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文檔簡介

1、xxxx年xx月xx日于xx板式橋梁標準化研究為古老橋型注入嶄新活力 板梁通用圖歷史沿革與現(xiàn)實需求 2 新編板梁通用圖的基本情況 3 新編板梁標準圖的技術改進5新編板梁通用圖的結構計算4新編板梁通用圖的問題建議 6板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀 1梁橋外形平直,古稱平橋。把木頭或石梁架設在溝谷兩岸,即成梁橋。梁橋構造簡單,出現(xiàn)也最早。早在原始社會,我國就有了獨木橋和數(shù)根圓木排拼而成的木梁橋。相傳公元前2100年前后,“禹”治水渡越江河時,“黿鼉以為橋梁”(見拾遺記),這是有文字記載的傳說中最早的原始橋梁。1.1 歷史悠久1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀春秋戰(zhàn)國時期,梁橋發(fā)展迅速,單跨和多跨木石梁橋已

2、較為普遍。1972年山東臨淄考古,首次發(fā)現(xiàn)了該時期的梁橋遺址和橋臺遺跡 ,其跨徑約8米。北魏酈道元水經(jīng)注記錄山西汾水上有座三十柱、柱徑5尺的木柱木梁橋,始建于春秋晉平公,是古書記載的最早梁橋。 1.1 歷史悠久1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀古木板橋古石板橋聞名中外的渭水三橋,座落在咸陽故城渭河上,始建于戰(zhàn)國秦昭王時期。水經(jīng)注記載,中渭橋全長約525米,寬約13.8米,接近南京長江大橋汽車道寬度;它由750根木柱樁組成了67個橋墩,68個橋孔平均跨徑7.72米,中間橋孔跨徑達9米?!拔汲浅赉ㄝp塵,客舍青青柳色新”(王維),漢唐時代,渭水三橋是送往迎來的重要交際場所。咸陽在七十年代初發(fā)掘了唐朝東

3、渭橋的遺址,橋寬約20米,其規(guī)模之大,施工之精細,在古橋梁史上十分罕見。唐六典說:天下石柱橋有四座,洛陽的天津橋、永濟橋、中橋和西安的灞橋。灞橋位于西安東北二十里的灞水上,是一座石柱墩木梁橋。自漢朝建橋后,兩千年間一直是長安與潼關以東的交通咽喉,又是古人折柳送別的所在,李白憶秦娥詞寫道:“年年柳色,灞陵傷別。”1957年改建為公路橋,舊灞橋古為今用,獨具一格。1.1 歷史悠久1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀宋代時期,板式梁橋的建設達到了新的高度,其中僅歷時150多年的南宋就建造了幾十座大中型石橋,橋梁總長度達25km,2km以上的長橋就有34座。如安平橋,計362孔,橋長5里(2223m),又名

4、五里橋。又如泉州萬安橋,俗稱洛陽橋,計47孔,橋長890m,寬3.7m。 1.1 歷史悠久1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀安平橋五里橋萬安橋洛陽橋現(xiàn)代預應力混凝土空心板在國外20世紀30年代己出現(xiàn),并被使用到工程中,國內直到20世紀60年代才大規(guī)模使用空心板。目前,板式橋梁是公路橋梁中最為量大、面廣的常用橋型,它構造簡單、受力明確,可采用鋼筋砼和預應力砼結構,可做成實心和空心,能適應各種形狀的彎、坡、斜橋,因此,在高速公路、一般公路和城市橋梁中都得到十分廣泛地采用。尤其是在建筑高度受到限制的條件下和平原微丘地區(qū)的中、小跨徑橋梁,因其可以有效降低路堤填土高度,具有節(jié)省土方、少占耕地等優(yōu)點,特別受到

5、歡迎。 1.2 應用廣泛1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀板式橋梁上部建筑高度低,預制施工簡單,易實現(xiàn)標準化和工廠施工,產品質量可靠,造價低,吊裝容易,其常見跨徑在6-20m。1.2 應用廣泛1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀國道編號橋梁數(shù)量(座)板橋數(shù)量(座)板橋比例(%)總橋長(m)G03011010292.73 6813.8G1071966834.69 9901.9G3191755430.86 8028.9G3201843820.65 9956.2湖南省各國道的板式梁橋數(shù)量統(tǒng)計分析板梁歷史悠久、應用廣泛,但受設計理論、計算手段、材料技術、施工工藝等因素制約,長期以來工程病害十分突出、管養(yǎng)費用居高

