混合梁刚构桥体外预应力钢束设置与优化

发布时间：2021-11-22 10:28

　　在混合梁刚构桥中设置体外预应力钢束可减缓桥梁长期使用过程跨中挠度过大的问题。本文依托福建泉州安海湾大桥,通过板壳-实体有限元模型,研究了体外预应力钢束对减小混合梁刚构桥主跨跨中竖向位移及改善混凝土梁受力所发挥的作用,明确了钢箱梁与混凝土梁两部分的体外预应力对减小中跨跨中挠度的作用,进一步分析了每一段预应力钢束对改善跨中挠度和混凝土梁受力的效果,得到最终的优化方案,可为混合梁刚构桥体外预应力钢束的合理设置提供设计参考。最后,计算分析收缩徐变等长期效应作用下,混合梁刚构桥跨中钢箱梁的竖向位移变化情况,并对体外预应力的不同再张拉方案进行比较分析,可为实桥的运维管理提供借鉴。 

【文章来源】：结构工程师. 2020,36(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

安海湾大桥总体布置图（单位：mm)

安海湾大桥采用了体内外混合配束的方式。体内预应力束布置与常规混凝土连续梁相似，主要是防止混凝土箱梁出现较大拉应力。具体方法是在箱梁顶板布置纵向预应力束和横向预应力束，在腹板布置纵向下弯预应力束和竖向预应力束，在底板布置纵向合龙预应力束，体内预应力钢束随着混凝土节段悬浇逐段张拉。体外预应力主要是为防止主跨跨中下挠，其布置如图2所示。总体上可分为混凝土梁中的体外预应力与钢箱梁中的体外预应力两部分，共设置了8对18Φs15.2的体外预应力，沿梁中心线对称分布。体外预应力钢束沿纵桥向变化分为12个部分，编为1～12号钢束。其中：1号为8根18Φs15.2的钢绞线；2号为6根18Φs15.2的钢绞线；3号为4根18Φs15.2的钢绞线；4号为2根18Φs15.2的钢绞线；5～8号均为2根18Φs15.2的钢绞线；9号为2根18Φs15.2的钢绞线；10号为4根18Φs15.2的钢绞线；11号为6根18Φs15.2的钢绞线；12号为8根18Φs15.2的钢绞线。成桥时体外预应力钢束仅张拉控制应力的30%（即558 MPa）。2 体外预应力钢束的作用效应分析

建立全桥板壳-实体有限元模型，混凝土箱梁采用SOLID95实体单元模拟，钢箱梁采用SHELL181板壳单元模拟，预应力钢束采用LINK10单元模拟，全桥模型单元数量约60万个，结构整体模型如图3所示。2.2 设计线形体外预应力总体效应

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3511504