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《PC連續(xù)剛構橋箱梁底板更換過程分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、48橋梁檢測與加固2008年第1期PC連續(xù)剛構橋箱梁底板更換過程分析梅秀道，高陽，汪正興，曹陽(1．中鐵大橋局集團武漢橋梁科學研究院有限公司，湖北武漢430034；2．湖北省交通規(guī)劃設計院，湖北武漢430051)摘要：為確保PC連續(xù)剛構橋箱梁底板更換過程在施力松張、重新張拉、后期加載及運營狀態(tài)荷載最不利工過程中結構的安全，分別采用平面桿系和局部實體2種模組合作用下結構受力進行分析。型進行了詳細分析，局部實體模型采用降溫來模擬底板的收(2)采用局部實體與平面桿系混合模型對底板縮徐變，采用單元生死技術模擬底板更換及崩裂現(xiàn)象。分析更換過程中結構局部受力進行分析。結果證明了底板更換過
2、程是底板應力清零過程之后重新加(3)完整截面分析結果和局部實體與平面桿系載的過程；提出了底板更換次序應遵循的原則，給出了施工混合模型分析結果疊加后的結構受力分析。過程底板應力變化時程圖。2．1平面桿系有限元計算關鍵詞：連續(xù)剛構橋；箱形梁；底板；更換；收縮；徐變根據(jù)主梁實際斷面及橋梁布置，將橋梁按空間實用理論簡化為平面桿系，結合已施工實際步驟和1引言工況，采用MIDAS2O06有限元計算軟件進行計算分析。全橋共離散為332個梁單元，其中，主梁198PC連續(xù)剛構箱梁橋在施工過程中出現(xiàn)底板崩個單元，主墩134個單元。結構模型見圖2。裂的事故屢有發(fā)生，已有文獻_】]對該類事故進行了詳
3、細分析，并提出了應對措施；但關于箱梁的加固處理、尤其是更換崩裂底板過程的計算分析方面文獻不多。底板的更換過程包括原預應力束松張、舊底板拆除、新底板澆筑及重新張拉底板束等步驟，更圖2結構平面桿系有限元模型示意換過程中應確保原有梁體的安全及新老混凝土共同2．2局部實體與平面桿系混合模型計算工作。采用桿系模型對結構進行整體分析，建立平對要更換底板梁段建立實體模型進行分析，根面桿系與局部實體}昆合模型對崩裂底板的更換過程據(jù)圣維南原理兩端各多取一個梁段以消除邊界條件進行了詳細的施工階段分析。某剛構橋5號、6號的影響。按底板更換節(jié)段將實體單元劃分成不同的墩跨間箱梁底板崩裂區(qū)域見圖1。單元
4、組合，便于采用單元生死功能來模擬舊底板拆除和新底板澆筑，對新底板降溫來模擬收縮徐變的影響。實體單元劃分要兼顧施工節(jié)段劃分、預應力束實際位置、可能的加載位置、單元形狀和計算速度5-19~a6-19：~a6-18節(jié)段6-17節(jié)段合龍段等因素?？紤]真實邊界條件，得到底板更換過程中真實圖1底板崩裂區(qū)域示意應力變化，建立除實體段以外全橋其余部分的桿系梁單元模型(圖3)，梁單元與實體單元用剛性單元2計算方法與模型連接，以符合平截面假定。為加快計算速度，實體單為得到結構整體和局部計算結果，結構計算分元只建立沿單幅橋橫截面中心線對稱的一半，對稱為3部分：面采用對稱約束；梁單元參數(shù)對應修改。邊
5、墩支座(1)采用平面桿系模型按梁段完整截面對預應采用只受壓單元模擬，放松縱橋向自由度、轉動自由收稿13期：2O08l1—1O作者簡介：梅秀道(1980-)，男，助理工程師，2003年畢業(yè)于大連理工大學工業(yè)與民用建筑專業(yè)，]：學學士，2006年畢業(yè)于大連理工大學橋梁與隧道工程專業(yè)，工學碩士?？偟?期PC連續(xù)剛構橋箱梁底板更換過程分析49度。各墩在承臺處固結。模型中除考慮實體段內(nèi)部2O．59。C。由此可見，要減小新老混凝土的徐變差預應力鋼束外，還考慮了除實體部分之外的其他次異，就要盡量延長新底板的加載齡期。邊跨合龍段鋼束，以模擬其次內(nèi)力嘲效應。模型中以上收縮、徐變的計算結果說明，
6、對最先更換的沒有生成底板預應力孔道。5—15節(jié)段，應總共降溫1O．99
7、C來模擬。而對最后更換的5—19節(jié)段，應總共降溫27．59C來模擬。4底板更換過程應力分析4．1計算思路按照實際施工步驟劃分施工階段。平面桿系模型包括整個過程的詳細施工階段計算，包括前期施工階段、底板更換過程中預應力的松張與重新張拉、(b)局部實體單元劃分(C)預應力鋼束單元示意加固完成后體系運營階段。局部實體模型則側重于底板更換過程中箱梁的應力變化。二者在底板更換圖3局部實體與平面桿系混合模型示意前應力狀態(tài)一致，以此為基礎進行后續(xù)對比分析。4．2平面桿系模型計算結果3新老混凝土收縮徐變差異分析平面桿系模
8、型不考慮底板的局部更換，計算結果見表3，表中數(shù)據(jù)為在最不利荷載作用下更換節(jié)根據(jù)文獻[6]附錄F計算混凝土收縮應變、徐段箱梁截面頂、底板應力極值，由表3可知，在不考變系數(shù)，等效為溫降處理。慮底板更換過程中的應力變化時梁體幾乎滿足全預老梁體。系數(shù)(依水泥種類而定)取5．0，新梁應力構件的要求。體取3．0。以新梁體底板養(yǎng)護結束時t。為時間軸基表3最不利組合狀態(tài)截面應力MPa準，計算某一時間增量時新老混凝土收縮應變的截面上緣最大值下緣最大值上緣最小值下緣最小值差值。新老混凝土收縮應變差異計算結果見表1，表1結果