6、不下,難以滿足交通建設持續(xù)、健康發(fā)展需要:預制空心板之間沿鉸縫開裂、剝落;板底出現(xiàn)縱、橫向裂縫,混凝土剝落;橋面鋪裝開裂、剝離;墩頂橋面連續(xù)處出現(xiàn)橫向裂縫;普通鋼筋、預應力筋發(fā)生腐蝕;表層混凝土發(fā)生碳化;空心板支座脫空;橋面伸縮縫發(fā)生破壞。1.3 病害突出1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀板式橋梁歷史悠久、應用廣泛,但受設計理論、計算手段、材料技術、施工工藝等因素制約,長期以來工程病害十分突出、管養(yǎng)費用居高不下,難以滿足交通建設持續(xù)、健康發(fā)展需要:1.3 病害突出1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀0.6%2.5%9.3%17.9%10.5%2.5%18.5%6.2%百分比141529174301016

7、2預應力空心板3.8%11.5%13.5%7.7%1.9%7.7%5.8%百分比267414352混凝土空心板50.0%25.0%百分比214實心板坑槽露骨層裂松散縱橫裂縫縱向裂縫橫向裂縫麻面蜂窩鋼筋銹蝕裂縫剝落橋面鋪裝病害分類上構病害分類橋梁總數(shù)上構型式G050高速公路的板式橋梁病害統(tǒng)計表1.3 病害突出1.板式橋梁歷史回顧與應用現(xiàn)狀板式橋梁的調查及統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,目前國內的裝配式板橋最普遍最明顯的病害表現(xiàn)為沿預制安裝板間縱向接縫開展的裂縫,這種病害在超重超載現(xiàn)象比較嚴重的省份表現(xiàn)得尤為突出 :G075高速公路的板式橋梁病害統(tǒng)計表4.4%11.1%11.1%百分比25545預應力空心板7.2%

8、6.5%3.6%6.1%6.5%1.1%2.5%17.3%2.9%百分比201810171837488278混凝土空心板2.5%2.5%百分比1140實心板坑槽露骨層裂松散縱橫裂縫縱向裂縫橫向裂縫麻面蜂窩鋼筋銹蝕裂縫剝落橋面鋪裝病害分類上構病害分類橋梁總數(shù)上構型式2.1 歷史回顧2. 通用圖歷史沿革與現(xiàn)實需求 標準化水平是一個國家科技與經(jīng)濟發(fā)展水平的反映,也是一個國家技術與管理水平高低的重要指標。從秦始皇統(tǒng)一中國到歐洲一體化,所做的最基本工作就是標準化。工程建設標準設計作為標準化的重要組成部分,它在保證和加快工程建設速度、保證和提高工程建設質量、傳播和推廣科技創(chuàng)新成果等方面發(fā)揮了極其重要的作用

9、。公路橋涵標準圖編制作為工程建設標準設計的重要工作之一,自我國解放初期開始以來,歷經(jīng)幾代人的艱苦努力,相繼編制和頒布過數(shù)百本標準圖,在我國的公路建設史上起到了舉足輕重的作用,為我國公路事業(yè)健康有序發(fā)展做出了巨大貢獻。2.1 歷史回顧2. 通用圖歷史沿革與現(xiàn)實需求 我國編制標準圖工作最早可追溯到解放初期。1953年以前是完全引進蘇聯(lián)的設計圖,到1961年,合計編制了180本標準圖。 1961年,根據(jù)公路橋涵設計規(guī)范對標準圖進行了清理,保留93本,汽車荷載仍以汽6、汽8、汽10和汽13為主。 1972年交通部頒布公路工程技術標準,故1972年以前的標準圖就從此在我國公路建設中退出了歷史舞臺。 19

