预应力混凝土预制梁桥次应力和挠度计算

分析了预应力混凝土预制梁由于温度变化、预应力筋松弛、混凝土徐变、收缩产生了次应力和挠度，并提出了混凝土龄期t为变量的次应力和挠度计算公式，供预应力混凝土预制梁设计和施工控制计算参考。     

考虑施工过程的钢箱—混凝土组合梁桥的徐变效应分析

采用ANSYS建立3×50 m的桥梁实体有限元模型，并基于按龄期调整的有效模量法和有限元增量法，使用徐变准则进行徐变等效计算，在考虑施工过程后研究预制板加载龄期为90 d的钢混组合梁桥的徐变效应，并对比预制和现浇两种不同施工方法的桥梁徐变效应。研究结果表明，桥面板中支点负弯矩区徐变应力储备是边支点的7.8倍；跨中徐变应力纵向分布为边跨>中跨，而横向呈现“两边大，中间小”的规律；支点截面呈现明显的正剪力滞现象，且外侧腹板处徐变应力为内侧腹板处的3.5倍。同时，相较于整体现浇桥面板，预制桥面板的边跨正弯矩区徐变应力显著减小，采用龄期180 d的预制板时应力减少了45%;预制比现浇桥面板的剪力滞现象更明显，支点截面龄期180 d的预制板腹板应力为现浇的4.3倍。     

整体预制工字形钢板组合梁设计关键技术

整体预制工字形钢板组合梁是一种在梁场现浇混凝土来实现钢混整体预制的预制梁,适用于连续长大高架中的中等跨径的控制节点段,具有不改变架设设备而实现连续快速施工的优势,但相关设计施工、收缩和徐变、负弯矩裂缝控制的应用研究较少。现依托某高速连续高架,对50 m跨径工字组合梁桥设计、施工进行了详细介绍,对比分析了整体预制梁的应力和经济性差异,探讨了混凝土板收缩和徐变影响、裂缝控制等设计关键技术。分析结果可见：（1）采用整体预制钢板组合梁架设便捷,综合成本较低;（2）3孔连续梁仅采用逐个支点回落方式,可有效控制负弯矩区开裂风险,且便捷经济;（3）设计中,应充分考虑收缩和徐变对应力和挠度的影响。整体预制工字形钢板组合梁在长大高架工程中具有推广应用价值。     

新旧混凝土梁横向拼接的收缩徐变效应

为分析混凝土收缩徐变对新旧桥梁拼接的影响,在不考虑梁自重的情况下,采用弹性力学求解法分析了新旧梁横向拼接后新梁的收缩徐变效应,推导了拼接后新梁上的纵向拉应力及拼接处的剪力计算公式。以钢筋混凝土简支T型梁桥的拼接为例,比较了新梁在不同混凝土龄期时与旧梁拼接所产生的纵向拉应力和剪应力,同时还对比了不同环境年平均相对湿度对新梁上纵向拉应力和剪应力的影响。计算结果表明:拼接时新梁混凝土龄期和不同环境年平均相对湿度对拼接结构的受力影响较大,新旧梁拼接设计时须采取相应措施以减少混凝土收缩。     

装配式大跨度预制T梁存梁期间上拱挠度分析

预制梁因其在预应力作用下梁体将上拱,加上收缩徐变的作用,在存梁的过程中,梁体上拱将继续增大,影响梁的后续工序施工和外观质量,造成桥面铺装厚度达不到规定要求,降低梁的使用寿命.装配式大跨度预应力混凝土T梁预应力水平较高,预制时反拱值较大,存梁过程中的变形控制不容忽视.文章通过对存梁期影响梁体上拱的预应力松弛、混凝土收缩徐变等影响因素进行分析,提出针对性的应对措施,为同类工程提供借鉴.     

桥面板徐变效应对组合箱梁桥剪力钉力学行为的影响

钢—混组合梁桥中桥面板通过剪力钉连接。以某三跨一联钢—混组合连续箱梁直桥为例,使用ANSYS建立全桥精细化实体模型,模拟桥梁的分阶段施工,对比了预制桥面板与现浇桥面板徐变效应下剪力钉内力,并分析了预制桥面板存放时间对其的影响及其在成桥10年间的时间历程。研究表明,桥面板采用现浇施工时,剪力钉横桥向徐变内力较采用预制桥面板时有不同程度的增大,在每跨支点区域增量可达其徐变内力值的25%～30%,而跨中区域增幅较小;桥面现浇对剪力钉顺桥向徐变内力有一定的“卸载”作用,全桥剪力钉顺桥向徐变内力均减小并且在两侧支点处减幅最大,可达25%,而跨中区域剪力钉减幅不明显。若采取预制桥面板,可通过延长预制混凝土板龄期来减小成桥阶段剪力钉的徐变内力,但这种方法对早期混凝土较为有效,经综合比较认为预制存放龄期为180 d较为合理。混凝土徐变速率在成桥初期较大,而后逐渐降低,成桥前2年桥面板徐变可完成80%～90%;作为累计内力的剪力钉徐变内力,在成桥前2年可达总徐变内力的90.2%,而后由于混凝土徐变速率缓慢,剪力钉内力变化不大。     

节段梁预制拼装期间收缩徐变及预应力损失分析

体外预应力混凝土节段梁以其独特的结构体系和可预制装配的施工特点,在跨江跨海、城市等建设环境中有较大的优势.但在节段梁预制拼装期间由于存在收缩、徐变及施工偏差等因素,容易引起节段梁施工控制的精度问题,现行规范有关混凝土收缩、徐变及预应力损失多以试验室模型试验结果为依据确定.该文结合五峰山长江大桥引桥节段梁预制拼装案例,建...     

