預應力伸長量計算及橋梁線形控制_第1頁
預應力伸長量計算及橋梁線形控制_第2頁
預應力伸長量計算及橋梁線形控制_第3頁
預應力伸長量計算及橋梁線形控制_第4頁
預應力伸長量計算及橋梁線形控制_第5頁
已閱讀5頁,還剩32頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

預應力施工相關計算一、千斤頂校定計算二、千斤頂張拉力計算三、鋼束伸長量計算一、千斤頂校驗計算千斤頂校驗是通過微電阻應變儀和精密壓力表進行。通過試驗后的得出一組應變儀壓力讀數和千斤頂的壓力表讀數,如下表所示:千斤頂活塞面積為459.2cm2壓力表讀數510152025303540試驗機讀數220448680.7908.7114013641586.71818.7回歸方程在excel表格中有對應的函數計算,現在按根據最小二乘法進行介紹:回歸方程:P=a*F+b回歸系數為:

(對應excel表格中函數INTERCEPT())(對應excel表格中函數SLOPE())相關系數:(對應excel表格中函數CORREL())要求r值不小于0.9999校正系數:同時校正系數平均值不能小于1,若出現小于1情況則表示效驗存在問題或千斤頂活塞面積出錯。二、張拉力計算連續梁預應力張拉一般需計算10%、20%和100%張拉控制應力σcon;設計圖紙中一般會給出錨下張拉控制應力、錨外張拉控制應力和錨圈口應力損失;三者的關系為:錨外張拉控制應力=錨下張拉控制應力+錨圈口應力損失(根據現場試驗確定)。如108國道設計圖中給定17束鋼絞線錨下張拉應力為σcon=0.67fpk

=0.67×1860=1246.2MPa;錨圈口應力損失為0.05fpk

=0.05×1860=93MPa;則其錨外張拉控制應力(即千斤頂實際施加應力)為0.72fpk

=0.72×1860=1339.2MPa鋼絞線面積按140mm2計算,則17束鋼絞線100%張拉力為1339.2×140×17=3187.3KN。三、伸長量計算1、理論伸長量計算理論伸長量按分段計算,計算影響因素有管道摩阻系數μ(管道摩阻試驗確定)、管道偏差系數k(管道摩阻試驗確定)、管道分段長度ι和分段管道轉角θ;伸長量計算公式:其中:P-分段起點應力(MPa)E-鋼絞線彈模(MPa),需實驗室試驗確定。伸長量計算步驟:分段→計算分段長度和轉角→找出鋼絞線應力平衡點(兩端張拉非對稱鋼束)→計算分段伸長量→匯總現在以108國道連續梁BD4’鋼束進行舉例說明鋼束的伸長量計算過程。以下是BD4’鋼束豎彎和平彎圖根據平、豎彎拐點將鋼束分成AB、BC、CD、DE、EF、FG、GH和HI8段,結合CAD圖和幾何計算公式分別計算各段長度和轉角如下:AB段:AB段無平彎,兩端豎向高差為0.316m,水平投影長度為1.627m,則有其長度LAB=(0.316^2+1.627^2)^0.5=1.657m,轉角θAB=0°。AB段起點錨下控制應力為1227.6MPa,則其終點應力σB=1227.6×e-(1.657×0.0025+0)=1222.5MPa。BC段:BC段無平彎,豎彎半徑10m,轉角θBC=11°,則有BC段長度LBC=10×11×π÷180=1.92m;BC段起點錨下控制應力為1222.5MPa,則其終點應力σC=1222.5×e-(1.92×0.0025+0.23×11×π/180)=1164.1MPa。CD段:CD段既無平彎也無豎彎,其長度等于水平投影擦汗高難度,即LCD=1.916m;CD段起點錨下控制應力為1164.1MPa,則其終點應力σD=1164.1×e-(1.916×0.0025+0)=1158.6MPa。HI段:HI段為直線段,平彎距離0.084m,豎彎高度為0.14m,縱向水平投影長度為1.6m,則其長度LHI=(0.084^2+0.14^2+1.6^2)^0.5=1.608m,轉角θHI=0°。HI段起點錨下控制應力為1227.6MPa,則其終點應力σH=1227.6×e-(1.608×0.0025+0)=1222.7MPa。GH段:GH段平彎為直線,平彎距離為0.105m;豎彎為為圓弧,圓弧半徑為10m,轉角θGH=11.84°,則有LGH=((10×11.84×π÷180)^2+0.105^2)^0.5=2.069m;GH段起點錨下控制應力為1222.7MPa,則其終點應力σG=1222.7×e-(2.069×0.0025+0.23×11.84×π/180)=1159.9MPa。FG段:FG段豎彎為為圓弧,圓弧半徑為20m,轉角θFG=1.959°,豎彎近似直線,兩端豎向高度為0.079m,則有LFG=((20×1.959×π÷180)^2+0.079^2)^0.5=0.688m;GH段起點錨下控制應力為1159.9MPa,則其終點應力σG=1159.9×e-(0.688×0.0025+0.23×1.959×π/180)=1148.8MPa。DE段和DF段DF為拋物線,拋物線方程為y=0.007218x^1.8,拋物線在D點與水平線相切,則拋物線在距D段x處的切向方程為y’=