10、81年交通部更新了公路工程技術標準,設計車輛荷載標準為汽10、汽15和汽20為主。1986年以后標準圖編制出現(xiàn)了新的管理模式,交通部指定公路規(guī)劃設計院負責標準圖主編和管理。到1999年頒布15本標準圖2.2 問題分析2. 通用圖歷史沿革與現(xiàn)實需求 技術指標標準圖編制年代較早 ,已不適于90年代以后大規(guī)模的高速公路建設。 特殊結構各種結構物都應有正交和斜交形式,而且斜交的角度間隔應小些。 地區(qū)差異各設計單位根據(jù)各自的情況和需要,相應地編制了各自的通用圖。 材料老化部分標準圖采用材料老化,目前市場上難以采購,施工也很不方面。 2.3 目標提出2. 通用圖歷史沿革與現(xiàn)實需求 新通用圖編制目標安全第一

11、適度超前確保質量即結構設計應滿足現(xiàn)行標準、規(guī)范的要求,充分考慮結構物的施工安全和運營安全;結構計算應采用多種手段、多種方法;說明書應對設計參數(shù)、材料使用、施工工藝、質量檢驗和適應范圍等進行詳盡而準確的闡述; 即通用圖在滿足國內規(guī)范基礎上積極、認真地吸取國內外工程建設的成果經(jīng)驗和失敗教訓,適度超前于現(xiàn)行規(guī)范;施工工藝、材料選用既考慮現(xiàn)有施工水平、材料供應等實際狀況,又適度超前于現(xiàn)有條件,引導相關產業(yè)技術進步; 即通用圖編制工程浩大,應優(yōu)先選擇適應面廣、工程實踐要求迫切、具有典型性和示范性的內容取得突破,不盲目追求覆蓋面。3.1 工作過程3. 新編板梁通用圖基本情況 2005年5-9月:完成文獻檢

12、索、專題調研;進行階段性成果檢查評審;擬訂主要設計參數(shù)、主要材料、斷面形式和主要尺寸。 專題調研 05年8月-06年4月:完成關鍵技術研究及結構分析、計算并編制計算書;完成計算書自校、院審和第三方校審。 分析計算 2005年1-6月:完成可行性報告起草和評審、立題前準備、明確承擔單位、編制內容、技術指標和任務分工,完成工作大綱。 課題立項 3.1 工作過程3. 新編板梁通用圖基本情況 2006年3-12月:完成通用圖編制、自校、院審和校審單位校審;開展專家咨詢審查、編制單位互審;完成全部圖、表和說明書。通用圖編審 2007年1-6月:總結使用情況;完成研究資料的整理、分析、匯總和鑒定;編制技術

13、研究報告、研究工作報告,進行成果推廣。成果總結 3.2 基本內容3. 新編板梁通用圖基本情況 跨 徑 6m、8m、10m、13m、16m 、20m斜交角 00、150、300荷載等級與結構體系 公路級、公路級:裝配式預應力混凝土空心板簡支橋面連續(xù)體系; 公路級、公路級:裝配式鋼 筋 混凝土空心板簡支橋面連續(xù)體系; 公路級: 裝配式預應力混凝土空心板簡支結構連續(xù)體系。路基寬度 8.5、10.0、12.0m; 211.25、212、212.75、213.5、216.5、216.75m。3.2 基本內容3. 新編板梁通用圖基本情況 預應力混凝土公路板式橋梁通用設計圖研究開發(fā)工作包括以下四個部分:裝配

14、式先張法預應力混凝土簡支/連續(xù)空心板橋上部構造(1.00m板寬); 共計4x3x6+4x3x3+2x3x6=144種工況組合裝配式先張法預應力混凝土簡支/連續(xù)空心板橋上部構造(1.25m板寬); 共計4x3x6+4x3x3+2x3x6=144種工況組裝配式后張法預應力混凝土簡支/連續(xù)空心板橋上部構造(1.25m板寬); 共計4x3x6+4x3x3+2x3x6=144種工況組合裝配式鋼筋混凝土簡支板橋上部構造(1.00m板寬)。 共計3x3x6+3x3x3=81種工況組合3.3 結構優(yōu)化3. 新編板梁通用圖基本情況 (1)針對目前板橋運營中廣泛反映的剛度偏小問題,新版通用圖在原通用圖基礎上適當增