混凝土收缩徐变对混凝土T梁桥拼宽的影响分析

以一座预应力混凝土T梁桥的拼宽为背景,分析混凝土收缩徐变对新桥T梁存梁期、新旧桥拼接时机以及混凝土收缩徐变差异对拼宽T梁桥受力性能的影响.结果表明,对于预制混凝土T梁而言,90 d是一个合理的存梁时间;新桥建成后6个月,为比较合理的新旧桥拼接时机;混凝土收缩徐变差异对T梁纵、横桥向位移和受力影响较小.     

T梁桥拓宽梁高及混凝土强度对收缩徐变效应影响研究

研究山区公路钢筋混凝土T梁桥拓宽时混凝土梁的收缩徐变效应,采用解析法分析新、旧T梁拼接后由于新梁收缩徐变产生的应力和挠度,推导拼接后新、旧T梁收缩徐变影响的解析法公式。以20 m跨径T梁为例,采用MATLAB软件编制分析程序,分析由收缩徐变效应引起的新、旧T梁的挠度和应力,比较新T梁的梁高和混凝土强度对新、旧T梁挠度和应力的影响。分析结果表明,在混凝土收缩徐变作用下,新T梁的梁高可能会引起旧T梁腹板底缘开裂,新T梁的高度及混凝土强度对新、旧T梁的受力影响均较大。     

钢—混凝土组合桥面系收缩徐变效应研究

在总结分析混凝土和钢—混凝土组合梁收缩徐变的计算理论基础上,并考虑按龄期调整的有效模量法,研究了钢—混凝土组合桥面系收缩徐变的有限元分析方法,提出了这种桥面系的收缩徐变分析方法.利用该方法对某钢桁桥的钢—混凝土组合桥面系进行了收缩徐变效应分析,研究了应力重分布的影响.分析结果表明:采用梁格体系十空间梁单元模拟钢—混凝土...     

混凝土斜张桥的徐变与收缩内力计算

目前在一些大跨径混凝土斜张桥的设计中,尚应用老化理论和忽略混凝土龄期差异的方法来计算徐变与收缩引起的结构内力,这样显然不能合理反映结构各部构件的徐变和收缩发展状况,对计算结果会造成相当大的误差。本文按照欧洲混凝土协会和国际桥梁与结构工程协会(CEB-FIP)对徐变与收缩计算的最新建议,根据计及徐变中延迟弹性变形ε_v和流变ε_f的徐变理论提出了采用时间分段的数值积分方法来计算考虑结构各部分混凝土龄期变化影响的徐变与收缩内力。文内并通过简明的实例阐明此法的计算步骤,并对采用平均龄期法所得的结果与计及不同混凝土龄期影响的结果作了比较。     

收缩徐变对简支变连续结构受力性能影响研究

简支变连续桥梁兼具简支梁和连续梁的特点,但对于预应力混凝士超静定结构,混凝士徐变变形受结构多余约束的制约,势必会导致结构徐变的次内力.结合4×40 m简支变连续T梁的施工,利用MIDAS软件建立分析模型,讨论了不同收缩徐变模式和不同的加载龄期对简支变连续梁式桥应力及位移的影响,得出以下结论:随着存梁时间的不断增加,因收缩徐变引起的墩顶负弯矩区上缘应力越来越小,下缘应力越来越大；另外,因收缩徐变引起各跨跨中位移不断减小,说明存梁时间越短,成桥后徐变引起的位移越明显.     

大跨径整孔预制连续箱梁结构体系转换工序研究

整孔预制箱梁在结构体系转换中,湿接缝混凝土与预制梁混凝土之间存在不可忽略的龄期差,从而导致两者混凝土的收缩、徐变系数不同,等效弹性模量不同,进而影响体系的应力及线形变化.合龙预应力钢筋的张拉顺序同样对结构受力存在影响.结合广深沿江高速机场特大桥60 m跨整体预制箱梁,选取不同的湿接缝浇筑时间和合龙预应力张拉顺序,分析不同工序对结构体系产生的影响,从而得到大跨径整孔预制连续箱梁体系转换的合理工序.     

