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《特載條件下簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋單(雙)支座對梁受力影響研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、特載條件下簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋單(雙)支座對梁受力影響研究 摘要:文章以云南某一級公路K1+600大橋(8跨30米)為例,在掛車-300荷載下,分別采用單(雙)支座情況對梁體進行內(nèi)力、應(yīng)力計算,通過分析對比,并得出了相應(yīng)結(jié)論供相關(guān)人員參考。關(guān)鍵詞:簡支轉(zhuǎn)連續(xù)單支座雙支座受力影響分析中圖分類號:TU74文獻標(biāo)識碼:A文章編號:7先簡支后連續(xù)體系是連續(xù)梁橋施工中較為常見的一種方法。先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋是指:梁體場地集中預(yù)制,先按簡支梁橋吊裝施工形成簡支狀態(tài),然后在主梁墩頂澆混凝土連成整體,待澆筑的混凝土達到強度后,進行力學(xué)體系的轉(zhuǎn)換形成連續(xù)梁體系。簡支梁橋受力明確,構(gòu)造簡
2、單,施工方便,結(jié)構(gòu)尺寸易于標(biāo)準(zhǔn)化,可預(yù)制成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式構(gòu)件,采用裝配式的施工方法,這便于施工的質(zhì)量控制,同時也可節(jié)約大量模板支架,縮短施工期限,加快建橋速度。但簡支梁跨中彎矩較大,不適用于較大跨徑的橋梁,同時簡支梁需設(shè)大量的伸縮縫,影響行車的舒適性和安全性。連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式,連續(xù)梁橋具有良好的連續(xù)性和力學(xué)性能,它具有接縫少、剛度好、行車舒適等優(yōu)點。但連續(xù)梁橋施工工藝復(fù)雜,施工工期較長,設(shè)備和材料投入較大,不利于成本控制。先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋正是結(jié)合了簡支梁和連續(xù)梁的特點,雙方優(yōu)缺互補。先簡支后
3、結(jié)構(gòu)連續(xù)在使用中屬于連續(xù)受力體系,這種施工方法簡單可行、質(zhì)量可靠,具有較高的標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化特點,并且所形成的連續(xù)梁具有剛度大、伸縮縫少、行車速度高等優(yōu)點。在受力性能和行車舒適性方面比先簡支梁橋更優(yōu)越。先簡支后連續(xù)施工方法在上世紀(jì)70、80年代興起之后,經(jīng)過不斷的發(fā)展、完善,現(xiàn)已經(jīng)被廣泛使用,成為常規(guī)橋梁中的首選橋型。先簡支后連續(xù)梁橋按橋墩處支座不同設(shè)置分為單支座連續(xù)梁橋和雙支座連續(xù)梁橋兩種。單支座連續(xù)梁橋是在連續(xù)墩橫橋向中心線上設(shè)一排永久支座,兩邊設(shè)臨時支座,先架設(shè)預(yù)制梁在臨時支座上,澆筑接頭混凝土并張拉負(fù)彎矩鋼束后,拆除臨時支座,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為連續(xù)體系;雙支座連續(xù)梁
4、橋是在連續(xù)墩橫橋向中心線兩側(cè)各設(shè)一排永久支座,預(yù)制梁按簡支方式直接架到兩側(cè)的支座上,澆筑接頭混凝土并張拉負(fù)彎矩鋼束,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為連續(xù)體系。7關(guān)于單、雙支座采用的問題一直是學(xué)術(shù)界探討的問題,兩種方式各有利弊。單支座連續(xù)梁結(jié)構(gòu)受力明確,但需要安裝和拆除臨時支座,施工復(fù)雜;雙支座連續(xù)梁施工方便,且雙支座能改善主梁的受力性能。但雙支座情況下結(jié)構(gòu)受力不明確,若支座脫空則對梁體受力影響較大。本文以云南省鶴慶縣北衙至七坪公路K1+600大橋為例,在掛車-300荷載下,分別采用單(雙)支座情況對梁體進行內(nèi)力、應(yīng)力計算,分析對比在特載情況下兩種方式的受力狀況,并得出了相應(yīng)結(jié)論供相關(guān)人
5、員參考。1.工程概況1.1概述K1+600大橋起點樁號為K1+474,終點樁號為K1+726,橋梁全長252m。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,其中T梁為后張法預(yù)制,先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù),跨徑組合為(4×30+4×30)m。橋?qū)?2m,橫向布置為:0.5米防撞護墻+11米橋面+0.5米防撞護墻。主梁平面布置采用6片預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁,先簡支,后結(jié)構(gòu)連續(xù),主梁間距2米,設(shè)3道中橫隔梁,2道端橫隔梁;主梁均按直線布置,通過外邊梁、內(nèi)邊梁翼緣板變懸臂值形成曲線。1.2主要材料預(yù)制主梁采用C50混凝土,橋面板采用C50混凝土,防撞護墻采用C25混凝土,其設(shè)計參數(shù)見表-1。預(yù)應(yīng)
6、力采用鋼絞線束施加,鋼絞線彈性模量取1.90×105MPa,鋼絞線采用美國ASTMA416M-98低松弛標(biāo)準(zhǔn),松弛率3.5%,熱膨脹系數(shù)0.000012,最小破斷應(yīng)力1860MPa,錨下控制張拉應(yīng)力1395MPa。表1混凝土參數(shù)72.結(jié)構(gòu)計算2.1計算方法和假定本結(jié)構(gòu)計算采用平面桿系理論,根據(jù)結(jié)構(gòu)體系的形成過程,按主梁劃分結(jié)構(gòu)離散圖,采用QJX(橋梁靜力線性計算程序)系列程序進行計算。根據(jù)規(guī)范荷載組合要求的內(nèi)容進行內(nèi)力、應(yīng)力計算,使結(jié)構(gòu)在施工階段、運營階段的內(nèi)力、應(yīng)力均符合規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)計算跨徑30米,按預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計。2.2荷載(1)恒載一期恒載為預(yù)應(yīng)
7、力混凝土主梁,容重r=2.6t/m3。二期恒載為:9cm瀝青混凝土及兩側(cè)防撞護墻。瀝青混凝土容重取為r=2.4t/m3,二期恒載取為:1.0t/m。(2)活載1、汽車荷載:公路-Ⅱ級2、掛車-300掛車荷載橫向分布系數(shù)按梁格理論的有限元程序分析法計算,邊梁為:0.38。掛車-300荷載按下列圖示布置:圖3掛車-300荷載2.3結(jié)構(gòu)離散圖及計算步驟7計算采用4×30m一聯(lián)為模型,結(jié)構(gòu)離散為88個單元,89個節(jié)點,其結(jié)構(gòu)離散圖如下:圖4結(jié)構(gòu)離散圖(單支座)圖5結(jié)構(gòu)離散圖(雙支座)2.4計算步驟按階段劃分進行,結(jié)構(gòu)計算共劃分為9個施工階段,各階段見表-2表2階段劃分注:
8、表中時間為