CN114808656A - 一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法 - Google Patents

一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法。它包括计算预应力混凝土梁的截面应力，假定压应力为正，拉应力为负，用同一截面处上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2作差求绝对值，得到截面上、下缘的应力差△σ，当截面上、下缘的应力差△σ大于设定值P时，在上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2中压应力较小或出现拉应力的一侧增加预应力钢束。本发明通过在轨道交通桥梁或高速铁路桥梁局部增加预应力钢束，减小截面应力差和结构徐变变形，确保列车行车的安全性。

Description

一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法
技术领域
本发明属于预应力混凝土桥梁技术领域，具体涉及一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法。
背景技术
混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间的增长的现象称为“混凝土的徐变”。预应力混凝土梁由于预应力的作用，其徐变引起的结构变形尤为明显。混凝土徐变对于公路桥梁的行车舒适性影响较小，但对于高速铁路和轨道交通桥梁影响非常明显，并且高速铁路规范和地铁设计规范对混凝土的徐变变形有严格的限制。这是因为在轨道铺设后，混凝土梁发生微小的徐变变形，会引起其上方的轨道变形，进而影响列车的运行安全。因此，需要采取措施解决预应力混凝土桥梁的徐变变形问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法。通过增加一种预应力钢束的布置，使得混凝土梁的徐变变形满足规范要求。
本发明采用的技术方案是：一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法，计算预应力混凝土梁的截面应力，假定压应力为正，拉应力为负，用同一截面处上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2作差求绝对值，得到截面上、下缘的应力差△σ，当截面上、下缘的应力差△σ大于设定值P时，在上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2中压应力较小或出现拉应力的一侧增加预应力钢束。减小混凝土梁的徐变变形。
进一步地，计算预应力混凝土梁的截面应力包括：
根据等截面简支梁的徐变变形公式：
Figure BDA0003666048220000021
式中，f为徐变挠度，单位为mm；α为与荷载形式有关的系数；φ为徐变系数；M为主梁跨中的弯矩值，单位为N·mm；l为主梁的跨度，单位为mm；EI为主梁的刚度，单位为N·mm2；
其中，
M＝Δσ·I/h
式中，△σ为截面上、下缘的应力差，单位为MPa；h为截面高度，单位为mm；I为截面惯性矩，单位为mm4；对于给定的主梁截面尺寸，h和I为定值；
得到：
Figure BDA0003666048220000022
根据公式可以看出，当控制φ、h和l不变时，减小△σ值，减小混凝土梁的徐变变形。
上述步骤中，增加的预应力钢束的数量和长度结合截面上、下缘的应力差△σ大小判断，截面上、下缘的应力差△σ与增加的预应力钢束的数量成正比；当截面上、下缘的应力差△σ超过设定值P且分布范围超过主梁全长的1/2时，沿桥梁轴向布置通长钢束。
进一步地，所述设定值P的范围是3MPa～5MPa，当主梁的跨度l较大时，设定值p取小值，当主梁的跨度l较小时，设定值p取大值。
本发明的有益效果是：通过在轨道交通桥梁或高速铁路桥梁局部增加预应力钢束，减小截面应力差和结构徐变变形，确保列车行车的安全性，同时能够有效减小桥梁截面尺寸，减少混凝土和钢筋用量，节省工程造价，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为现有预应力混凝土梁立面示意图；
图2为现有预应力混凝土梁横断面示意图；
图3为本发明预应力混凝土梁立面示意图；
图4为本发明预应力混凝土梁横断面示意图；
图中：1-混凝土梁、2-底板钢绞线、3-顶板钢绞线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
本发明一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法，包括以下步骤：计算预应力混凝土梁的截面应力，假定压应力为正，拉应力为负，用同一截面处上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2作差求绝对值，得到截面上、下缘的应力差△σ，当截面上、下缘的应力差△σ大于设定值P时，在上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2中压应力较小或出现拉应力的一侧增加预应力钢束。减小混凝土梁的徐变变形。
计算预应力混凝土梁的截面应力包括：
根据等截面简支梁的徐变变形公式：
Figure BDA0003666048220000031
式中，f为徐变挠度，单位为mm；α为与荷载形式有关的系数；φ为徐变系数；M为主梁跨中的弯矩值，单位为N·mm；l为主梁的跨度，单位为mm；EI为主梁的刚度，单位为N·mm2；
其中，
M＝Δσ·I/h
式中，△σ为截面上、下缘的应力差，单位为MPa；h为截面高度，单位为mm；I为截面惯性矩，单位为mm4；对于给定的主梁截面尺寸，h和I为定值；
得到：
Figure BDA0003666048220000041
根据公式可以看出，当控制φ、h和l不变时，减小△σ值，减小混凝土梁的徐变变形。
上述步骤中，增加的预应力钢束的数量和长度结合截面上、下缘的应力差△σ大小判断，截面上、下缘的应力差△σ与增加的预应力钢束的数量成正比；当截面上、下缘的应力差△σ超过设定值P且分布范围超过主梁全长的1/2时，沿桥梁轴向布置通长钢束。
