｌ— ５ １— ７ １— ９ 拉锚 固体 系 。 ５ １ 、５ １ 、５ １ 张
瑚 斛 他∞ ４矗 ｎ昭 ∞铊 趣 ”矗
锚 下混 凝 土 的三 向应 力 传 递 分 布 见 图 ２一图４
距张拉 端距 离， ｍ
图２ 纵 向应力传递分布图
图 １ 箱 梁 有 限 元 模 型
试验模 型布 置两顶 板束 ｓ 、２ ｌｓ ，根据计 算结 果， 发现张拉 每根钢束时 ， 只有该钢束锚 下相应位
加 加＆ ｎ Ｌ ；
瑚
由于模型具有对称性 ， 了简化计算及分析过程 ， 为 故在Ａ ｓｓ ｎｙ中只建立 ｌ 实体模 型 ， ， ４ 并在相应 的对称 面上 施 加 对 称 边 界条 件 。有 限元 模 型 见 图 １ 。
６３４ｌ８７ｌ７５Ｂ ㈣ 哪 懈
（ 虚线为沿孔道直径的分布图 ， 实线为锚垫板周边 对 应 点 的 分 布 图 ） 。 埘 ＂ 丑矗 ∞ ∞ ＂
作者简介 ： 敬辉 （ ９ ２ ） 男 ， 江 临海 人 ， 程师 ， 事 桥 项 １８ 一 ， 浙 工 从 梁设 计与 检测加 固方 向研究 工作 。
距张拉端距离， ｍ
图３ 横 向应 力传递 分布 图
ｎ ｎ ｍ 加 ∞ ∞ ∞ ∞ ｍ 脚 ｍ脚 加 舢 肿
应力趋于均匀 ，此过渡区段 的长度与张拉端对应 顶 板 的 厚 度 ５ ｍ相 当 。至 张 拉 端 约 １５ｍ处 ， 值 ０ｅ ． 其
稳 定 在 ２０ＭＰ 左 右 。 ． ａ
图 ５ 各 控 制 端 面 测 点 布 置 图
（ ） 距 离 端 面 ｌ ２ ｍ为 横 向 和 竖 向横 向 ２在 ０ ０ｅ 拉 压 应力 的 分 界 点 ，在 此 范 围 内受 横 向压 应 力 作 用 ， 应 力 值 随着 远 离 锚 具 的方 向迅 速 减 小 ； 范 其 此 围外 过 渡 为受 横 向拉 应 力 作 用 ， 入 劈 裂 区域 ， 进 大
段， 是鸡 讷公 路上建设 规模最大 且跨越松花 江的 特 大 桥 ， 梁 全 长２ ５８２ 桥 ７ ．８ｍ。 主 桥 结 构 为 预 应 力混凝 土 连续 箱梁 ， 分两 联 ， 共 每联跨 径 布置为
６ ４ Ｘ １ ０ ｍ＋ ３ ｍ 。 ３ ｍ＋ １ ６
箱 梁设 纵 、 、 三 向预 应 力 。纵 向预 应 力 钢 横 竖
２１ ４ ００年 月第 ４ 期
城 市 道桥 与 防 洪
桥梁结构
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图 ４ 竖 向 应 力 传 递 分 布 图
结论 ：
（ ） 图 ２ 以看 出 ， 向 压 应 力 在 张 拉 端 下 １由 可 纵
方 的 孔 道 周 边 处 最 大 ， 到 ３ ．２ＭＰ ， 着 距 端 达 ３７ ａ 随 面 距 离 的 增 加 ，荷 载对 锚wk.baidu.com下 混凝 土 的纵 向压 应 力 逐 渐 减 小 ， 张 拉 端 约 ０５ｍ处 ， 下 截 面 纵 向压 至 ． 锚
１ 桥 梁 概 况
通 河 松 花 江 大 桥 位 于 鸡 讷 公 路 方 正 至 通 河
置的应力应变值变化较大 ， 其他位置处变化较小 。 故 本 文 只选 取 张 拉 Ｓ 时其 锚 下 相 应 控 制 点 的应 力 １
变 化 情 况 见 表 １ 。
表１ 锚 下控制 点应 力理论 值 距离 孔道周边 锚板周边 孔道周边 锚板周边 孔道周边 锚板周边
Ａ ｓ 对腹 板锚 固区 的局部 应力特 征进 行研究 ， 对张 拉腹板 束 出现的斜 裂缝 进行 原因分 析 。 ｎｙ ｓ 并 关键 词 ： 梁 ； 固区 ； 部应力 ； 型试 验 ； 限元 箱 锚 局 模 有 中图 分类 号 ： ４ １ ． 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ０ ０ 一 Ｏ ４ ０ Ｕ ４ ５ Ａ １０ — ７６ ２ １ ）４ Ｏ ６ — ３
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桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
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预 应 力混凝 土箱 梁锚下 局部应 力分析
项 敬 辉 李 荣达 ，
（ ． 津市市政 工程 设计 研究 院 ， １ 天 天津 市 ３ ０ ５ ；． ０ ０ １ ２中交路 桥技 术有 限公 司 ， 京市 １０ ２ ） 北 ００ ９ 摘 要 ： 大 吨位 预应 力 束 的作 用下 ， 下 混凝 土受 力 特征 复 杂 ， 固区 的安 全性 和抗 裂 性是 结构 设计 的关键 部分 。运 用 在 锚 锚
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横 向最 大 拉 应 力 发 生 在 距 端 面 约 ０７ ．５ｍ处 ，达 到 １８ ａ 这 主 要 是 由 于端 面 的 长 、 边 尺 寸 不 同 ．０ＭＰ ， 短 引起 的 。 以看 出 ， 部 压 力 在 短 边 方 向上 引 起 的 可 局 横 向拉 应 力 要 大 一 些 。
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。 ０
筋采用符合Ｇ ／５ ２— ９ ５ 准 的２ ０ ＢＴ ２ ４ １９ 标 ７ 级 。 ．低 １２ ５ 松弛高强 钢绞线 ， 准强度Ｒ ＝ ６ Ｐ ， 标 ２ ｌ ０Ｍ ａ张拉控 ８ 制 应力 为 ＝ ． Ｒ ＝ ９ Ｐ ，锚 具 采 用群 锚 Ｏ７ ２ １３５Ｍ ａ ５ ｌ— ５ １— ７ １— ９ 拉锚 固体 系 。 ５ １ 、５ １ 、５ １ 张
瑚 斛 他∞ ４矗 ｎ昭 ∞铊 趣 ”矗
锚 下混 凝 土 的三 向应 力 传 递 分 布 见 图 ２一图４
距张拉 端距 离， ｍ
图２ 纵 向应力传递分布图
图 １ 箱 梁 有 限 元 模 型
试验模 型布 置两顶 板束 ｓ 、２ ｌｓ ，根据计 算结 果， 发现张拉 每根钢束时 ， 只有该钢束锚 下相应位
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由于模型具有对称性 ， 了简化计算及分析过程 ， 为 故在Ａ ｓｓ ｎｙ中只建立 ｌ 实体模 型 ， ， ４ 并在相应 的对称 面上 施 加 对 称 边 界条 件 。有 限元 模 型 见 图 １ 。
６３４ｌ８７ｌ７５Ｂ ㈣ 哪 懈
（ 虚线为沿孔道直径的分布图 ， 实线为锚垫板周边 对 应 点 的 分 布 图 ） 。 埘 ＂ 丑矗 ∞ ∞ ＂