鐵路橋梁撓度驗(yàn)算

四、變形驗(yàn)算恒載包括結(jié)構(gòu)自重、橋面鋪裝和附屬設(shè)施、混統(tǒng)土收縮徐變影響力等。結(jié)構(gòu)在恒載作用下產(chǎn)生的撓度變形是長(zhǎng)期存在的，一股通過(guò)預(yù)拱度來(lái)加以抵消,使竣工后的橋梁達(dá)到理想的設(shè)卄線形。活載撓度是臨時(shí)發(fā)生的,使梁休產(chǎn)生反復(fù)變形,帶來(lái)行車的不適。同時(shí)，車輛對(duì)梁體的沖擊，引起橋梁的振動(dòng)，可能損壞橋面鋪裝和結(jié)構(gòu)的附厲設(shè)施。因此,設(shè)計(jì)中應(yīng)驗(yàn)算活義撓度耒體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剛度特征。公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范0170215)第5.2.28條規(guī)定:短期活載作用下，受彎構(gòu)件的別度按下列規(guī)定采用:全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件及MwM｛的B類構(gòu)件采用O.85￡h7o；?分預(yù)應(yīng)力混凝土M>Mf的B類構(gòu)件，在Mf作用時(shí)采用0&童山;在(M-Md作用時(shí)采用O.85Eh/oi^其中：磯一~混凝土的彈性模童；Zd—構(gòu)件換算截面的慣性矩$'/m——構(gòu)件開(kāi)裂后的換算截SKR性矩;M—用活載產(chǎn)生的彎矩；Mi—截面開(kāi)裂彎矩；^(=(^+7^)% (4^61>式中：%一受彎構(gòu)件受拉邊緣(使用荷載作用時(shí))的有效預(yù)壓應(yīng)力；7——拉區(qū)泯凝土塑性系數(shù)*=2S^/Wq;SQ―算截面熏心軸以下或以上的面積對(duì)重心軸的面積矩；Wo——對(duì)構(gòu)件受拉邊級(jí)（使用荷載作用時(shí)）的換算截面抵抗矩。（一）竣工初期對(duì)預(yù)拱度的要求預(yù)拱度的大小與結(jié)構(gòu)自重、施工方法、施工荷載、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換.混凝土的收縮徐變、混凝土彈性模量、預(yù)加力等因素有關(guān)?！豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》（1989年版〉及《公路施工手冊(cè)》（1顆年版）中，對(duì)有支架施工的梁式橋預(yù)拱度設(shè)置為“以中間點(diǎn)為預(yù)拱度最高值，以兩端為零，其余各點(diǎn)近似地按二次拋物線比例進(jìn)行分配J對(duì)懸臂施工的連續(xù)粱結(jié)構(gòu)，其預(yù)拱度設(shè)置的原則為*?懸臂澆筑的前端底扳和橋面標(biāo)高應(yīng)根據(jù)掛籃的前端變形、各階段混擬土的彈塑性變形設(shè)置預(yù)拱度J并且要求施工過(guò)程中“及時(shí)校核和調(diào)整”。按全預(yù)應(yīng)力而不是按部分預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)的構(gòu)件■在恒載作用下可能引起向上的撓度，這種撓度甚至?xí)捎诨炷恋男熳冏饔枚黾?。設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合荷栽產(chǎn)生的向下?lián)隙群秃侠砜刂祁A(yù)加應(yīng)力來(lái)避免產(chǎn)生過(guò)大的上撓度。同時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件全截面（無(wú)裂縫）或接近全截面（裂縫開(kāi)展受嚴(yán)格控制）參與工作,其結(jié)構(gòu)剛度比鋼筋混凝土構(gòu)件大‘一般無(wú)須臉?biāo)闫鋼隙?。但為了掌握梁體在工作階段的變形情況■合理設(shè)置預(yù)拱度,設(shè)計(jì)過(guò)程中必須計(jì)算各工作階段的撓度值。由于恒戴而需設(shè)置預(yù)拱度時(shí)，其值等于結(jié)構(gòu)重力和半個(gè)汽車荷載（不計(jì)沖擊力）所產(chǎn)生的豎向撓度。?撓度線應(yīng)做成平順曲線°當(dāng)結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載（不計(jì)沖擊力）產(chǎn)生的向下?lián)隙炔怀^(guò)跨徑的1/1600可不設(shè)預(yù)拱度。.（二）循變收編終極時(shí)的撓度1?靜定篥或一次建成的、具有單一收縮徐變特性的翅靜定結(jié)構(gòu)的検期變形計(jì)算考處到徐變系數(shù)為徐變應(yīng)變對(duì)28天齡期的加彈性應(yīng)變之比,并且考慮到混SLt的彈性模量隨齡期變化的情況*加載后翼時(shí)的總應(yīng)變?yōu)椋簎 d?丄%)u d?丄%)4s=S)+3曲*(4-4-62)式中：r—開(kāi)始加載時(shí)的齡期。任_截面的長(zhǎng)期撓度為+少心?[1+ （4-4-63）式中：“芒一 1為預(yù)應(yīng)力和恒載開(kāi)始作用時(shí)的齡期；罠畑——由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的麟時(shí)彈性撓度;兀好）——由恒載產(chǎn)生的麟時(shí)彈性撓度;少蟲(chóng)*—應(yīng)力損失產(chǎn)生彈性撓度變化$Z（hr） 化系數(shù)。