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浅谈预应力混凝土曲梁试验方案

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论文导读：本文系统的分析了预应力混凝土曲梁试验的必要性和可行性，详细的阐述了预应力混凝土曲梁试验方案，以供同行参考。

关键词：预应力混凝土曲梁试验，必要性，可行性，方案;

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一、工程概况随着我国公路和城市建设的发展，交通量的增大，互通式立体交叉桥的设置越来越多；而预应力混凝土箱梁又是互通式立体交叉桥上最常用的结构，匝道上布置预应力混凝土曲梁就在所难免。免费论文参考网。目前国内已建的预应力混凝土连续曲线箱梁有一部分在建造和运营过程中出现过一定的问题，如支座脱空、横桥向偏位、近边支座处腹板开裂等。这就使得对预应力混凝土曲梁进行试验变得更加急切和必要，以便更好的为以后发现及解决问题提供宝贵的资料。现就结合工程实例，对预应力混凝土曲梁试验的必要性、可行性和试验方案进行分析和阐述，以供同行参考。

本项目的各条匝道上均布有预应力曲线梁。WN匝道PNW0墩～PNW04墩,PNW14墩～PNW22墩为现浇预应力连续曲梁，共3联，均为25m的等截面梁；ES匝道PES0墩～PES06墩,PES16墩～PES25墩为现浇预应力连续曲梁，共5联，SW匝道PSW0(PM05)墩～PSW08墩为现浇预应力连续曲梁，共3联，NE匝道PNE0(PM08)墩～PNE04墩为现浇预应力连续曲梁，共1联，均为25m左右的等截面梁。预应力梁桥的曲线半径最小为65m，跨径分为3x25和4x25m不等。预应力曲线梁总长度约为1350m左右。

二、预应力混凝土曲梁试验的必要性和可行性1、国内预应力混凝土曲梁设计状况

目前国内已建的预应力混凝土连续曲线箱梁有一部分在建造和运营过程中出现过一定的问题，如支座脱空、横桥向偏位、近边支座处腹板开裂等。如苏州某立交曲梁，曲线半径约为200m，为4跨一联的预应力混凝土曲梁，采用等跨布置，跨径为34.5m，标准桥宽9.0m，中支点为单点支承，边墩为独柱加盖梁双点支承，在运营过程中出现边支座脱空，边墩立柱出现横向裂缝等现象，影响了结构的使用，不得不进行加固处理。

目前国内曲梁设计已有多种通用分析程序和专用分析程序可以进行分析，但是各种分析程序分析结果有较大的差异性，影响了对计算结果的准确判断，反映到工程中就出现了多家设计单位设计的预应力混凝土曲梁存在各种问题，但就其原因却没有统一的意见，因此预应力混凝土曲梁设计在国内没有很好地解决。

2、本立交工程中预应力混凝土曲梁设计

1）、预应力混凝土曲梁分析设计方法

预应力混凝土曲梁分析方法主要有等效荷载计算方法和单元初应变计算法。等效荷载计算法中，将空间预应力钢束对结构的作用作为等效力输入，预应力外力已知后，再利用常规的有限元方法，求出预应力的效应。MidasCivil、孙广华、刘四田、桥梁博士等计算程序就以此为基础计算的。单元初应变计算法中，将预应力钢束作为独立的单元，预应力钢束存在张拉力时，用单元的初应变来表示。ANSYS、刘桂生等计算程序即以此为基础的。

本立交工程对预应力混凝土曲梁分析时采用了多种程序进行分析互校。

2）、预应力混凝土曲梁设计中的不确定因素

虽然对预应力混凝土曲梁进行的多种程序的分析互校，但是得出的计算结果还是有较大的差异，特别是如何正确把握预应力效应方面没有一致的看法，有必要进行验证。

3）、本立交曲梁的特点及试验必要性

本工程曲梁半径小（如PSW05墩～PSW08墩处曲梁半径甚至达到65m），圆心角大，预应力作用对曲梁的扭转和偏心影响明显，这种小半径曲梁在国内工程设计中往往采用钢筋砼连续梁或钢连续梁，以避免小半径预应力对曲梁的不利影响，考虑到经济性以及本工程地处在中国东北的严寒地区，需要提高的结构耐久性和增强结构抗裂性，哈阿立交小半径曲梁均设计为预应力曲线梁。目前国内预应力混凝土曲梁设计即使在曲率半径较大的情况下也出现了一定的问题，因此在哈阿立交上对小半径（半径仅为65m）进行试验验证是必要的，确保结构安全合理。

3、本立交进行预应力混凝土曲梁试验的可行性

本立交SW匝道曲线（道路中心线）最小半径为65m，跨径组合为3×25m；ES和WN匝道曲线（道路中心线）最小半径为100m，跨径组合为3×25m和4x25m。目前立交还未进行结构施工，施工时可对上部预应力混凝土曲梁进行测试，一方面验证结构分析的可靠性，另一方面进一步确保结构的安全。

三、预应力混凝土曲梁试验方案1、测试梁的选取

试验梁选取本立交SW匝道最小曲线半径为65m的PSW05墩～PSW08墩和ES匝道曲线半径为100m的PES03墩～PES06墩预应力混凝土曲梁。

试验曲梁为等截面预应力连续箱梁，单箱三室，底面呈鱼腹式，顶宽为7.5m梁高1.8m，中横梁宽1.5m，端横梁宽0.8m，腹板厚300mm，端部加厚到650mm；顶板厚200mm，底板从200~