悬臂施工预应力混凝土梁桥成桥预拱度设置方法研究

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发布时间：2021-10-26

资料介绍

对悬臂施工预应力混凝土梁桥预拱度设置方法和影响因素进行研究的基础上，结合桥梁结构的有限元模
拟分析以及已有大跨径混凝土梁桥长期变形规律的统计结果，提出一种以桥梁结构长期变形曲线为基础的成桥
预拱度设置方法。通过工程算例，将其与已有的计算方法进行比较分析。该计算方法具有概念清晰，符合桥梁
结构变形实际的特点，且具有不受桥型结构限制的特点，可为桥梁结构的设计和施工监控提供参考。
关键词：大跨度；预应力混凝土；粱桥；预拱度
中图分类号：U441．5 文献标识码：A
0 引言
大跨度桥梁在悬臂施工过程中受混凝土自
重、预应力钢筋的张拉、挂篮变形、混凝土收缩与
徐变、温度变化及临时荷载等因素的影响，会使其
在施工中产生一定的竖向位移，桥梁在使用过程
中受汽车荷载、预应力、混凝土的长期收缩与徐变
等因素的影响，也会产生偏离设计线形的竖向位
移。为了保证桥梁的正常合拢与线形的美观，在
施工过程中，人为地设置预拱度值来消除其影响。
现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计
规范》规定，对于预应力混凝土受弯构件，当预加
应力的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算
的长期挠度时应设预拱度。
目前，大跨径预应力混凝土连续梁桥预拱度
的设置上，一般采用带收缩徐变的杆系有限元计
算程序计算分析得到 J。然而，由于引起桥梁结
构的长期变形的各因素的作用是相互耦合，实际
的影响也十分复杂，目前仍无法通过计算分析方
法来准确地预测桥梁结构长期变形值，由此造成
了早期部分桥梁所设置的预拱度不足以消除梁后
期下挠变形的影响，而出现了下挠过大的病害。
因此，在桥梁施工监控中如何准确地设置桥梁的
预拱度来消除施工和后期营运过程中竖向变形的
影响，使得其后期营运线形达到设计的理想线型，
已成为目前桥梁工程上亟待解决的重要问题之
一。为此，本文在对悬臂施工预应力混凝土梁桥
预拱度设置影响因素和设置方法进行研究的基础
上，结合桥梁结构的有限元模拟分析以及已有大
跨径混凝土梁桥长期变形规律的统计结果，提出
一种以桥梁结构长期变形曲线为基础的预拱度设
置方法，并通过工程算例，将其与已有的计算方法
进行比较分析。结果表明：该计算方法具有概念
清晰，符合桥梁结构变形实际，不受桥型结构限制
的特点，可为桥梁结构的设计和施工监控提供参
考。
l 悬臂施工预应力混凝土梁桥预拱度设置
主要影响因素及计算方法分析
悬臂施工预应力混凝土连续梁桥施工过程中
预拱度的设置主要包括两大部分施工预拱度和成
桥预拱度，即：
{：{ } (、1、)
式中：为施工预拱度，为成桥预拱度。
1．1 施工预拱度的计算
桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并且
结构的变形将受到诸多因素的影响，极易使桥梁
结构在施工过程中的实际位置偏离预期的状态，
而造成桥梁施工难以顺利合拢，因此，在设计上通
过合理地设置桥梁的预拱度，并在施工中加以严