预拱度相关问题.doc

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1、预拱度相关问题一、预拱度的概念及确定因素预拱度：为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。确定因素：①脚手架承受施工荷载后引起的弹性变形；②超静定结构由于混凝土收缩及徐变而引起的挠度；③由于杆件接头的挤压和卸落设备的压缩而产生的塑性变形；④脚手架基础在受载后的塑弹性沉降；⑤梁、板、拱的底模板的预拱度设置。二、拱桥预拱度的设置与计算2.1预拱度的设置当结构自重和汽车荷载（不计冲击力）产生的最大竖向挠度，不超过计算跨径的1/1600时，可不设预拱度，超过就要设预拱度。预拱度的

2、设置值为按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。上部结构和支架的各变形值之和,即为应设置的预拱度。支架受载后将产生弹性和非弹性变形,桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了保证桥梁竣后尺寸的准确性,在施工时支架须设置一定数量的预拱度。钢桥预共度是通过改变螺栓间距实现的，混凝土桥是靠桥梁线形控制的，调整立模标高。预共度值一般是恒载+1/2静活载挠度。预拱度应根据上述各项因素产生的挠度曲线反向设置；可根据以往的实践经验按下述方法之一设置：1按抛物线设置。2按推力影响线的比例设置。3对于不对称拱桥或坡拱桥，按拱的

3、弹性挠度反向比例设置。根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。中孔跨中下挠。因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度

4、)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，边跨最大挠度在3/4L处。其余各点按余弦曲线分配。在中孔跨中fc确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。2.2施工预拱度的计算预拱度的大小应按无支架和有支架两种情况，并分别考虑下列因素进行估算。1无支架施工的拱桥1)主拱圈及拱上建筑自重产生的拱顶弹性下沉δu1式中l——主拱圈计算跨径；f——主拱圈计算矢高；E——主拱圈材料受压弹性模量；Hg—

5、—主拱圈及拱上建筑自重产生的水平推力；σ——主拱圈及拱上建筑自重产生的水平压应力；φm——拱顶与拱脚连线与跨径的夹角；A——主拱圈（平均）截面面积2）主拱圈温度变化产生的拱顶弹性变形δu2式中α——主拱圈材料线膨胀系数；t1——年平均温度；t2——封拱时的温度。当t1﹥t2时，拱顶上挠，反之，拱顶下沉。3)混凝土主拱圈由混凝土收缩和徐变产生的拱顶下沉δu3整体施工的主拱圈，可按温度降低15℃所产生的下沉值计算，分段施工的主拱圈，可按温度降低5—15℃所产生的下沉值计算。4)墩、台水平位移产生的拱顶下沉δu45）施工过程中裸拱

6、变形（如接合点压密等），拱顶下沉可按l/1000估算。2满布式拱架施工的拱桥满布式拱架受载后，主拱圈拱顶产生的弹性及非弹性下沉，上述的1)—4)项仍然适用。满布式拱架本身的下沉可按下列项目估算：2)非弹性变形δs2非弹性变形各类缝隙压密量可按下列估计：顺木纹相接，每条接缝变形取2mm；横木纹相接时取3mm；顺木纹与横木纹材料相接取2．5mm；木料与金属或木料与圬工相接取2mm。对于扣件式钢管拱架，扣件拉柱滑动或相对转动可引剧(架非弹睦变形，按经验估算断。3)砂筒的非弹性压缩量δs3可按经验估算：一般200kN压力砂筒取4mm

7、，400kN压力砂筒取6mm，筒内未预先压实时取10mm。4)支架基础在受载后的非弹性下沉δs4支架基础非弹性下沉可按下列值估算：枕梁在砂类土上取5～10mm，枕梁在粘土上取10-20mm，打入砂土的桩取5mm，打入粘土的桩取10mm。拱顶处的预拱度，根据上述各种下沉量，按可能产生的各项数值相加后得到，施工时应根据以上计算值并结合实践经验进行调整。一般情况下，有支架施工的拱桥，当无可靠资料时，预拱度可按l/600—l/800估算。三、公路、铁路悬臂施工的预拱度设置需注意什么？公路铁路计算预拱度时候采用的荷载短期组合，这里的荷

8、载应该理解为直接作用，间接作用（沉降整体温度温度梯度）需要考虑，铁路要求保证成桥后维持1/2的中活载的上拱值。公路则需要区分钢筋混凝土与预应力混凝土构件，钢筋混凝土同铁路，预应力则需要维持一倍的活载（汽车、人群）的上拱值。预拱度=施工预拱度+成桥预拱度成桥只需考虑活载即可，施工预拱度已经抵