15、加了板的高度;(2)針對鋼筋混凝土空心板施工過程經(jīng)常出現(xiàn)內模上浮造成頂?shù)装搴穸葻o法保證的問題,加大了頂、底板厚度,對內模形式提出了新的要求;(3)對各種跨徑的預應力板,其內模采用多邊形方式挖空,減輕了結構自重,減少了混凝土用量。倒角大小設置一致,有利于施工標準化、模板通用化;(4)預制的預應力混凝土空心板按A類預應力構件設計,加強了普通鋼筋,從而在保證強度的同時,避免了空心板出現(xiàn)過大的反拱,增加了結構延性;3.3 結構優(yōu)化3. 新編板梁通用圖基本情況 (5)針對板橋在運營過程中大面積存在的鉸縫損壞導致單板受力現(xiàn)象,增加板橋的橫向整體性,對鉸縫尺寸、鋼筋尺寸等進行了優(yōu)化、改進,一是統(tǒng)一采用深鉸形

16、式,二是增大了剪刀型加強鋼筋的直徑,三是增加了橋面混凝土現(xiàn)澆層的厚度至10cm(公路I級荷載);(6)為保證橋面鋪裝整體化混凝土與預制板緊密結合,在預制板頂增設了抗剪連接鋼筋,同時有利于橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)的定位;(7)對翼緣長度大于50cm的邊板進行了防撞計算,在邊板翼緣上方的橋面混凝土現(xiàn)澆層中加設了短鋼筋防撞;(8)優(yōu)化了板端捆綁式吊裝孔的設置形式;(9)邊板翼緣設置了直徑1cm的滴水槽,防止了雨水順邊板邊緣流下造成板側面污漬。3.4 指標分析3. 新編板梁通用圖基本情況 一孔簡支空心板在各種工況條件下主要材料用量(荷載:公路級)項 目鋼絞線(kg)鋼筋(kg)混凝土(m3)10m跨徑橋寬2x1

17、3.50m(1m板寬)鋼筋混凝土空心板2600691.8先張法預應力混凝土空心板20381638793.416m跨徑橋寬2x12m(1.25m板寬)后張法預應力混凝土空心板495828592163.9先張法預應力混凝土空心板499829729151.820m跨徑橋寬2x13.50m(1.25m板寬)后張法預應力混凝土空心板883641100251.2先張法預應力混凝土空心板888443902233.44.1 計算參數(shù)4. 新編板梁通用圖結構計算 依據(jù)的標準和規(guī)范公路工程技術標準(JTG B01-2003)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2004)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(

18、JTG D62-2004)公路橋涵施工技術規(guī)范(JTJ 041-2000)預應力混凝土用鋼絞線 (GB/T 5224-2003)公路交通安全設施設計技術規(guī)范(JTG D81-2006)計算的手段和方法結構計算設計單位和復核單位采用不同的計算程序進行計算,采用的計算程序有MIDAS、GQJS、橋梁博士等,以及手工計算。 4.1 計算參數(shù)4. 新編板梁通用圖結構計算 預應力度控制結構為部分預應力A類構件,先簡支后結構連續(xù)體系的負彎區(qū)由普通鋼筋承受負彎矩;預應力度為最不利荷載組合下主梁拉應力不超過一定的限值。橋面鋪裝橋面鋪裝分為二層,下層為100mm現(xiàn)澆C40混凝土,考慮50mm參與結構受力;上層為

19、瀝青混凝土,其厚度為:對應于公路I級汽車荷載,采用100mm,對應于公路II級汽車荷載,采用80mm。結構重要性系數(shù)高速公路和一級公路上的橋梁設計采用1.1,二、三級公路橋梁設計采用1.0。4.1 計算參數(shù)4. 新編板梁通用圖結構計算 材料參數(shù)混凝土:主梁采用C50混凝土,橋面現(xiàn)澆混凝土采用C40,彈性模量分別為3.25104MPa與3.45104MPa,容重V=26.0kN/m3。鋼 材:普通鋼筋采用R235(原級鋼筋)和HRB335(原鋼筋)。預應力鋼筋采用高強度低松馳鋼絞線,抗拉強度標準值1860MPa,公稱直徑15.2mm,彈性模量Ep=1.95105MPa,控制張拉力1395MPa,

