連續(xù)剛構(gòu)橋合攏段中勁性骨架約束鎖定方式分析研究

1、    連續(xù)剛構(gòu)橋合攏段中勁性骨架約束鎖定方式分析研究    劉紅強(qiáng)摘要: 本文主要針對連續(xù)剛構(gòu)橋合攏段中,勁性骨架約束鎖定方面,就相關(guān)問題進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)；勁性骨架約束鎖定；分析0 前言隨著國民經(jīng)濟(jì)及現(xiàn)代化交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展,大跨度橋梁日益增多。連續(xù)剛構(gòu)橋由于墩梁固結(jié),施工方便,跨越能力大,經(jīng)濟(jì)性較好,使用效果好，目前已被廣泛采用，但是連續(xù)剛構(gòu)合攏段時還存在相關(guān)問題。連續(xù)剛構(gòu)合攏段是指連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段與“t”懸臂和兩個“t”懸臂之間的連接部位。我們主要研究連續(xù)剛構(gòu)合攏段構(gòu)造措施，合攏段構(gòu)造措施中的勁性骨架約束鎖定方式及勁性骨架的作用。1

2、 合攏段的構(gòu)造措施由于合攏段構(gòu)造措施是連續(xù)剛構(gòu)橋梁體系轉(zhuǎn)換成敗的關(guān)鍵，所以，實(shí)際施工中多給予充分重視。合攏段構(gòu)造措施主要是從解決好合攏段澆筑混凝土過程中標(biāo)高恒定問題、合攏溫度及合攏后合攏段受溫度影響問題、合攏段新澆混凝土產(chǎn)生的收縮問題等，這些問題對成橋后穩(wěn)定性產(chǎn)生主要影響。合攏段澆筑混凝土過程中標(biāo)高恒定問題，是指通過施工中的措施控制，達(dá)到合攏段混凝土成型后的標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高吻合的目的，以保證合攏段混凝土應(yīng)力狀態(tài)處于理想的設(shè)計狀態(tài)，而不受到額外偏載應(yīng)力的影響。施工中，解決方式主要是采用邊澆筑混凝土邊卸載的方式，以保持合攏段標(biāo)高與設(shè)計吻合，使合攏段避免在成型過程中受偏載力而影響成橋后的穩(wěn)定性。合攏溫

3、度及合攏后合攏段受溫度影響問題，由于大型連續(xù)剛構(gòu)橋梁的混凝土體積較大，使用過程中,受氣溫的影響產(chǎn)生熱脹冷縮的溫度應(yīng)力效應(yīng)較明顯，為了保證合攏成橋后，橋梁一直處于溫度應(yīng)力影響的穩(wěn)定狀態(tài)，必須在合攏時進(jìn)行氣溫的選擇。施工中，一般選擇在低氣溫合攏，即大氣溫度略低于當(dāng)?shù)厝甑钠骄鶜鉁?，這樣，可以保證合攏后，連續(xù)剛構(gòu)體系在全壽命使用過程中，主要承受高于合攏溫度而產(chǎn)生的混凝土體積膨脹壓應(yīng)力，而不至于成橋后受低氣溫影響產(chǎn)生的混凝土拉壓力導(dǎo)致影響穩(wěn)定性。合攏段新澆混凝土產(chǎn)生的收縮問題。合攏段新澆筑的混凝土在澆筑時，首先在水泥水化熱作用下產(chǎn)生體積膨脹，澆筑完成后，隨著水化反應(yīng)結(jié)束，內(nèi)部溫度降低，混凝土體積又發(fā)生

4、收縮。收縮問題會導(dǎo)致合攏后，梁體內(nèi)部壓應(yīng)力不足而影響體系的穩(wěn)定性。解決合攏段新澆混凝土產(chǎn)生的收縮問題，主要是通過構(gòu)造措施來解決。首先設(shè)計上在滿足“t"構(gòu)最后一節(jié)懸澆梁段施工操作空間的前提下，盡可能將合攏段長度設(shè)計短一些，以減少合攏段的收縮量。然后，再對合攏段采用勁性骨架約束鎖定。2 勁性骨架約束鎖定方式勁性骨架約束鎖定方式一般有三種選擇：內(nèi)外剛性鎖定法、內(nèi)或外剛性鎖定及張拉臨時束法、內(nèi)外剛性鎖定和張拉臨時束法。a內(nèi)外剛性鎖定法所謂外剛性鎖定是指在箱梁頂板、底板表面用型鋼固定；所謂內(nèi)剛性鎖定是指在箱梁頂板、底板中沿縱向用型鋼固定。內(nèi)外剛性鎖定法即在箱梁頂板、底板上下表面和縱向同時鎖定的

