900t大型预制箱梁早期张拉抗裂性能研究.pdfVIP

第31卷 ，第5期 中 国 铁 道 科 学 Vo1．3l No．5 2010年 9月 CHINA RAIIW AY SCIENCE September，2010 文章编号：lOOl一4632 (2OlO)05一oo41—06 900t大型预制箱梁早期张拉抗裂性能研究 卢文良 ，李劲松 ，张兰青 ，杨 独。 (1．北京交通大学 土木建筑学院，北京 100044；2．兖州中材建设有限公司，山东 充州 272100； 3．北京中联环_丁程股份有限公司，北京 100037) 摘 要 ：运用数值方法和现场测试，研究 900t大型预制预应力混凝土双线简支箱梁在预、初张拉过程 中的 应力、变形状态及抗裂性能。采用通用有限元分析软件 MIDAS／Civil，按弹性支撑计算模型，对预、初张拉阶段 箱梁的应力和变形状态进行模拟计算，分析基础刚度、箱梁翼板有效宽度及混凝土弹性模量关键参数对计算结 果的影响。在箱梁跨中截面内埋设钢弦式应变计 ，在梁顶面布置观测标，监测预、初张拉阶段的混凝土应变和 梁体变形。研究结果表明，900t大型预应力混凝土双线简支箱梁跨 中截面在预、初张拉阶段未出现拉应力 ，初 张拉后箱梁明显上拱。采用只受 弹性连接模拟箱梁 与台座之间的接触关系进行箱梁受力状态分析，能够模拟 出梁体在预应力束逐批张拉下梁体逐渐起拱以及梁体 白重逐渐参与作用的实际情况，梁体 拱变形的计算结果 与实测结果符合较好。 关键词：大捌箱梁；早期张拉 ；抗裂性 ；应力监测；有限元分析 中图分类号：U448．213 文献标识码 ：A 预应力混凝土整孑L简支箱梁具有 良好的抗弯、 梁 (通桥 (20O8)2322A—II)，采用有限元分析软 抗扭刚度与整体性，可较好地满足列车高速运行时 件进行梁体在预初张拉阶段受力状态计算，并选取 的安全性、旅客乘坐的舒适性和轨道长期运营状态 同型预制箱梁，监测预初张拉阶段跨中截面混凝土 下的平顺性要求，在我国铁路的建设中得到了广泛 应变和沿梁长方向的竖向位移，研究预初张拉过程 应用l1j。为了防止混凝土早期裂纹的产生和加快制 中箱梁 的应力 、变形状态及抗裂性能。 梁台座的周转，需要及时进行初张拉 。 在预初张拉阶段，混凝土的弹性模量和抗拉强 1 预初张拉阶段箱梁受力状态有限元 度都较低，预压力偏心地作用在混凝土截面上，箱 模拟计算 梁同时承受偏心预压力和梁的自重 2种荷载，梁体 在张拉阶段的受力状态备受技术人员关注[2]。 目 1．1 箱梁简介 前，预初张拉阶段梁体应力计算都是采用简支梁模 预制 900t简支箱梁采用单箱单室的截面型 型近似计算，自重按全部参与作用考虑。但这种简 式，梁长为 32．6tel，梁端顶板、底板及腹板局部 化计算与预应力束分批张拉、梁的自重逐渐参与受 向内侧加厚。梁高 3．05m，顶板宽 12m，底板宽 力 的实际情况不符 。我国早期预应力混凝土简支梁 5．5m，单片箱梁重约 900t。梁体混凝土强度等级 是T型梁，梁体 自重轻、预应力束数量少、力筋 为C50，采用后张法施工工艺，梁体只设纵向预应 线形简单。目前我国在建铁路大量采用双线单箱单 力筋，共 27束，对称布置，梁体的截面形状和预 室箱梁，梁体重量约 900t，预应力束数量多，力 应力筋布置情况如图1所示 。预应力钢绞线束规格 筋线形复杂，预应力束的平弯也更多，在梁体的预 有 2种，12—415．2mm和 9-+15．2mm，抗拉强度 初张拉阶段梁体受力状态更加复杂。而针对 900t 标准值 1860MPa。张拉时梁体两端、腹板两侧同 大型预制箱梁早期张拉阶段梁体应