成橋預(yù)拱度計算方法

1、5.5.1 成橋預(yù)拱度計算方法目前，由于對混凝土徐變的計算，不論是老化理論，修正老化理論還是規(guī)范規(guī)定的計算方法，都難以正確地估算混凝土徐變的影響，在施工中對這一影響不直接識別、 修正， 通常是用以往建成的同類跨徑的下?lián)狭縼眍惐鹊?，并且通過立模標(biāo)高的預(yù)留來實現(xiàn)的。因此，成橋預(yù)拱度合理設(shè)置尤為重要。根據(jù)近幾年來工程實踐檢驗， 后期混凝土收縮、 徐變對中孔跨中撓度影響約為 L/500L/1000 （ L ：中孔跨徑） ，邊孔最大撓度一般發(fā)生在 3/4L 處，約為中孔最大撓度1/4。另外，連續(xù)剛構(gòu)橋邊中跨比例0.520.6，橋墩采用柔性墩。在后期運營中向跨中方向產(chǎn)生位移，剛構(gòu)墩、梁固結(jié)，由變形協(xié)調(diào)可知

2、，轉(zhuǎn)角位移使邊孔上撓。中孔跨中下?lián)?。因此，邊跨成橋預(yù)拱度一般設(shè)置較小，在 3/4L 處設(shè)置 fc/4 預(yù)拱度（fc ：中孔跨中成橋預(yù)拱度） 。根據(jù)陜西省連續(xù)剛構(gòu)橋成橋預(yù)拱度計算方法： “中跨預(yù)拱度在設(shè)計預(yù)拱度的基礎(chǔ)上，按L/1000+1/2d2（L 為中跨跨徑， d2 為活載撓度）提高預(yù)拱度（最大撓度在跨中） ，邊跨預(yù)拱度按中跨最大撓度1/4 計算，邊跨最大撓度在3/4L 處。其余各點按余弦曲線分配。在中孔跨中fc確定后，中孔其余各點按y=fc/2（1-cos（2兀x/L）進(jìn)行分配。邊孔3/4L 處成橋預(yù)拱度取中孔跨中成橋預(yù)拱度fc 的 1/4， 邊孔其余各點按余弦曲線分配。原因 ： （1）余

3、弦曲線在墩頂兩曲線連接處切線斜率為零，滿足平順要求；（2）余弦曲線在L/4 處預(yù)拱度為跨中預(yù)拱度1/2，與有限元計算吻合。1 .活載撓度計算1）荷載等級：公路一I;2）車道系數(shù)：三車道，車道折減系數(shù)0.78;3）中跨活載最大撓度：d2 = 0.029m;2 .中跨最大預(yù)拱度的確定fc 上 生=0.09+0.0145- 0.1045m;1000 23.余弦曲線成橋預(yù)拱度線形示意圖(0 x 90)(22.5 x 53)(0 x 22.5)各曲線函數(shù)表達(dá)如下：A 曲線：y 色 1 cos(2x) 290B 曲線： y - 1 cos(-) 261C 曲線：y fc 1 cos(2x) 2455.5.

4、2施工預(yù)拱度的計算方法不論采用什么施工方法，橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中總要產(chǎn)生變形，并且結(jié)構(gòu)的變形將受到諸多因素的影響，極易使橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程 中的實際位置（立面標(biāo)高、平面位置）狀態(tài)偏離預(yù)期狀態(tài)，使橋梁難 以順利合攏，或成橋線形與設(shè)計要求不符，所以必須對橋梁進(jìn)行施工控制， 使其在施工中的實際位置狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)之間的誤差在容許范圍和成橋狀態(tài)符合設(shè)計要求。 我單位設(shè)置的施工預(yù)拱度由下面的公式進(jìn)行說明：fsi= 1i+f2i+f3i+f4i+f 5i+f 6i+f7i+f8i+f9i+fl0i+f 11ifsi ：施工預(yù)拱度；E 1i:本階段塊件生成后和以后各階段撓度累計值E 2i:本次澆筑梁段及后澆梁

5、段縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉對該點撓度 影響值f3i：二期恒載撓度f4i：結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換f5i：掛籃自重及變形f6i：墩身壓縮變形f7i：前期收縮、徐變撓度值f8i：溫度影響f9i：墩頂轉(zhuǎn)角影響fl0i：施工荷載產(chǎn)生撓度flli：支架彈性、非彈性變形上述各組成因素的計算方法如下：(1) 結(jié)構(gòu)自重(一期恒載)作用預(yù)拱度的設(shè)置結(jié)構(gòu)自重的計算方法是本階段塊件生成后及以后各階段對本階段撓度累計值， 特點是先澆階段已完成本身自重變形， 不再對后澆階段產(chǎn)生影響， 雖然合攏段與懸澆階段單項撓度計算方法不同， 但計入 方法是相同的，可用通式表達(dá)：Ef1i=f 1i+f1i+1+ fin(2) 預(yù)應(yīng)力作用下預(yù)拱度的設(shè)置本