5、方式。b內(nèi)或外剛性鎖定及張拉臨時束法在內(nèi)外剛性鎖定法中選擇一種的情況下，對合攏段再行施加臨時鋼束進(jìn)行張拉的方式。c內(nèi)外剛性鎖定和張拉臨時束法。在內(nèi)外同時剛性鎖定的情況下，對合攏段施加臨時鋼束進(jìn)行張拉的方式。3勁性骨架的作用勁性骨架的作用是在合攏段混凝土養(yǎng)生期間，即設(shè)計強(qiáng)度未完全形成期間，幫助或者替代混凝土承受橋梁結(jié)構(gòu)在此處可能產(chǎn)生的拉力、壓力、彎矩、剪力和扭矩，以保證合攏段混凝土在凝結(jié)硬化過程中盡可能排除外界因素的干擾；同時在橋梁合攏后，勁性骨架增大了合攏段的剛度和強(qiáng)度，有利于確保合攏段質(zhì)量和增加橋梁的整體性。4勁性骨架約束鎖定方式優(yōu)劣分析研究對于在合攏段的施工中，合攏段構(gòu)造措施、合攏段構(gòu)造措

6、施中的勁性骨架約束鎖定方式及勁性骨架的作用這三個問題中，合攏段構(gòu)造措施中的勁性骨架約束鎖定方式，可以影響第一和第三個問題。第二個勁性骨架約束鎖定方式值得研究，即三種勁性骨架約束鎖定方式區(qū)別。內(nèi)外剛性鎖定，鎖定后內(nèi)鎖定鋼對腹板鋼筋的影響較大，不利于腹板混凝土的澆注，對于后期產(chǎn)生因內(nèi)鎖定鋼的影響，而使合攏段的混凝土不能受到充分的預(yù)壓。溫度下降時合攏段兩端的混凝土回縮，而沒有臨時束，使合攏段的混凝土受拉開裂。內(nèi)或外剛性鎖定及張拉臨時束法，內(nèi)剛性鎖定及張拉臨時束法，同內(nèi)外剛性鎖定有一樣內(nèi)鎖定鋼的缺陷，而沒有臨時束的缺陷。外剛性鎖定及張拉臨時束法，外剛性鎖定可以保證腹板鋼筋綁定及混凝土的澆注，等后期拆掉

7、外剛性鎖定時，張拉也不受影響。張拉臨時束的作用是溫度下降時，合攏段兩端的混凝土回縮，有了臨時束，不會因?yàn)楹蠑n段兩端的混凝土回縮，使合攏段的混凝土受拉開裂。內(nèi)外剛性鎖定和張拉臨時束法。同內(nèi)外剛性鎖定有一樣內(nèi)鎖定鋼的缺陷，而沒有臨時束的缺陷。5 結(jié)論從以上分析可以看出a.c種方式和b種中的內(nèi)剛性鎖定及張拉臨時束法的不足。若考慮合攏風(fēng)險上，推薦合攏中勁性骨架約束鎖定方式采用外剛性鎖定及張拉臨時束法。參考文獻(xiàn)1交通部公路科研究所.下沙大橋施工監(jiān)控報告.北京，2002.872.交通部公路科研究所.瓊州大橋施工圖設(shè)計.北京，2001.683交通部公路科研究所.室內(nèi)試驗(yàn)橋仿真分析、設(shè)計報告.北京，2003.764朱伯芳著.有限單元法原理與應(yīng)用.北京：中國水利水電出版社，1998.6075徐芝綸.彈性力學(xué)（上下冊）.北京：高等教育出版社，1984.3406王勖成，邵敏.有限單元法基本原理和數(shù)值方法.北京：