无砟轨道预应力混凝土连续梁桥工后徐变变形研究

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发布时间：2021-10-23

资料介绍

要：在高速铁路中，对于铺设无砟轨道的预应力混凝土连续梁桥，控制其工后徐变变形具有十分重要的意义。对宁杭
客运专线某处预应力混凝土连续梁桥进行有限元分析，采用不同规范的徐变系数计算工后徐变变形并比较计算结果的差
异，同时研究施工过程中延迟铺设轨道的时间及拆除中墩临时固结的时间选择对工后徐变变形的影响。
关键词：高速铁路；无砟轨道；预应力混凝土连续梁；工后徐变变形
中图分类号：U44g．21 5 文献标志码：B 文章编号：1009—7716(2015)06—0045—03
1 概况 2 按不同规范的徐变系数计算工后徐变变形
目前，我国大部分高速铁路均采用无砟轨道。
无砟轨道能适应高速列车高平顺性和高稳定性的
要求，但可调性很小。对铺设无砟轨道的预应力混
凝土连续梁桥，深入了解主梁混凝土在铺轨后的
徐变变形 (即工后徐变变形 )具有十分重要的工程
意义。目前，各种设计规范有关徐变系数计算公式
的规定差别很大，由此计算得出的徐变变形值也
各不相同。此外，施工过程中某些步骤的调整，如
铺轨、拆除中墩墩梁临时固结的时间不同，也会对
主梁的工后徐变变形产生影响。本文以宁杭客运
专线某处特大桥 (下称 D桥 )为背景，选取不同规
范的徐变系数计算其工后徐变变形，比较计算结
果的差异，并研究上述施工步骤的调整对工后徐
变变形的影响。
D桥为 70 m+125 m+70 m三跨预应力混凝土
连续梁桥，全长 266．5 m，为单箱单室结构，箱梁顶
宽 12．0 in，底宽 7．0 In，中墩梁高 9．2 ITI，端部及跨
中梁高 5．2 m。主梁采用 C55混凝土，横纵向预应
力筋采用 1 860低松弛高强钢绞线。主梁采用挂篮
悬臂施工，共分 12个悬臂现浇施工节段。边跨采
用满堂支架施工，吊篮合龙。设计荷载为 ZK活载，
二期恒载取值为 1 18 kN／m。运用 Midas建立梁单
元有限元模型，同时模拟全桥施工过程。全桥有限
元模型见图 1。
图 1 A桥有限元模型
收稿日期：2015—02—10
作者简介：叶志荣 (1982一)，男，江苏泰兴人，工程师，从事桥梁
设计工作。
2．1 徐变及徐变系数定义
徐变是指在持续荷载作用下，混凝土结构的
变形随时间不断增加的现象。影响混凝土徐变的
因素有很多，如应力的性质和大小、加载时混凝土
的龄期、荷载的持续时间、混凝土的组成材料及配
合比、周围环境的温度湿度、构件的截面形式等。
通常采用徐变系数来描述混凝土的徐变：
(D=．曼￡_ (1)
e
式中： ——混凝土的徐变应变；
— — 混凝土的徐变应变开始时的瞬时弹性
应变。
2．2 常用规范徐变系数计算方法
目前，由于各种规范的混凝土徐变系数计算
公式不同，因此选用不同规范计算得出的徐变变
形值差异也较大。D桥有限元模型在计算过程中分
别采用了四种较常使用的规范，分别为：CEB—FIP
(1978)规范、CEB—FIP(1990)规范、铁路桥涵钢筋混
凝土和预应力混凝土结构设计规范 (TB100O2．3—
2005)(下称 TB05规范 )和公路钢筋混凝土及预应
力混凝土桥涵设计规范 (JTGD62--2004)(下称
JTG2004规范 )。
其中，CEB—FIP(1978)规范采用的徐变系数为：
( ， ) ( )+ d( ，丁)+ ，( 丁) (2)
式中： (f， )——加载龄期 r，计算龄期为 t时的混
凝土的徐变系数，下同；
— — 加载后最初几天产生的不可恢复的变
形系数；
( ，r)—— 可恢复的弹性变形系数，或徐弹
系数；
，( ，r)——不可恢复的流变系数，或徐塑系数。