一期恒載和二期恒載開(kāi)始作用時(shí)的陸期卍不同，應(yīng)分別考慮。為（小幾（力、弘』可采用共極法等結(jié)構(gòu)力學(xué)中的有關(guān)方法、等效荷載法計(jì)奠。BH4-4-20為單跨BT應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁在各種力筋布砒況下由8（應(yīng)力產(chǎn)生的跨中麟時(shí)彈性上拱度的討傑公式，圖721表示零桟面單跨梁載各種支承條件下垂直荷栽作用時(shí)的跨中或懸割e的撓度計(jì)算公式。(4-4-64)(4-4-64)式中t6（0> 疋=0時(shí)的預(yù)加應(yīng)力: r時(shí)預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加應(yīng)力o2?超靜定結(jié)構(gòu)分階段施工的長(zhǎng)期變形計(jì)算由于遠(yuǎn)類結(jié)構(gòu)因結(jié)構(gòu)自重、預(yù)加應(yīng)力、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換等工藝產(chǎn)生的撓度伴隨著混凝土的收縮徐變發(fā)生■其長(zhǎng)期變形應(yīng)參照本篇第三章的有關(guān)內(nèi)容中介紹的方法進(jìn)行計(jì)算J1）分階段施工的懸臂梁預(yù)拱度如圖44-22所示三跨連續(xù)策.懸青施工過(guò)程中,為抵消階段預(yù)加應(yīng)力籌因素引起的結(jié)構(gòu)撓度,需設(shè)量預(yù)拱度。施工中及竣工后的挽度包括：0L濕混瞬土重力作用下掛儘本身的結(jié)構(gòu)撓度，經(jīng)工地試吊實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)校核卄算結(jié)果石得到；遂段施工時(shí)iftie土懸臂的撓度；各懇骨在施工后移去掛鏡和施工設(shè)備的撓度:掛梁（對(duì)于靜定Tmw構(gòu)）引起的攏度和相鄰懸骨連接段（對(duì)于連續(xù)結(jié)構(gòu)）引起的撓度；二期植載引起飽長(zhǎng)期撓度:活義引起的短期撓脈橋敬葩基髓沉陣引起的短期和長(zhǎng)期撓度8圖“22用孚會(huì)4HT法施工形Jft的三跨譽(yù)壊翠時(shí)，橋西妙厲-過(guò)程從其按飆計(jì)算長(zhǎng)期撓度時(shí)可以蔥略各節(jié)段加載帯期的差異而取其平均值計(jì)算徐變系數(shù)。當(dāng)發(fā)生結(jié)構(gòu)體系變化時(shí),應(yīng)計(jì)及這種變化的彰響。各種撓度均可按結(jié)構(gòu)力學(xué)中有關(guān)方法進(jìn)行計(jì)算。在一般偵況下，預(yù)拱度總是向上設(shè)畫的$當(dāng)計(jì)算結(jié)果需向下設(shè)置時(shí),威以審慎的態(tài)度加以分析。?W支架施工的懸臂梁-如圖“23所示，取四節(jié)段組成的懸痔梁為例,每個(gè)節(jié)點(diǎn)因結(jié)構(gòu)自重而應(yīng)設(shè)的預(yù)拱度A可用下式表示，其中雙腳標(biāo)的定義與結(jié)構(gòu)力學(xué)中的規(guī)定相同。

?）°12 dJ■1-°21^221?）°12 dJ■1-°21^221△2dl ^33 厶341=-^41 厶42 人43 △??1-?2^4"圖33有支架施工的自賣變星（4^4-65）式中：4、…久一存梁上四個(gè)節(jié)點(diǎn)在卸架后結(jié)構(gòu)自重引起的.總變形；厶矽一由每個(gè)節(jié)段自重G,、…、Q對(duì)四個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的彈性變形二1,2,3,4)。纜索吊裝時(shí)的懸臂拼裝結(jié)構(gòu)懸暫結(jié)構(gòu)逐段拼裝而成,后節(jié)段的自重引起先拼節(jié)段產(chǎn)生彈性變形,而先拼裝節(jié)段已完成本身的自重變形?不再對(duì)后續(xù)節(jié)段產(chǎn)生影響。圈—“中的懸傳集假設(shè)是由四個(gè)預(yù)制節(jié)段用纜素吊裝而成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)因結(jié)構(gòu)自重而應(yīng)設(shè)的預(yù)拱度4可用下式表示，其中雙御標(biāo)的定義與結(jié)構(gòu)力學(xué)中的規(guī)定相同。

MA044^4 的結(jié)杭自賣Bl拱度掛籃施工的懸拼(澆〉結(jié)構(gòu)掛藍(lán)結(jié)構(gòu)自賈產(chǎn)生的彈性變形護(hù)“在拆除掛籃后得到恢復(fù)■掛籃因澆筑混att的重力不斷增加而產(chǎn)生的彈性變形％導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生永久變形;拆除掛fflt后"這部分變形不能得到恢復(fù)，見(jiàn)圖4-4-25o當(dāng)逐段施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，預(yù)應(yīng)力對(duì)個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的變形值一般向上。懸脅施工中的預(yù)拱度設(shè)置內(nèi)容和方法匯總于表44心其中?