所述设定值P的范围是3MPa～5MPa，当主梁的跨度l较大时，设定值p取小值，当主梁的跨度l较小时，设定值p取大值。
本发明实施例：如图1、图2所示，现有预应力混凝土简支梁桥，混凝土梁1通常仅配置跨中底板钢绞线2，在各类荷载作用下，截面上下缘应力差较大，徐变变形亦较大。当进行轨道交通桥梁或高速铁路桥梁设计时，如图3、图4所示，在现有预应力混凝土简支梁的基础上增加顶板钢绞线3，可有效减小截面上下缘的应力差，从而减小徐变变形，满足轨道交通桥梁或高速铁路桥梁的设计要求。实际增加钢绞线的数量与截面应力差的大小有关。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法，包括以下步骤：计算预应力混凝土梁的截面应力，假定压应力为正，拉应力为负，用同一截面处上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2作差求绝对值，得到截面上、下缘的应力差△σ，当截面上、下缘的应力差△σ大于设定值P时，在上边缘的应力σ1与下边缘的应力σ2中压应力较小或出现拉应力的一侧增加预应力钢束。
2.根据权利要求1所述的一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法，其特征在于：计算预应力混凝土梁的截面应力包括：
根据等截面简支梁的徐变变形公式：
Figure FDA0003666048210000011
式中，f为徐变挠度；α为与荷载形式有关的系数；φ为徐变系数；M为主梁跨中的弯矩值；l为主梁的跨度；EI为主梁的刚度；
其中，
M＝Δσ·I/h
式中，△σ为截面上、下缘的应力差；h为截面高度；I为截面惯性矩；对于给定的主梁截面尺寸，h和I为定值；
得到：
Figure FDA0003666048210000012
根据公式可以看出，当控制φ、h和l不变时，减小△σ值，减小混凝土梁的徐变变形。
3.根据权利要求1所述的一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法，其特征在于：上述步骤中，增加的预应力钢束的数量和长度结合截面上、下缘的应力差△σ大小判断，截面上、下缘的应力差△σ与增加的预应力钢束的数量成正比；当截面上、下缘的应力差△σ超过设定值P且分布范围超过主梁全长的1/2时，沿桥梁轴向布置通长钢束。
4.根据权利要求1或3所述的一种减小混凝土梁徐变挠度措施的方法，其特征在于：所述设定值P的范围是3MPa～5MPa。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1344836A (zh) * 2001-10-26 2002-04-17 上海磁悬浮交通发展有限公司 预应力轨道梁及其制造方法
CN1408042A (zh) * 1999-10-08 2003-04-02 英特康斯泰克株式会社 设计和制造预应力桁架的多步拉伸方法
CN101080534A (zh) * 2004-12-15 2007-11-28 浦项产业科学研究院 制造预应力钢组合梁的方法及其制造的预应力钢组合梁
KR100795920B1 (ko) * 2006-08-04 2008-01-21 삼표이앤씨 주식회사 강재거더 제작방법
CN101979802A (zh) * 2010-11-05 2011-02-23 中国建筑第八工程局有限公司 超大面积混凝土施工方法
CN102053027A (zh) * 2010-10-27 2011-05-11 中铁十局集团有限公司 高速铁路预制箱梁收缩徐变仿真分析用模型梁的制作方法
CN108396661A (zh) * 2018-02-28 2018-08-14 中国冶集团有限公司 基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法
CN109778664A (zh) * 2019-03-20 2019-05-21 中铁二院工程集团有限责任公司 一种轻质预应力混凝土梁桥结构
CN110029566A (zh) * 2019-04-29 2019-07-19 中铁磁浮交通投资建设有限公司 一种中低速磁浮双线先简支后连续整孔大箱梁及施工方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1408042A (zh) * 1999-10-08 2003-04-02 英特康斯泰克株式会社 设计和制造预应力桁架的多步拉伸方法
CN1344836A (zh) * 2001-10-26 2002-04-17 上海磁悬浮交通发展有限公司 预应力轨道梁及其制造方法
CN101080534A (zh) * 2004-12-15 2007-11-28 浦项产业科学研究院 制造预应力钢组合梁的方法及其制造的预应力钢组合梁
KR100795920B1 (ko) * 2006-08-04 2008-01-21 삼표이앤씨 주식회사 강재거더 제작방법
CN102053027A (zh) * 2010-10-27 2011-05-11 中铁十局集团有限公司 高速铁路预制箱梁收缩徐变仿真分析用模型梁的制作方法
CN101979802A (zh) * 2010-11-05 2011-02-23 中国建筑第八工程局有限公司 超大面积混凝土施工方法
CN108396661A (zh) * 2018-02-28 2018-08-14 中国冶集团有限公司 基于消除混凝土徐变的预应力分期张拉的施工方法
CN109778664A (zh) * 2019-03-20 2019-05-21 中铁二院工程集团有限责任公司 一种轻质预应力混凝土梁桥结构
CN110029566A (zh) * 2019-04-29 2019-07-19 中铁磁浮交通投资建设有限公司 一种中低速磁浮双线先简支后连续整孔大箱梁及施工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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周四思, 中国铁道出版社, article 周四思 *

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