20、松馳率0.035,松馳系數(shù)0.3。預應力管道用金屬波紋管。環(huán)境條件及收縮徐變參數(shù)環(huán)境條件按類考慮,月平均最低氣溫取-230C,月均最高氣溫取340C;溫度梯度效應計算:T1=140C,T2=5.50C;混凝土收縮系數(shù)和徐變按40%RH70%取值,徐變終極值取預應力束張拉以后1500天計。存梁期按6090天計(按不利的存梁期控制)。4.2 工作流程4. 新編板梁通用圖結構計算 設計單位進行結構設計提供主要結構參數(shù)和計算結果 復核單位進行結果復核使用不同的計算程序進行復查 對比雙方的計算結果,分析誤差原因對于重要的分歧提交專家委員會進行討論,以期設計、復核雙方得到基本一致的結果。 4.3 成果分析

21、4. 新編板梁通用圖結構計算 計算結果表明 兩種結構體系、兩種荷載等級的所有跨徑、橋寬、斜交角度的計算結果其正截面抗彎承載能力、斜截面抗剪承載能力、使用階段正截面、斜截面抗裂、鋼束最大拉應力、混凝土主拉、主壓應力以及施工階段砼壓應力均滿足規(guī)范要求。復核結果表明 設計單位所采用的結構尺寸、配束配筋結果使其正截面抗彎承載能力、斜截面抗剪承載能力、使用階段正截面、斜截面抗裂、鋼束最大拉應力、混凝土主拉、主壓應力以及施工階段砼壓應力均滿足規(guī)范要求。但由于設計計算和復核計算所采用的程序不同,在計算方法、邊界條件以及程序對參數(shù)的處理上均存在一定的差異。復核計算結果與設計計算結果有一定的差異,但總體上均滿足

22、規(guī)范的要求。5.0 綜述5. 新編板梁通用圖技術改進 1)合理結構型式研究:通過實地調研、成橋檢測、優(yōu)化計算等手段,對板高、板寬、頂?shù)装寮案拱搴穸?、內腔形式和絞縫構造等進行了改進。2)計算分析方法研究:運用多種計算理論和分析方法,結合試驗、檢測成果,提出了新規(guī)范下的實用計算方法和各種工況下的橫向分布系數(shù)。3)橋面現(xiàn)澆層參與結構共同受力研究:運用疊合結構原理、結合實橋檢測成果,提出了共同受力的力學特征、分析方法和工程措施,在改善結構性能的同時降低了造價。5.0 綜述5. 新編板梁通用圖技術改進 4)板端結構受力特征分析研究:運用局部承壓破壞原理和有限元空間計算模型,描述了錨固區(qū)的力學特征,解釋了

23、病害原因并提出改進方法。5)大懸臂邊板抗撞擊性能研究:發(fā)現(xiàn)了強撞擊條件下懸臂板的工程隱患并提出了相應的解決方案。6)施工工藝研究:提出了一種通用性極強的鋼制內模,同時證明了吊環(huán)吊裝的工程缺陷并推薦了一種可靠的吊裝工藝鋼絲繩兜底吊。5.1 結構型式5. 新編板梁通用圖技術改進 各種跨徑空心板板高10、13、16、20m預應力板的板高為600、700、800、950mm;6、8、10m鋼筋混凝土空心板的板高為320、420、500mm5.1 結構型式5. 新編板梁通用圖技術改進 頂?shù)装寮案拱搴侠砗穸?1) 上頂板尺寸根據(jù)“新橋規(guī)”,上緣橫向受拉主筋由于有橋面鋪裝保護,按鋼筋最小凈距取值,為2cm,

24、下緣橫向受拉主筋凈距,由于內腔受外界條件干擾不大,取3cm??紤]橋梁斜向因素以及鋼筋橫向凈距,上頂板取12cm。(2) 下底板尺寸底板橫向均配置構造鋼筋。考慮橋梁斜向以及鋼筋橫向凈距,取12cm。(3) 腹板尺寸擬定經(jīng)過對腹板裂縫的分析以及綜合考慮“新規(guī)范”荷載的變化,同時兼顧經(jīng)濟、合理的原則,將腹板的厚度適當增加。 5.1 結構型式5. 新編板梁通用圖技術改進 空心板的合理寬度目前,國內板寬有99、120、124、135、144、148cm六種:(1)根據(jù)JTG D60-2004的4.3.1-6條規(guī)定,合理板寬應小于1.3m;(2)根據(jù)單輛汽車橫向布置,合理板寬應小于1.8m;(3)橫向分布

