悬臂浇筑过程中现浇块混凝土强度差异性对悬臂根部应力影响.docVIP

悬臂浇筑过程中现浇块混凝土强度差异性对悬臂根部应力影响 　　【摘要】悬臂浇筑具有整体性好、变形易控制及不影响桥下通航的优点而被广泛采用[1]，悬臂浇筑过程中，各个现浇块的混凝土强度受配合比和养护条件等因素的限制，使得各个块混凝土强度偏离原设计，因此研究混凝土强度对桥梁结构的影响具有重要的工程实用价值。 　　【关键词】悬臂浇筑 混凝土强度 应力 　　一、概述 　　大跨径混凝土桥梁的悬臂施工时一个系统的工程，施工过程中需经过结构体系的转化，而混凝土受到配合比和现场养护条件等因素的影响，使得每个现浇块的混凝土强度都偏离原设计值吗，而且每个现浇块之间也会产生差异，从而使得桥梁结构的受力偏离原设计。因此研究各个现浇段混凝土强度差异性对桥梁结构产生的影响具有十分重要的理论意义和工程实用价值。为保证桥梁的受力合理而引入施工控制[2]，且许多学者在悬臂施工控制分析中引入敏感性分析[3]。 　　二、工程实例 　　本文以某新建铁路线上的重点控制工程为例，本桥跨越沟谷而设，属于黄土塬区，设计活载为中―活载，双线，最大线间距为5.22m，大气相对湿度为63%，桥面为有渣桥面。 　　梁段划分：梁段按施工顺序划分为25种梁段。主墩0号梁段长16m；1～4号梁段长3.0m，5～8号梁段长3.5m，9～22号梁段长4.0m；23号梁段为合龙段，长2.0m；24号梁段为边跨现浇段，长21m外加梁段0.4m挑梁。 　　本文利用Midas Civil进行有限元模拟，主梁和桥墩均采用梁单元，整个模型共计113个节点，上部结构划分为74个梁单元，下部结构划分为13个单元。 　　三、现浇块混凝土强度差异性对悬臂根部顶板应力影响 　　1、合龙张拉后 　　（1）当逐个改变2#、3#、4#、11#、12#和13#块的标号时，悬臂根部顶板应力随着混凝土标号的增高而减小； 　　（2）当逐个改变5#块至10#块的标号时，悬臂根部顶板应力随着混凝土标号的增高而增大； 　　（3）悬臂根部的顶板应力对7#块混凝土标号改变最为敏感，11#块最不敏感； 　　（4）当逐个减小各块的混凝土标号时，7#块为C20，对悬臂根部顶板应力减小达到最大值，2#块为C20，对悬臂根部顶板应力增大达到最大值；当逐个增大各块的混凝土标号时，2#块为C80，对悬臂根部顶板应力减小达到最大值，7#块为C80，对悬臂根部顶板应力增大达到最大值； 　　（5）逐个降低2#块至13#块的混凝土标号比逐个增大各混凝土标号对悬臂根部顶板应力敏感性显著。 　　2、拆除支架和挂篮 　　（1）当逐个改变2#块至13#块混凝土标号时，悬臂根部顶板压应力随着混凝土标号的增大而增大； 　　（2）悬臂根部顶板应力对7#块混凝土标号改变最为敏感，13#块最不敏感，由7#块向两侧逐个改变混凝土标号时，敏感性逐渐减弱，且由7#块向13#块逐个改变混凝土标号时，敏感性衰减速率块； 　　（3）当逐个减小各块的混凝土标号时，7#块为C20，对悬臂根部顶板应力减小达到最大值；当逐个增大各块的混凝土标号时，7#块为C80，对悬臂根部顶板应力增大达到最大值； 　　（4）逐个减小2#块至13#块的混凝土标号比逐个增大各混凝土标号对悬臂根部顶板应力影响显著。 　　3、二期铺装 　　（1）当逐个改变11#、12#、13#块的混凝土标号时，悬臂根部顶板应力关于混凝土标号二次变化，随着混凝土标号的增加，应力值增大； 　　（2）当逐个改变2#块至10#块混凝土标号时，悬臂根部顶板应力随着标号的改变出现突变，当各块的混凝土标号从大到小来变化时，2#块至5#块为C40、6#块为C35、7#块至9#块为C30、10#块为C25时出现应力突变，即越远离悬臂根部，突变时混凝土标号越小； 　　（3）当逐个改变2#块和3#块混凝土标号时，在悬臂根部顶板应力突变前后，应力值随着其标号的增大而减小，逐个改变4#块至10#块标号时，应力随着标号的增大而增大； 　　（4）当9#块为C20时，对悬臂根部顶板应力减小达到最大值，当9#块C80 时，对悬臂根部顶板应力增大达到最大值 　　四、现浇块混凝土强度差异性对悬臂根部底板应力影响 　　1、合龙张拉后 　　（1）当逐个改变2#块至13#块混凝土标号时，悬臂根部底板应力随着混凝土标号的增大而减小； 　　（2）悬臂根部的底板应力对8#块混凝土标号改变最为敏感，13#块最不敏感，由8#块向两侧逐个改变混凝土标号时，影响逐渐减弱，且衰减速率由8#块向13#块大于由8#块向2#块； 　　（3）当逐个减小各块的混凝土标号时，8#块为C20，对悬臂根部底板应力增大达到最大值；当逐个增大各块的混凝土标号时，7#块为C80，对悬臂根部底板应力减小达到最大值； 　　2、拆除支架和挂篮 　　（1