節(jié)段增（+〉*#（-）處工方怯H#力法分配+7HUn誠(chéng)力7ttMIR宜接販祓備自重—7耀段ft算Bin雄釐伸禱撓曲+y徐變變娜+v二期粗■+?x/磁力次內(nèi)力+戒-y沮度（升）次內(nèi)力十y按連如技二次徐變次內(nèi)力十7yH>J?中收?Rfc內(nèi)力-\Z**?比Mie羽*捉降4-橋戟愉期期+V1/2汽車背譲《包括析犠住時(shí)圧“但不廿沖擊力）+7注=“4”表和《拱向上廣表示預(yù)拱向下成抑0U圈1251號(hào)、3號(hào)節(jié)段魂筑對(duì)的擔(dān)值變形掛籃伸臂的撓度可以通過(guò)調(diào)整吊桿長(zhǎng)度預(yù)先消除。2》共矩梁法計(jì)算分節(jié)段施工懸存黑的長(zhǎng)期變形如圖126所示.分節(jié)段曲工的懸傳梁桀段①任一截面的刊處的撓度為各節(jié)段的平均撓曲角對(duì)撓度所作貢獻(xiàn)之和，計(jì)算公式為：齊總盞匕7）占=仏嚴(yán)右普［i+卩n+ 啓轡［i+旅宀+ 嚴(yán)學(xué)警口*卩（一2r>ir）］+...*（巧-嚴(yán)參琴吩+卩式中：凰一第T梁段的彎矩平均值，可近似地取諫節(jié)段兩端點(diǎn)禪面彎矩之算術(shù)平均值:式中：凰一第T梁段的彎矩平均值，可近似地取諫節(jié)段兩端點(diǎn)禪面彎矩之算術(shù)平均值:(4-4-66)Mi—第i梁段施工時(shí)在第/梁段產(chǎn)生的彎矩;艮——漿段匚在“r加載時(shí)刻混凝土的彈性模量;厶——第i梁段的截面慣矩，可近似地取該節(jié)段兩端點(diǎn)截面慣矩之算術(shù)平均值；z——各梁段施工周期,即各樂(lè)段的初步加如期;i—算時(shí)刻；刃E——從時(shí)刻r起始至?xí)r刻2結(jié)束的混凝土徐變系數(shù)。b)圈126矽罰b)圈126矽罰?工殘度計(jì)算BB式如圖127所示,引起某梨段平均撓曲箱的彎矩也是由該段本身以及其后逐段施工加載（包括預(yù)加應(yīng)力）所產(chǎn)生彎矩的總和,如：Mx= （4467）計(jì)算中尚應(yīng)注熱①為了得/菽糖確的計(jì)算結(jié)果，在計(jì)賃各階段預(yù)加應(yīng)力所引起的彎矩時(shí)，也應(yīng)計(jì)及所考慮時(shí)袁IE時(shí)相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損關(guān)值事②計(jì)算任一集段j施H完畢時(shí)的端點(diǎn)撓度〈此時(shí)r=j?門，當(dāng)懸臂共分為從段時(shí)，懸會(huì)端的撓度可代A/=r來(lái)求得、③ft?算已施工剿之前任一載面x,（r<j）ft的撓度，則取前r戎之和，并將可換血暫。妬曹C^?9HU)妬曹C^?9HU)團(tuán)127希鼻備耐費(fèi)■響的撓跖傑圈式3丫考慮集體配筋約束作用時(shí)的長(zhǎng)期變解計(jì)算考