体外预应力混凝土桥梁设计

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1、体外预应力混凝土桥梁设计【摘要】随着国内桥梁建筑事业的发展，对桥梁的设计要求也越来越高，关于体外预应力混凝土桥梁设计分析研究也倍受重视，通过分析发现，桥梁的体外预应力混凝土结构大部分集中在桥梁的固定块和转向块的连接处，体外预应力结构具有更大的优势，不仅能够减轻质量、便于施工，而且还有利于桥梁的维护，延长桥梁的使用寿命。【关键词】体外预应力；混凝土；桥梁设计在桥梁工程建设中，增强桥梁截面的承载能力是至关重要的工作“面对承载能力不足出现的问题，可以采用重建和修补技术来进行弥补，通常，为了节省成本，一般采用修补工作在修补中，采用体外预应力技术对其进行修正是一种可

2、行的方法，这种技术方法施工便利，成本较低，获得良好的口碑，具有良好的前景。一、体外预应力混凝土技术的意义体外预应力混凝土结构的优点主要表现在以下几个方面：（1）体外预应力筋在转向时呈折现，因此与混凝土接触面少，降低了预应力摩擦损失，促进预应力效益的提高。（2）预应力筋主要布置在腹板的外面，提高了腹板振实效果。（3）缩短了施工工期，提高了施工工作效率。（4）提高了施工的准确性等。体外预应力混凝土结构顾名思义就是对结构施加预应力，而该种预应力则是位于梁体截面外，通过锚具及转向块向结构施加应力，不仅可以有效减少结构自身重量，增加施工速度，同时还可以很方便的对预应

3、力筋的腐蚀程度进行检测，及时对腐蚀较严重的部分进行更换，极大的提高了工作效率，保证了结构的质量。同时，将其用在既有桥梁的加固工作中，可有效改善结构性能，并且在对交通影响方面也要比传统工艺好很多。但由于体外预应力混凝土较容易损坏，而且体外束的应力计算比较复杂，加工费用也比较高，因此实际工程设计中应给予重视。二、体外预应力混凝土桥梁设计分析方法的研究体外预应力混凝土桥梁的承载能力受方面条件的限制的影响因素是多方面的，一方面的影响因素是桥梁的自身结构和工作过程中所承受的荷载工况，此外，桥梁的初始受力状态和受力路径也具有很大的影响，在对体外预应力混凝土桥梁的建造过

4、程中，由最初的简单构件到最后的承重复杂桥梁结构，受力状态和受力路径都经历了一个复杂的变化过程。在这一变化历程中，桥梁结构成型状态极易受到其他因素的影响，要特别注意施工的各个步骤，尽可能的保证桥梁的设计结构，提高桥梁的承受能力；同时，桥梁施工完成在正常使用后，由于受到各种载荷的影响，会造成桥梁体外混凝土的变化而对桥梁的结构产生影响，造成桥梁受力状态发生变化，随着条件的不断恶化，可能最终导致桥梁的承载能力处于极限工况，长此以往，会破坏桥梁的结构。因此，如何准确地确定桥梁体外预应力混凝土的受力状况，是目前桥梁建设面临的重要课题，在对桥梁体外混凝土受力分析中，一般

5、要包括桥梁结构成型过程受力状况和成型后的受力状况。在目前的情况下，一般可采用以下几种方法进行体外预应力混凝土桥梁设计受力分析的研宄。方法一，参照桥梁试验设计的数据和受力分析的结果，以外预应力混凝土桥梁的梁截面受力平衡和整个梁体变形最小作为基础，借助计算机程序实现桥梁全过程受力状态分析，在该分析方法中，需要联立方程来计算体外预应力，这些方程内容要包括桥梁筋的转向形式，摩擦阻力的滑动状况以及桥梁结构最大变形约束，在这些计算方程中，还要考虑二次效应的非线性因素的影响，过程往往会比较复杂，精确度相对较高，但该分析方法应用范围不大，通常一般只适用于整体式桥梁的简支梁

6、的分析。方法二，以桥梁试验数据结果和混凝土钢筋的非线性几何分析原理为依据，借助有限元分析技术，在梁桥的分析过程中，采用平面梁单元对桥梁进行划分，以几何非线性原理对计算桥梁受力的计算方法，在桥梁受力分析过程中，需要建立包括桥梁混凝土、梁筋、桥梁节段接缝的有限元模型，利用有限元计算分析软件来完成桥梁的全过程受分析，该分析方法具有较高的精确度，结果往往会更接近实际状况，能够较细致地描述桥梁的受力情况。方法三，以桥梁试验数据结果和混凝土钢筋的非线性几何分析原理为基础，采用空间非线性技术，利用有限元方法来更大程度地细化桥梁混凝土和梁筋单元，利用计算机程序模拟体外预应

7、力混凝土桥梁的受力过程，该方法与方法二在一定程度上具有相似性，但对桥梁接缝处和体外预应力强筋移动的分析效率会更高，同时整体桥梁的模型也较简单。、相应的工程实例1、体外预应力采用方式针对该桥的施工方式以及单侧张拉预应力分析后得出，该桥具备体外预应力式的所有有利条件。在施工中，如果将体外预应力筋改为体预应力筋，并且进行单侧张拉，那么主梁就需要进行分段施工，同时预应力筋也要分阶段进行张拉。因此，在设计中将其全部采用体外预应力，使整个设计具有经济性。同时还将主梁在纵向方面的所有钢材全部设置为体外筋，不仅能够最大程度的发挥出其优点，同时还可以减少混凝土使用数量。除此

8、之外，还改善了体外力筋的防锈方法，将传统采用的聚乙烯保护管结合灌注