CN104099865A - 一种弱化桥面系参与主桁共同作用的方法 - Google Patents

一种弱化桥面系参与主桁共同作用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种弱化桥面系参与主桁共同作用的方法，制造组装主桁杆件及横梁，在主桁弦杆两端对称施加预应力使主桁弦杆压缩变形，桥面纵梁按主桁缩短后的距离制造，待桥面纵梁安装后撤销主桁弦杆两端预应力，主桁弦杆恢复压缩变形，带动桥面横梁一起变形，桥面横梁变形受到桥面纵梁的约束，使桥面横梁产生弯矩，此弯矩与桥面系参与主桁弦杆共同受力时所产生的桥面横梁弯矩方向相反，桥面系参与主桁弦杆共同作用时，产生的内力将由前期预加力产生的内力所抵消，从而弱化了桥面系参与主桁的共同作用，提高纵横梁的受力性能。采用本发明，可减小、简化桥面横梁截面，横梁与主桁弦杆连接构造简单，节省钢材用量少，后期养护工作量少。

Description

一种弱化桥面系参与主桁共同作用的方法
技术领域
本发明涉及一种弱化桥面系参与主桁共同作用的方法。
背景技术
对设置桥面系纵横梁体系的钢桁梁，由于桥面系参与主桁共同作用的影响，桥面横梁在承受竖向荷载的同时，还受到纵桥向弯矩，导致横梁内力大，造成横梁设计困难。解决这一问题的常规做法是加大横梁截面。这一做法增加钢材用量，使连接构造变得复杂，也使桥梁后期养护工作增加。同时，横梁截面加大后，截面惯性矩加大，在参与共同作用时，所承担的内力也相应增加，由此陷入了一种恶性循环怪圈。为了改变这一受力特征，特发明这一弱化桥面系参与主桁共同作用的新技术。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种弱化桥面系参与主桁共同作用的方法。采用本发明，可减小、简化桥面系横梁截面，使横梁与主桁弦杆连接构造简单，节省钢材用量少，后期养护工作量少。
本发明目的的实现方式为，一种弱化桥面系参与主桁弦杆共同作用的方法，先完成主桁杆件及横梁的制造组装，在连接桥面系的主桁弦杆两端对称施加预应力，迫使主桁弦杆压缩变形，桥面系钢纵梁按主桁缩短后的各节间长度制造安装，待桥面纵梁安装完成后，撤销主桁弦杆两端预加力，主桁弦杆恢复压缩变形，主桁弦杆恢复压缩变形过程中，带动桥面横梁一起变形，而桥面横梁变形受到桥面纵梁的约束，从而使得桥面横梁产生弯矩，此项弯矩与桥面系参与主桁弦杆共同受力时所产生的桥面横梁弯矩方向相反，大小相等，后期桥面系参与主桁弦杆共同作用时，产生的内力将由前期预加力产生的内力所抵消，以此达到弱化桥面系参与主桁的共同作用效应；主桁弦杆两端所施加的预加力大小通过有限元程序计算模拟桥面系参与主桁共同作用效应大小来确定。
本发明对主桁弦杆施加预加力，改变桥面系纵横梁在钢梁安装过程中的受力方式，达到弱化桥面系参与主桁共同作用效果。
采用本发明，带纵横梁的桥面系参与主桁弦杆共同作用的受力性能提高，横梁截面得以减小，截面型式得以简化，横梁与主桁弦杆连接构造变得简单，节省了钢材用量，减少了后期钢梁养护工作量，改善了桥梁的经济性。
附图说明
图1是纵、横梁体系桥面主桁弦杆预应力施加图。
具体实施方式
参照图1，本发明针对带纵梁3、横梁2的桥面系结构，主桁弦杆完成连接，桥面横梁2与主桁弦杆1连接，所有纵梁3先不安装。根据桥面系参与共同作用所引起的主桁弦杆与桥面纵梁相对变形大小，在主桁弦杆1两端对称施加预加力P，迫使主桁弦杆压缩变形，主桁弦杆压缩变形量达到共同作用时主桁弦杆与桥面纵梁相对变形量一致时，安装桥面纵梁。桥面纵梁按主桁缩短后的距离制造。完成桥面纵梁连接后，撤除主桁弦杆1两端的预加力，主桁弦杆恢复压缩变形。主桁弦杆恢复压缩变形过程中，带动桥面横梁一起变形，而桥面横梁变形受到桥面纵梁的约束，从而使得桥面横梁产生弯矩，此项弯矩与桥面系参与主桁弦杆共同受力时所产生的横梁弯矩方向相反。后期当桥面系参与主桁弦杆共同作用时，产生的内力将由前期预加力产生的内力所抵消，从而平衡桥面横梁的受力，弱化了桥面系参与主桁的共同作用。
主桁弦杆两端施加的预加力大小，通过有限元程序计算模拟桥面系参与主桁共同作用效应大小来确定，有限元程序计算模拟桥面系参与主桁共同作用效应大小。
本发明施加预应力的过程是关键环节，由于钢桁梁由多个节间组成，桥面系参与主桁弦杆共同作用时，每个节间纵梁与主桁弦杆的相对变形量存在差异，在主桁弦杆1两端对称施加预应力，安装桥面纵梁时，需要根据各节间桥面纵梁与对应节间主桁弦杆在共同作用下相对变形大小，采用各节间分批次多阶段施加预应力和安装桥面纵梁的方法实施。任何一个阶段无论哪个节间桥面纵梁的安装时，都要确保桥面纵梁在无应力状态下安装。

Claims (3)

1.一种弱化桥面系参与主桁弦杆共同作用的方法，其特征在于先完成主桁杆件及横梁的制造组装，在连接桥面系的主桁弦杆两端对称施加预应力，迫使主桁弦杆压缩变形，桥面系钢纵梁按主桁缩短后的各节间长度制造安装，待桥面纵梁安装完成后，撤销主桁弦杆两端预加力，主桁弦杆恢复压缩变形，主桁弦杆恢复压缩变形过程中，带动桥面横梁一起变形，而桥面横梁变形受到桥面纵梁的约束，从而使得桥面横梁产生弯矩，此项弯矩与桥面系参与主桁弦杆共同受力时所产生的桥面横梁弯矩方向相反，后期桥面系参与主桁弦杆共同作用时，产生的内力将由前期预加力产生的内力所抵消，以此达到弱化桥面系参与主桁的共同作用的效应；主桁弦杆两端所施加的预加力大小通过有限元程序计算模拟桥面系参与主桁共同作用效应大小来确定。
2.根据权利要求1所述的一种弱化桥面系参与主桁弦杆共同作用的方法，其特征在于在主桁弦杆1两端对称施加预应力，安装桥面纵梁时，采用各节间分批次多阶段施加预应力和安装桥面纵梁。
3.根据权利要求1所述的一种弱化桥面系参与主桁弦杆共同作用的方法，其特征在于各阶段、节间桥面纵梁在无应力状态下安装。
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