混凝土收缩徐变的神经网络建模与敏感性分析

混凝土收缩徐变的影响因素较复杂,建立预测模型时如果无法确定每个因素的重要性,会导致模型的泛化能力降低。敏感性分析是一种量化影响因素贡献的方法。文中提出了一种BP-EFAST(扩展傅里叶幅度灵敏度检验)的敏感性分析方法,建立全连接BP神经网络收缩徐变预测模型,在评价现有收缩徐变经验预测模型的基础上,采用EFAST方法分析混凝土收缩徐变影响因素的敏感性。结果表明,相较于收缩徐变经验预测模型,BP模型的预测误差更小,预测范围更大;收缩龄期(持荷龄期)、体积表面积比、环境湿度对收缩徐变的敏感性较高,与混凝土收缩徐变机理相符;混凝土收缩的敏感因素有收缩龄期、体积表面积比、养护龄期、水灰比、环境相对湿度、28 d抗压强度,混凝土徐变的敏感因素有持荷龄期、水灰比、水泥含量、体积表面积比、环境相对湿度、28 d抗压强度、28 d弹性模量、加载龄期。     

使用“桥梁博士”分析混凝土的收缩徐变对先简支后连续结构体系的影响

为探求混凝土的收缩徐变对先简支后连续结构体系的影响,文章利用“桥梁博士”软件,针对某实桥建模进行计算,并结合实际施工情况进行分析,得出结论:由于预制梁的时间较长,混凝土的收缩徐变已经大部分完成,后连续端部的压应力效果损失受到混凝土之收缩徐变的影响比较小。     

成都市火车南站斜拉桥的应力监测

通过对预应力混凝土斜拉桥的应力监测分析 ,认为混凝土在加载龄期较早时的收缩徐变较大 ,直接用所测得的钢筋应力通过弹模比法换算求得的混凝土应力值与理论值相差较大。本文提出的在加载龄期较早情况下 ,考虑混凝土的收缩徐变引起的钢筋和混凝土之间的应力重分布 ,通过静力平衡和变形协调条件 ,由实测钢筋应力推得的混凝土应力与理论计算值吻合较好 ,相应的收缩徐变总量与规范计算值较接近。本文方法在成都市火车南站斜拉桥监控中取得了比较满意的结果     

混凝土松弛系数的实用计算

结构中的混凝土应力和应变都在随着时间而改变,在众多的徐变时间本构方程中,代数本构是最强有利的工具,其精度和关键取决于松弛系数。松弛系数是与时间相关的变量,有工程意义的是松弛系数终值,用计算图来表示它,精度高,使用方便。基于我国公路混凝土桥涵规范的徐变系数模型,按照徐变增量求和本构方程,采用逐步积分的数值方法,对影响松弛系数终值的主要因素进行了参数分析,包括弹性模量、加载龄期、有效厚度、环境湿度和混凝土抗压强度。精细考虑混凝土弹性模量随时间的变量模型,对结果影响不大,故可用28 d弹性模量的常量模型。加载龄期和有效厚度是影响松弛系数终值的两个主要因素,加载龄期越早松弛系数越小,有效厚度越小松弛系数越大。由此给出了松弛系数终值的计算图。应用该计算图,按照代数方法推导了两跨整浇连续梁的徐变次弯矩计算公式,对预制梁现场连接的连续梁采用一个重分布系数来修正徐变次弯矩计算公式。结果表明:若采用Trost提出的定值0.8的松弛系数,对加载龄期早情况的结果偏差大;徐变对整浇连续梁的支座负弯矩没有影响,但对通常的体系转换连续梁影响大,如对预制梁现场连接连续梁产生较大的支座负弯矩,忽略徐变这一与时间有关的因素可能造成安全隐患。     

结合梁中的徐变影响分析

根据结合梁桥的特点,综合考虑施工过程中各种因素(混凝土的收缩徐变、结构体系转换等)的影响,采用按龄期调整的有效模量,结合有限单元步进法,提出一种分析结合梁中徐变的方法。然后采用该方法分析徐变对结合梁中的应力重分布的影响,并对徐变的影响进行参数分析。分析结果表明:混凝土加载龄期越早、环境越干燥、混凝土的圆柱体抗压强度越小,组合截面的应力重分布越明显。     

现浇、预制混合混凝土结构建筑探析

简要分析混合混凝土结构体系的优势以及其运用的前景,总结概述了3种混合结构的组合:(1)预制柱及边梁与现浇楼板,(2)预制柱及楼板与现浇梁,(3)现浇柱及梁与预制楼板。并从设计的角度分析了:(1)界面剪切,(2)剪切与扭转,(3)非均匀收缩,(4)施工稳定性,最后对构件连接方式和伸缩缝进行了简介。     

预应力混凝土组合梁徐变应力重分布

预应力混凝土组合梁中，先、后浇注的混凝土的龄期和应力水平不同，两部分的徐变变形相互制约，将导致应力重分布，如何计算此效应，一直是一个空白。基于平截面变形假定和线性徐变理论，建立了预应力混凝土组合梁徐变应力重分布的计算理论和公式，供设计参考。最后以预应力混凝土组合T梁为例，分析了徐变应力重分布效应。