6、階段縱向鋼束及后澆階段縱向鋼束張拉對該點撓度影響值Ef2i=f2i+f2i+1+ f2n(3) 二期恒載作用預(yù)拱度的設(shè)置二期恒載即橋面鋪裝、 防撞護(hù)欄等作用在成橋結(jié)構(gòu)上， 將計算所得撓度值反向設(shè)置。(4) 結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的預(yù)拱度的設(shè)置結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時，一般采用平衡重、配重、頂推等方式，平衡重與合攏段等量置換的那部分平衡重， 隨著合攏段砼澆筑同步卸除， 設(shè)置預(yù)拱度時應(yīng)剔除其影響。但是為了調(diào)整合攏段兩端標(biāo)高而設(shè)置的附加配重在合攏段砼達(dá)到規(guī)定的強度后才卸除， 其作用在合攏前后的不同體系上， 卸載前后對橋梁的影響不能抵消，應(yīng)充分考慮。為了改善橋墩受力及在合攏時其場地溫度高于設(shè)計合攏溫度時，為滿足設(shè)計合攏溫

7、度要求， 采取頂推方式， 以改善橋墩及上部結(jié)構(gòu)受力性能和應(yīng)力狀態(tài)。在頂推時，會使各截面產(chǎn)生撓度，這部分撓度變形在設(shè)置預(yù)拱度時應(yīng)考慮。(5) 掛籃自重及變形1)掛籃對已澆階段產(chǎn)生彈性變形，但拆除掛籃后，變形即恢復(fù)，不必考慮其影響；2)現(xiàn)澆階段，由于本階段剛度未形成，節(jié)段自重由掛籃來承擔(dān)，掛籃在節(jié)段砼自重的作用下， 產(chǎn)生撓曲變形， 現(xiàn)澆階段砼產(chǎn)生相同變形，這一變形在掛籃拆除后不可恢復(fù)。因此，必須計入這部分變形的影響。其值一般由現(xiàn)場壓力試驗確定(壓力與變形曲線)(6) 墩身壓縮變形大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂較長，施工荷載大，如果墩高較高，墩身會產(chǎn)生較大壓縮量，在撓度計算時應(yīng)計入墩身彈性壓縮的影響。(7)

8、前期收縮、徐變影響現(xiàn)行 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 規(guī)定： “預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件當(dāng)需計算施工階段變形時， 可按結(jié)構(gòu)自重和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的初始彈性變形乘以i+(i)(t,t。)求值前期徐變即施工階段徐變，可按規(guī)范計入。收縮按規(guī)范規(guī)定計入。(8) 溫度影響在連續(xù)剛構(gòu)橋分段施工過程中， 其幾何線形的實測值中都包含溫度作用的影響， 盡管測量時間選擇在溫度較穩(wěn)定的時段， 如深夜或凌晨，但是，很難避免日照溫差的復(fù)雜影響。一般的，大氣升溫時，懸臂端下?lián)希?大氣降溫時， 懸臂端上升。 日照溫差對懸臂端撓度的影響，可以通過各施工階段溫度敏感性分析得到結(jié)構(gòu)隨溫度改變的變形曲線，根據(jù)實際溫度變化進(jìn)行插值

9、計算，對結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行修正，即：HTi=Hi+ftifti: ：溫度修正值連續(xù)剛構(gòu)橋施工過程中， 為了進(jìn)一步摸清箱梁截面溫度及溫度在截面上的分布規(guī)律，有必要每月選擇有代表性的天氣(晴、雨、陰、寒流)進(jìn)行24 小時連續(xù)觀測，以準(zhǔn)確掌握溫度變化規(guī)律，然后根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行溫度修正。均勻溫度作用對撓度的影響、 主要取決于梁體溫度與設(shè)計合攏溫度是否相符合，懸臂施工階段，結(jié)構(gòu)為靜定體系，而合攏后為超靜定體系， 連續(xù)剛構(gòu)橋以柔性薄壁墩適應(yīng)溫度縱向變化， 若梁體溫度與設(shè)計合攏溫度不相符合，即產(chǎn)生溫度的變形，因此，計算年溫差引起的變形，應(yīng)以邊跨合攏時計入其影響。(9) 墩頂轉(zhuǎn)角影響高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在懸臂施工過程中， 特別是長懸臂時， 荷載 不可能嚴(yán)格對稱，由此引起的墩頂水平位移、轉(zhuǎn)角，對撓度影響不容忽視。(10) 施工荷載的影響施工荷載屬臨時荷載，在后續(xù)階段卸除，因此，臨時荷載引起的墩身壓縮，掛籃自重產(chǎn)生的撓度，溫度梯度影響，偏 引起的轉(zhuǎn)角影響屬加卸載過程， 都應(yīng)在立模標(biāo)高中剔除其影響， 但配重由于作用在不同的結(jié)構(gòu)體系上，其影響不能剔除。(11) 支架彈性、非彈變形邊跨支架在施工時應(yīng)嚴(yán)格要求用同等邊跨現(xiàn)澆段及施工荷載