大跨径T形刚构桥长束预应力沿程损失及影响效应分析

发布时间：2020-06-19 13:16

【摘要】：预应力混凝土结构因其独特的优势被广泛应用到桥梁建设中去。其中预应力是桥梁结构中非常重要的一个环节,它不仅仅可以改变结构的受力性能而且还能调控结构的线形。但是由于施工质量、材料性能和一些不可控因素,在结构中建立的预应力效应会发生一定的损失,导致钢束预应力降低,从而对结构受力产生影响。导致预应力损失的因素有很多,国内外学者和专家经过大量的试验和实践研究得到主要引起预应力损失的有六项因素。为了研究结构的预应力损失效应规律,可以单独的去对每项损失进行研究,沿着钢束的长度方向分析每项损失作用下的钢束沿程应力状况,这种研究不仅可以得到各项损失出现的规律,同时还能掌握这种损失的影响因素。在实际的预应力混凝土结构施工过程中,由于不确定因素较多,预应力损失是不能完全做到精确计算的,只能通过一定科学的研究方法得到其估算值。为了研究预应力效应在结构中真正起到的作用,那么对于预应力钢束的实际应力值的探索显得较为重要,因此理论估算值与实际应力值的误差分析存在一定的研究意义。特别是随着桥梁的跨径增大,预应力管道的定位及其实际偏差系数可能与理论的系数出现较大的出入,这样会使长束钢束应力的估算值与实际值差别较大,进而使结构的计算结果失真,因此对于跨径较大的预应力混凝土桥梁结构,对于这个误差分析就有一定的研究意义。本文的主要研究内容有:一、对国内外预应力损失研究理论的发展进程进行介绍和阐述;二、分项进行对每一项预应力损失的理论估算公式进行推导,然后借助结构有限元软件对相应钢束沿长度方向进行沿程应力计算分析,通过其应力曲线寻找损失规律和得到主要影响因素;三、依附实际工程案例,结合现场的施工条件进行一些相关的应力检测,检测项目包括:锚下有效应力检测、管道灌浆密实度检测、沿程应力检测(通过贴应变片然后进行换算得到应力值)。通过理论值与实测值进行误差分析,对理论值进行修正;四、将修正的理论值与未修正的理论值均带进软件进行分析,然后对比研究分别对结构产生的效应影响如位移和应力,同时进行误差分析。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.23
【图文】：

图 1-1 现场事故照片.2 事故调查及分析事发后马上有专家进行事故调查，发现直接原因是一辆超重挂车在桥上通行结构内部的预应力结构发生断裂，失去承载能力。后经调查发现，在超载车长期作用下，这座桥内部的预应力发生了严重的受损 ，同时外观检测发现混外部出现了很严重的裂缝状况。事故分析：在超重荷载长期作用下，结构的预应力效应受到影响，进而影响的受力状况，结构发生下挠严重进而产生裂缝，进一步降低了结构的承载力说明事故除去车辆超重客观原因外，混凝土结构的预应力效应降低是导致结生破坏的内部原因。 预应力损失的研究.1 预应力损失的研究发展历程桥梁结构后张法施工工序中，预应力的有效应力在张拉阶段和使用阶段都会

第一批预应力损失σlⅠσs2+σs3+σs4+0.5σs5σs1+σs2+σs4第二批预应力损失σlⅡ0.5σs5+σs6σs5+σs62 钢绞线的有效预应力σpe在不同的施工阶段预应力筋的有效应力有着不同的算法，在张拉阶段时基本发生的都是瞬时损失，故σpe=σcon-σsⅠ；而到了桥梁的运营阶段时，则多了混凝土的收缩徐变作用和钢筋的松弛，故其公式应为σpe=σcon-(σsⅠ+σsⅡ)。2.4 预应力束张拉施工控制2.4.1 预应力束施工张拉设备锚具：一般用于施工过程中，混凝土张拉时用到的设备。主要作用是预应力穿过管道要进行千斤顶张拉时稳定千斤顶，保证张拉施工的顺利安全进行。一般操作程序是预先将锚具定位安装在混凝土的两端，也就是预应力束穿越的波纹管的端部，然后张拉时保持千斤顶正常工作。基本构造见下图 2-17：

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本文编号：2720846