25、系數(shù)相同時,實現(xiàn)板寬最大化是經(jīng)濟合理的;(4)需綜合考慮施工難易程度、模板重復利用和經(jīng)濟性等因素。經(jīng)綜合考慮,新通用圖選定125cm為預應力混凝土空心板的標準寬度;考慮農村公路建設施工需要,鋼筋砼空心板寬度選定為100cm;因目前100cm板寬先張法臺座應用較多,為有效利用現(xiàn)有設備,同時準備了板寬100cm的先張法預應力空心板過渡。5.1 結構型式5. 新編板梁通用圖技術改進 鉸縫病害原因分析及優(yōu)化措施空心板產生沿鉸縫縱開裂病害的原因是多方面的,其中主要是因為設計理論方面的理想鉸與實際的鉸縫構造有差別,其次是施工質量以及運營階段工作條件惡化的原因。 1) 鉸縫實際受力與橫向分布計算基本假設差異

26、的原因; 2) 鉸縫鋼筋構造的原因; 3) 鉸縫材料的原因; 4) 施工原因; 5) 運營階段因素; (1) 超載運輸方面的原因; (2) 行車軌跡固定的原因。5.1 結構型式5. 新編板梁通用圖技術改進 鉸縫病害原因分析及優(yōu)化措施空心板鉸縫優(yōu)化設計的基本思路就是加強橫向連接,包括:(1)采用深鉸縫;(2)加強連接鋼筋;(3)加強預制板粘結性能;(4)加強橋面鋪裝;(5)改進鉸縫材料;(6)改進鉸縫施工工序。 5.2 設計方法5. 新編板梁通用圖技術改進 通用圖編制按常規(guī)的設計計算方法進行結構計算。所謂常規(guī)計算就是指采用的是專業(yè)橋梁計算軟件,如橋梁博士綜合程序等進行計算,該方法具有使用簡單效率

27、高的特點。由于橋梁博士軟件屬于平面桿系結構計算軟件,為了比較新的設計標準下,常規(guī)計算方法的結果與模擬結構實際空間受力狀況所獲得的計算結果間的差異,研究中用梁格法建立了簡支板梁橋的Ansys有限元模型,分析計算了簡支板梁的靜力橫向分布影響線,并與計算得到的靜力橫向分布影響線進行對比,以驗證設計方法的正確性。5.2 設計方法5. 新編板梁通用圖技術改進 通用圖編制按常規(guī)的設計計算方法進行結構計算。所謂常規(guī)計算就是指采用的是專業(yè)橋梁計算軟件,如橋梁博士綜合程序等進行計算,該方法具有使用簡單效率高的特點。由于橋梁博士軟件屬于平面桿系結構計算軟件,為了比較新的設計標準下,常規(guī)計算方法的結果與模擬結構實際

28、空間受力狀況所獲得的計算結果間的差異,研究中用梁格法建立了簡支板梁橋的Ansys有限元模型,分析計算了簡支板梁的靜力橫向分布影響線,并與計算得到的靜力橫向分布影響線進行對比,以驗證設計方法的正確性。5.2 設計方法5. 新編板梁通用圖技術改進 計算模型建立簡支板梁橋的板與板之間是依靠鉸縫進行聯(lián)系的,鉸縫只傳遞剪力而不傳遞彎矩。簡支板梁橋的有限元模型如下:5.2 設計方法5. 新編板梁通用圖技術改進 計算結果分析:邊梁內力計算值普遍大于驗算值;中梁普遍小于驗算值。原因:常規(guī)計算按平面桿系結構進行,一般未考慮二期恒載(現(xiàn)澆橋面鋪裝)的橫向分布問題。而驗算按空間受力狀態(tài)進行,二期恒載由全橋各片梁分擔

29、,因而出現(xiàn)邊梁恒載內力減小、中梁內力增大趨勢?;钶d計算中,常規(guī)計算方法以若干橫向分配系數(shù)分值點的方式簡化了沿縱橋向內力分配的不均勻性,對比結果表明,這種簡化引起的內力差別不大。邊梁計算/驗算:支點剪力 1.03、跨中彎矩1.00中梁計算/驗算:支點剪力 0.66、跨中彎矩0.825.2 設計方法5. 新編板梁通用圖技術改進 5.2 設計方法5. 新編板梁通用圖技術改進 5.3 橋面受力5. 新編板梁通用圖技術改進 考慮5cm現(xiàn)澆層的作用以后,其抗剪、抗彎極限承載能力得到不程度提高,結構剛度更是大幅度提高,相同荷載下的位移減小了16,以上結果在實橋的檢測中得到了驗證。板式橋梁的實橋檢測現(xiàn)場5.3