(0.007218x^1.8)’=0.013x^0.8;拋物線長度計算公式為:其中h為拋物線高度,l為拋物線水平投影長度。假設DE水平投影距離為x,則有:θDE=arctan(0.013x^0.8)DF段拋物線水平投影長度為15.138m,則有LDF=15.138+0.000035×15.138^2.6=15.179m;總轉角θDF=arctan(0.013×15.138^0.8)=6.52°。由于E點為鋼束張拉平衡點(即應力最小處),則有:σD×e-(LDE×0.0025+0.23×θDE×π/180)=σF×e-(LEF×0.0025+0.23×θEF×π/180)

即Ln(1148.8/1158.6)=0.0025×(LEF

-LDE)+0.23×(θEF

-θDE)=0.0025×(15.178-2x)

+0.23×(6.52-2×arctan(0.013x^0.8))采用迭代法解上面方程得:x=8.121m,即DE段的水平投影距離為8.121m。(此處在excel表格中較為簡單)則有:LDE

=8.121+0.000035×8.121^2.6=8.129m;θDE

=arctan(0.013×8.121^0.8)=3.97°;LEF

=15.179-8.129=7.017m;θDE

=6.52-3.97=2.55°;根據伸長量計算公式計算各分段伸長量如下:⊿LAB=10.412mm;⊿LBC=11.746mm;⊿LCD=11.411mm;⊿LDE=47.432mm;⊿LEF=40.961mm;⊿LFG=4.075mm;⊿LGH=12.637mm;⊿LHI=10.105mm;左端總伸長量⊿LAE=81.002mm;右端總伸長量⊿LEI=67.778mm;總伸長量⊿LAI=148.780mm2、現場伸長量計算現場伸長量計算公式一般為:⊿L=⊿L100%-⊿L10%+⊿L20%

