预应力连续箱梁施工阶段分析

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1、预应力连续箱梁施工阶段分析预应力连续箱梁施工阶段分析对超静定的桥梁其施工方法、顺序以及过程往往决定其成桥的内力，而我国桥梁规范屮配筋是按内力进行的，所以桥梁的施工阶段分析是极其重要的。预应力混凝土连续梁的施工过程中会发生体系转换，施工过程中临时墩、临时拉索等临时结构的设置与拆除、上部结构和桥墩的支承条件的变化对结构的内力和位移会产生非常大的影响。另外施工过程屮随着混凝土材料的材龄发生变化构件的弹性模量和强度也会发生变化。混凝土徐变、收缩，预应力钢束的松弛等都会引起结构内力的重分配并对位移产生影响。桥梁的最不利应力有可能发生在施工过程屮，所以除了对

2、桥梁的成桥阶段进行验算外，对桥梁的施工过程也应进行承载力验算。—、工程简介某铁路梁桥为(40m+64in+40ni)单线预应力混凝土连续梁桥。结构形式为3跨预应力混凝土连续箱梁，桥梁全长145.2m，中支点处梁高5•加，跨中3•加，直线段高为3.2mo梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端距离0.75m。箱梁釆用单箱单室、变截而、变高度结构。箱梁顶面宽4.9m,箱梁底面宽4m,顶板厚度除梁端附近外均为35cm；底板由跨中的30cm,按二次抛物线变化至根部70cm；腹板由40cm至60cm,按折线变化。箱梁采用C50高性能混凝土。预应力钢绞线

3、采用抗拉强度标准值为fpk=1860MPa＞弹公称直径为0f15.20mm高强度、低松弛钢绞线。桥梁的分段情况如图1所示，跨中及墩顶标准截而如图2所示，施工大致顺序为：下部结构一安装墩旁施工支架，安装主墩处永久支座、临时固结措施一在支架上现浇0号块一张拉0号块预应力一在0号块上拼装挂篮一浇筑1号块一张拉1号块预应力一移动挂篮……浇筑7号块，同时搭设并预压边跨现浇支架一张拉7号块预应力一拆除边跨现浇支架上的压重，浇筑边跨段混凝土，拆除所冇挂篮一搭建边跨合龙吊架，同时加用水箱做的压重，屮跨合龙段同步施加相应的压重一安装合龙段劲性骨架一浇筑边跨合龙段混

4、凝土，同时卸载边跨相当于混凝土重量的压重一张拉边跨合龙钢束一拆除边跨现浇支架及边跨吊架，卸掉小跨合龙段的部分压重，每侧留下相当于屮跨合龙段重量一半的压重一拆除墩顶临时固结措施一安装屮跨合龙段吊架，安装中跨合龙段劲性骨架一浇筑中跨合龙段混凝土，同时卸载压重一张拉剩余预应力一拆除小跨合龙段吊架一施工桥而及其它附屈设施。本例题以此桥为工程实例重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结杲的方法等。主要包括分析预应力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法，以及在分析结果小查看徐

5、变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的步骤和方法。护3丄叫尹屮咯4500止4500异叫尹3M250=127504000.1仰）.

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11、⑦Q图1梁体伦廓图柳Hi抽50mm隸体一同蛙2002250r一2%245050030017004000/2隸体-同魁‘s200225012%2450孚«§1匍唇图2箱梁断面图图3分析模型二、预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。1.定义材料和截面2.建立结构模型3.定义吋间依存性材料特性值并连接4.定义并构建结构组5.定义并构建边界组6.

12、定义荷载组7.输入荷载施工阶段荷载钢束特性和形状钢束预应力荷载8.定义施工阶段9.输入移动荷载数据10.运行结构分析11.查看结果悬臂法施工的桥梁阶段分析可以用一般“手工”方法，也可以用建模助手。用建模助手比较简单方便，可以自动完成上述步骤；用一般方法可以更加详细、准确地建模和定义施工阶段。（一）定义材料和截面设置操作环境打开新文件（°新项目），以'PSCbean/为名保存（嗨保存）。将单位体系设置为'kN，和'nf。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。定义材料和截面下面定义PSCbeam所使用的混凝土和钢束的材料特性。定义预应力箱型梁（C5

13、0）、桥墩（C40）、钢束的材料（钢绞线）的材料。操作路径为特性＞材料特性值。定义截面预应力混凝土连续梁施工阶段分析时，桥墩的影响不人，本例题不建立桥墩模型；对连续刚构桥，桥墩是要建立的。本桥箱梁截面在标准截面可以找到，所以直接使用。参照图4定义跨屮预应力箱型梁截面(依次建立各控制截面，控制截面为屮支座隔板、屮支座、3#、4#、跨中、边支座、边支座隔板)模型/特性值/蜀截面箱型梁表单截面号(1)；名称(支座)截面类型>单箱单室；查看选项>截面大样偏心>中央-上部統外轮廓表单H01(0.2);H02(0.35);H03(4.7)B01(0.45);

14、B02(0);B03(3)内轮廓表单变截面点开/关>JI2(开)，JI4(开)HT1(0.395);HT2(0.2);HI3(3.65)