淺談預(yù)應(yīng)力空心板梁預(yù)拱度分析與控制

1、淺談預(yù)應(yīng)力空心板梁預(yù)拱度分析與控制 摘要本文應(yīng)用有限元法分析了空心板梁預(yù)拱度形成機(jī)理,并結(jié)合工程實際對影響先張法空心板梁預(yù)拱度大小的相關(guān)要素進(jìn)行分析,提出了如何克服預(yù)拱度過大對工程質(zhì)量造成的影響,采取有效措施控制預(yù)拱度，使其向工程質(zhì)量有利的方向發(fā)展。關(guān)鍵詞空心板梁有限元法預(yù)拱度控制在現(xiàn)代公路橋梁建設(shè)中，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板以其施工工藝簡單、可工廠化大批量生產(chǎn)、上下部結(jié)構(gòu)可同步進(jìn)行、質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了橋梁的建設(shè)速度，因而得到了廣泛應(yīng)用,但是受其運(yùn)輸條件、自重、架設(shè)等多方面因素的影響,一般較適合20米以下空心板梁的集中預(yù)制生產(chǎn),在運(yùn)輸條件較好的平原地區(qū)可提高至25米。廣東梅河高速公

2、路位于山嶺重丘區(qū)，全線20m先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁共2348片，在施工過程中，空心板的預(yù)拱度對橋梁線型及能否滿足橋面鋪裝層厚度，保證橋面結(jié)構(gòu)起著重要的控制作用，并對分析預(yù)應(yīng)力空心板梁質(zhì)量具有重要的參考意義。因此，對空心板預(yù)拱度的分析并如何控制其發(fā)展也就顯得極為重要了，然而空心板在預(yù)應(yīng)力作用下，預(yù)拱度形成受各種因素的影響十分復(fù)雜，能否較為準(zhǔn)確的計算出預(yù)拱度的理論值是控制的關(guān)鍵，本工程采用了有限元分析法對空心板的預(yù)拱度進(jìn)行了計算分析，以此為標(biāo)準(zhǔn)對空心板梁的拱度進(jìn)行實際控制，指導(dǎo)并修正各種影響因素，使拱度控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，提高空心板梁的預(yù)制質(zhì)量。一、 空心板預(yù)拱度的分析如圖1所示，在離支撐中心線距

3、離l處，取微元段dl,只考慮微元段上的預(yù)應(yīng)力情況，作用預(yù)應(yīng)力py1、py2pyn,預(yù)應(yīng)力到微元段中性軸偏心距為h1、h2hn,距離向下為正。在分析中采用如下基本假定：（1）空心板的截面形狀滿足平截面假定；（2）混凝土結(jié)構(gòu)變形在彈性范圍內(nèi)，并適用疊加原理。（3）軸向壓力只作用在截面上的一個對稱軸上，結(jié)構(gòu)為單向偏心受壓。將預(yù)應(yīng)力束的作用換算到中性軸處，得到空心板結(jié)構(gòu)在l處軸向力p和彎矩m。ppyim=fpyi(l)pyihi此時，空心板在純預(yù)應(yīng)力作用下的撓度變化為式中mp(l)預(yù)應(yīng)力作用下計算截面l處的總彎矩值；m(l)單位力作用在l處在計算截面處產(chǎn)生的彎矩值；e(l)施加預(yù)應(yīng)力部位的混凝土的彈性

4、模量；i(l)空心板換算截面處的慣性矩；fpy(l)預(yù)應(yīng)力束產(chǎn)生摩阻后的有效預(yù)應(yīng)力系數(shù)。在空心板梁預(yù)拱度分析中，當(dāng)梁型結(jié)構(gòu)的截面尺寸確定以后，則截面l 本貼得筑龍幣:0 等級得幣:0 版主獎勵:0 貼主答謝：0 獻(xiàn)花贈幣：0 得信譽(yù)分:0未評定 二、施工中預(yù)拱度的控制通過以上分析，我們了解了影響空心板預(yù)拱度的各個主要方面，那么在實際施工中，我們就要采取有效措施控制預(yù)拱度，使其向?qū)こ逃欣姆较虬l(fā)展，下面簡述在梅河高速公路施工中控制預(yù)拱度發(fā)展的一些經(jīng)驗：1、盡量選用精度高的張拉設(shè)備并按期校驗，對張拉應(yīng)力實行應(yīng)力應(yīng)變雙控指標(biāo)，隨時監(jiān)控張拉設(shè)備的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)工作異常極時校驗張拉設(shè)備。2、盡量做到專人專

5、機(jī)，提高操作人員的熟練程度。3、嚴(yán)格按照設(shè)計安置失效管，檢查失效管長度、位置無誤后，對失效管兩端密封，以防止灰漿灌入管內(nèi)，保證達(dá)到失效效果。4、施工中對混凝土質(zhì)量加強(qiáng)控制，有條件的情況下盡量采用集中拌合，澆筑中加強(qiáng)振搗達(dá)到密實，養(yǎng)護(hù)采用覆蓋噴灑，以減少空心板的收縮變形。5、嚴(yán)格控制放張時間，不同批次的空心板放張強(qiáng)度盡量控制在同一范圍，這樣有利于橋梁整體線形的美觀。6、使用外加劑時，盡量采用早強(qiáng)減水劑，提高砼的早期強(qiáng)度并能改善砼的和易性，提高砼的澆筑質(zhì)量。另外在存貯及吊裝過程中都會對空心板梁的預(yù)拱度發(fā)展產(chǎn)生影響，存貯時間不能太長，一般不能超過兩個月，在堆放和運(yùn)輸過程中注意墊塊的位置一定要正確，必須安放在支座位置，否則及易造成反拱力過大造成梁體斷裂。結(jié)語：預(yù)應(yīng)力空心板的線形控制是一個復(fù)雜且重要的過程，它是空