-⊿L10%;其中⊿L100%、⊿L20%、⊿L10%

分別為錨下張拉控制應力為100%、20%和10%時鋼絞線的總伸長值。每階段伸長量值=該階段千斤頂行程-該階段鋼絞線在工具錨上的滑移量。鋼絞線在千斤頂回油錨固時夾片會隨鋼絞線回縮而達到錨固的作用,設計院給出的回縮量單端為6mm。鋼絞線錨固后可能會有滑移現象,張拉后一般留24小時的觀察時間。張拉后的實際伸長量應為⊿L-回縮量-滑移量。連續箱梁施工線形監控一、線形監控重要性及其必要性二、施工線形監控的主要作業內容三、簡單介紹各施工階段箱梁各控制截面撓度變化情況一、線形監控重要性及其必要性由于設計計算是建立在一系列理想化假定的基礎上的,并且自開工到竣工期間為實現設計目標而必須經歷的過程中,將受到許許多多確定和不確定因素(誤差)的影響,其中包括設計計算模型、材料性能、施工誤差、施工臨時荷載、預應力損失、收縮徐變以及溫度等諸多方面在理想狀態與實際狀態之間存在的差異,導致合攏困難,給成橋線形、結構可靠性、行車條件和經濟性等方面帶來不同程度的影響。因此,要求在施工過程中,必須實施有效的施工控制。實時監測、識別、調整(糾偏)、預測對設計目標的實現是至關重要的。因此,施工控制成了大跨度多跨橋梁修建過程中必不可少的保證措施。二、施工線形監控的主要作業內容1、準備工作1)混凝土強度和彈模經過對標準試件的1、2、3、7、14、28天的抗壓強度試驗,繪制出強度隨時間的變化曲線。2)錨圈口和管道摩阻試驗,確定錨圈口應力損失、管道摩阻和管道偏差系數3)支架預壓以及支架的非彈性變形和彈性變形值觀測。4)鋼絞線彈性模量的試驗。2、施工控制網的建立根據橋梁的結構形式,該橋平面控制網布設為雙大地四邊形。平面控制網按三等工程控制網的規定,用邊角網的方法進行觀測,并與國家點進行聯測,求得在統一坐標系中的坐標。在施工期間,每隔一個季度或半年對控制網進行復測。每次測量結果都滿足三等工程控制網的精度要求。高程控制網與平面控制網的點位共用。高程控制網按二等水準測量的精度進行觀測。施工期間,定期對其進行復測。2、工作基點建立為了便于箱梁的施工控制,在各墩頂0#塊澆筑完成后,分別在各墩頂0#塊箱梁內和箱梁頂板設置了平面和高程工作基點。平面工作基點設好后,從平面控制網的不同點對其進行檢核。每個高程工作基點都必須進行往返測量。3、施工過程的測量控制1)觀測點的埋設從箱梁第1號節段開始,在梁段前端距端面10~15cm斷面(橋縱向),沿橫向布置3個箱梁頂面標高測點,其中中間測點主要用于連續梁水平軸線的測量控制。測點標志采用16毫米直徑螺紋鋼筋制作。鋼筋長度約50厘米,鋼筋露出箱梁截面混凝土約1.0厘米,露出端要加工磨圓并涂上紅漆。2)監測規定對于每一個梁段應進行至少3種工況的標高觀測,即立模后、澆筑混凝土后、張拉完預應力鋼束后。除立模調整外,測量時間一般應在早晨太陽出來前。每一工況測量前領取測量單,觀測時應認真及時填寫測量單中各項內容,各項內容均為原始記錄。在進行標高觀測的同時,應進行中軸線位置觀測。3)立模標高立模標高由線形小組提出,交施工控制組會簽,由施工控制組將箱梁立模標高通知單發至監理組,由監理組轉發至施工單位。施工單位要根據施工控制組提供的立模標高通知單準確放樣。線形控制小組應根據箱梁已澆梁段的重量、標高、預應力、混凝土強度、彈性模量等實測值(均由施工單位提供),考慮支架變形、支座變形、墩沉降和溫度影響,由施工控制程序進行分析計算后,提出下一梁段的立模標高值。3)合龍段觀測合攏段相鄰懸臂施工的最后梁段施工前,應對相應梁跨進行聯測,以確定最后梁段施工的立模高程,保證合攏精度。合攏段的高程觀測應按6種工況進行實測,即搭設支架前,澆筑混凝土前、后,張拉部分的預應力鋼束后,拆除臨時支承后,張拉完所有預應力鋼束后。在現澆合攏段之前,線形控制小組對最大懸臂長度時溫度變化及相應撓度變化進行24小時測量。三、各施工階段箱梁各控制截面撓度變化情況

大部分新從事橋梁施工的技術人員可能會對施工線形監控無法理解,同時對施工各階段連續梁的線性變化感到陌生。現在以108國道連續箱梁施工各施工階段的線性變化進行簡單的介紹。采用midas有限元軟件對連續梁進行建模模擬實際施工,其中撓度與設計圖紙有些差別是還未考慮1/2活載原因。整體模型如下圖:0#塊施工階段:0#塊施工階段變形較小,豎向撓度為4×10-3mm。將豎向撓度放大30倍后0#塊基本看不出變化。

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論