大跨度预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工阶段的预应力损失分析

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预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥是目前大跨度桥梁工程中应用最广泛的桥型,通常采用平衡悬臂施工方法。对于大跨度预应力混凝土连续刚构桥而言,由于施工过程中各种因素的影响,不能准确地估算预应力损失值,因而结构的实际应力状态与设计应力很难完全吻合,即计算应力不能很好地反映结构的实际应力状态,从而留下安全隐患,严重影响工程的质量和安全。通过分析预应力混凝土连续刚构桥在施工阶段的预应力损失理论,以张-石高速公路东峪特大桥为研究背景,利用MIDAS/Civil进行建模和计算分析,主要做了以下几方面的研究:(1)介绍了国内外连续刚构桥及连续梁桥的基本理论和发展现状,论述了预应力混凝土连续刚构桥存在的主要病害以及引起病害的主要原因;并分析了大跨度预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工阶段影响预应力损失的因素;(2)探讨了不同加载龄期与纵向预应力钢筋不同分批张拉对预应力损失的影响规律。研究表明:随着混凝土加载龄期的增大,预应力钢筋的各项预应力损失值逐渐减少;不同分批张拉对预应力损失的影响不同,其中先张拉顶板束再张拉腹板束对预应力损失的影响最小;(3)分析了混凝土收缩徐变和预应力损失对连续刚构桥挠度的影响。结果表明:混凝土的加载龄期对大跨度预应力混凝土连续刚构桥有较大的影响,其中对桥梁跨中的影响最为显著;顶板束和跨中底板束的预应力损失大小对桥梁跨中挠度均有很大的影响,而顶板束的预应力损失大小对其影响更为显著。
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