横向分段施工预应力混凝土斜箱梁受力性能研究.pptxVIP

横向分段施工预应力混凝土 斜箱梁受力性能研究;一　概述 二　项目详细技术内容 三　研究结论;1.1 项目的工程背景; 厚街水道大桥设计可考虑三种方案： 方案1 钢—混凝土组合斜梁桥，即钢（工字钢或钢箱）与混凝土桥面板的组合结构形式;方案2 单箱单室或单箱多室截面的预应力混凝土箱梁的结构形式（下图为示意图）;方案3 横向分段施工合成斜箱梁： 将箱梁良好的受力性能与组合梁桥优越的施工特点结合而成. 通过采用预制→吊装→现浇合成的施工方式，可以减轻吊装重量、缩短工期、节省工程造价。 是一种适合厚街水道特点的新型桥梁设计与施工方式。;; 深圳、东莞地区钢－混凝土组合连续梁投资估算表 ; 1.2 存在的问题 1）分段施工浇筑的混凝土“工”字型构件是预应力结构，现浇混凝土箱梁顶板和底板是普通钢筋混凝土结构，与全部整体预制（或现浇）的箱梁相比，前者的预应力是作用在部分断面上，而后者的预应力是作用在全断面上，两者之间的受力性能是否相同没有研究结论。 2）分段施工斜箱梁的湿接缝是普通钢筋混凝土，外荷载作用时，跨中的现浇顶板受压，底板受拉，湿接缝处的应力如何计算没有先例。 3）分段施工斜箱梁在施工过程中，截面形式发生了变化，由开口的“工”字截面转化成闭口的箱形截面，这与其它的装配式结构（如T梁）有区别的，期间应力变化状况也没有研究结论。 ;1.3 斜箱梁的研究现状 ;1.4 本项目研究目的;;(一)横向分段施工预应力斜箱梁模型试验研究 ; 图2-1 主梁截面尺寸图（单位：cm） ; 预应力筋的设计按照预应力与结构自重在梁的跨中截面下缘产生的应力相似准则确定，经过理论公式和桥梁结构设计软件计算，实桥在跨中截面下缘应力与模型桥跨中截面下缘应力比较如表2-1所示。; 2 加载工况 根据试验目的，加载方案进行七个工况测试，前六个工况是混凝土开裂前加载试验，具体如表2-2所示，纵横向加载位置如图2-3至2-7所示。工况七是结构的破坏试验工况，测试结构的极限承载能力，加载方式如同工况四，是工况四加载的延续。; 图2-3纵向加载示意图1（单位：cm） ;图2-7 横向一个加载点（单位：cm）;3 测试断面和测点布置;箱形模板制做 ;模型的外部模板 ;底板和腹板钢筋绑扎图 ;面板钢筋绑扎 ;贴焊钢筋应变片 ;钢筋应变片导出线 ;核对钢筋应变片编号 ;浇筑混凝土 ;已浇筑的整体斜箱梁模型 ;张拉预应力 ;加载试验 ;4 结果分析比较 为了便于分析分段施工斜箱梁与整体浇筑斜箱梁的受力性能差异，运用数理统计知识，计算各工况下A/B值的加权平均值和均方差。 A代表整体浇筑斜箱梁，B代表分段合成斜箱梁。 ;表2-2 各工况的挠度结果计算分析表;②混凝土纵向应变值比较 ;;;极限承载能力试验结果分析;;因此结构的极限承载力为1008kN。 当施加的荷载增至540kN时，最大的裂缝宽度为0.08mm，增至580kN时为0.11mm，所以可以计算得出荷载为564kN时，最大的裂缝宽度已达到《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》[31]容许的最大裂缝宽度值0.1mm。;5 有限元分析 ;(1). 整体浇筑斜箱梁的有限元分析 ;;(2). 分段施工斜箱梁有限元分析 ; 表2-6 工况四时，分段施工斜箱梁跨中应变值比较; ;(二) 分段合成斜箱梁的湿接缝应力计算 ;; 某公路箱梁桥拓宽改造，要把新旧箱梁合成整体，进行纵向湿接缝模型试验，福州大学课题组制作了两跨连续梁进行试验，研究采用不同的纵缝连接方式下该桥梁的静动力特性。 模型试验时先分别浇注新旧箱梁桥，然后张拉预应力钢筋，最后浇注湿接缝，合成为一个整体桥梁。 试验时的荷载布置如下图。;; 有限元程序进行计算分析时，不考虑预应力的传递作用时，当荷载加到560kN时，湿接缝的应变最大达到158με（相应应力5.4MPa ），远远超过混凝土的开裂应变110 με（相应混凝土开裂应力2.65Mpa），  实际试验模型在上述荷载下，没有观测到混凝土开裂，当荷载达到640kN时，旧桥的肋顶部才出现裂缝。这表明当外荷载作用时，内支座截面一定存在预应力的应力传递作用，即作用在箱梁上的预应力对湿接缝处的应力有贡献。 ; 上述两个试验表明，预制梁的预应力对湿接缝处可产生应力重分布作用，抑制湿接缝的变形，并起到延缓混凝土的开裂作用。 现有的有限元计算程序还无法准确计算出预应