30、 橋面受力5. 新編板梁通用圖技術改進 板式橋梁橋面現(xiàn)澆層與結構的疊合面是整個結構的薄弱面,疊合面的抗剪強度是保證疊合前后澆筑的兩部分混凝土形成整體截面而共同工作的關鍵。經(jīng)過計算本次在疊合面位置布置了抗剪鋼筋:5.3 橋面受力5. 新編板梁通用圖技術改進 正截面承載能力極限計算:考慮5cm現(xiàn)澆層的計算結果(上圖)比不考慮現(xiàn)澆層的計算結果(下圖)高0.5 :5.3 橋面受力5. 新編板梁通用圖技術改進 受彎構件斜截面抗剪承載力驗算:考慮5cm現(xiàn)澆層的驗算結果比不考慮現(xiàn)澆層的高2.8 :不考慮現(xiàn)澆層的斜截面抗剪承載力驗算結果表 考慮5cm現(xiàn)澆層的斜截面抗剪承載力驗算結果表 5.3 橋面受力5. 新

31、編板梁通用圖技術改進 變形計算:考慮5cm現(xiàn)澆層的短期效應組合并消除結構自重產生的位移比不考慮現(xiàn)澆層的短期效應組合并消除結構自重產生的位移要降低16 :不考慮現(xiàn)澆層的短期效應組合并消除結構自重產生的位移圖 考慮5cm現(xiàn)澆層的短期效應組合并消除結構自重產生的位移圖 5.4 板端受力5. 新編板梁通用圖技術改進 從預應力技術誕生到現(xiàn)在一直有不少學者對預應力錨固區(qū)的力學特性和設計方法進行研究。設計規(guī)范近年不斷更新,考慮到實際采用的錨固體系為一個立體的結構錨固在混凝土中,受力情況很復雜,因此需要采用試驗和有限元的方法進一步分析板梁錨固端應力應變情況。新標準圖整體單元劃分情況圖老標準圖整體單元劃分情況圖

32、新標準圖模型端頭第一主應力分布 老標準模型端頭第一主應力分布 5.4 板端受力5. 新編板梁通用圖技術改進 新老標準圖的20m預應力砼空心板構件制作過程中預應力張拉工序下梁的端部應力應變有限元分析表明:新老標準圖端部錨墊板所在區(qū)域內的第一主應力主要表現(xiàn)為拉應力。應力計算結果顯示錨墊板附近的應力情況較復雜,變化劇烈。拉應力在靠近錨墊板的區(qū)域迅速增大到最大值然后隨著距離的增加其值迅速減小。梁端整體處于較低的應力狀態(tài),靠近端部主應力較大。5.4 板端受力5. 新編板梁通用圖技術改進 新通用圖綜合考慮各種因素,改進了錨下鋼筋布置:5.5 邊板防撞5. 新編板梁通用圖技術改進 現(xiàn)代交通運輸正向高速化和大噸位方向發(fā)展,這對交通安全設施提出了越來越高要求。防撞護欄是確保交通安全的重要設施。迄今為止,國內外對防撞護欄的研究主要集中在護欄本身的研究上。但是,在 橋梁上部結構設計中,往往 忽視了在橫向碰撞力作用下, 空心板梁箱體和懸臂部分的 結構驗算,存在著安全隱患。5.5 邊板防撞5. 新編板梁通用圖技術改進 通過理論計算和碰撞試驗可知,汽車碰撞時在墻背與大懸臂邊板會產生很大的拉應力,遠遠超出了混凝土的抗拉能力,如果認為縱向鋼筋和橫向配筋只是作為構造鋼筋配置是不合適的。圖5-19 空心板懸臂計算簡圖 5.5 邊板防撞5. 新編板梁通用圖技術改進 通過力學分析和混凝土墻體及懸臂板在遭

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