钢—混凝土叠合梁预加荷载法优化设计实验研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luo000
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在单跨简支体系的梁式桥中,钢一混凝土叠合连续梁的结构形式充分利用了钢梁便于架设、轻质高强和混凝土结构耐久性较好,抗压强度较高的优点,在很大程度上提高了桥梁的跨越能力。在桥梁设计过程中也经常会遇到需要用连续梁的结构形式在这种情况下,设计师遇到的问题就是中支座处的负弯矩通常较大,会使得钢-混凝土叠合连续梁上缘的混凝土叠合层中产生很大的拉应力,这样就需要在负弯矩区域内配置很多预应力钢束来抵消拉应力的不利影响。本文目的在于通过对连续梁叠合过程施加预加荷载的工法以减少负弯矩区混凝土的拉应力,使叠合连续梁负弯矩区混凝土强度满足规范要求,延长使用寿命,减少预应力筋的使用量。对西柏坡高速公路二环路至霍寨段工程七标段跨越京昆高速公路2×42m钢混凝土叠合连续梁(连续梁)进行实验,定性的对比各个方案对于减少连续叠合梁负弯矩区混凝土拉应力的优点与缺点,确定使用移动荷载方案的优势。通过采用有限元软件MIDAS/civil对施工过程进行模拟,与实际施工过程中监控的数据进行对比,验证预加荷载法能否达到大幅减少负弯矩区混凝土应力的效果。并提取钢箱梁与上覆混凝土的应变值检验叠合连续梁是否共同工作给梁提供足够的刚度。检验施工质量,对比不施加临时荷载,单纯依靠预应力钢束抵抗叠合层混凝土拉应力的理论计算结果,验证预加荷载法在该工程上的必要性,综合比较采用此项新技术所带来的经济效益。最终得出能否在很薄的混凝土截面只施加少量预应力钢筋通过预加荷载工法满足负弯矩区混凝土具有足够的受拉性能,保证桥梁安全可靠的工作。
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