2 结构设计要点
每幅桥 横 向 布 置 4 片 箱 梁 , 梁 中 心 间 距 为 310m。每 片 梁 中 心 线 处 梁 高 为 2m , 底 板 宽 为 1102m ,两侧边梁悬臂长均为 0. 87m , 悬臂厚度为 0115～0. 2m ,悬臂与腹板交接处设承托 。每片梁顶 板预制时设 2%横坡 ,底板水平 。跨中附近顶板厚 度 为 0. 16m , 腹 板 厚 度 为 0. 18m , 底 板 厚 度 为 0118m;支 点 附 近 顶 板 厚 度 为 0. 3m , 腹 板 厚 度 为 0125m ,底板厚度为 0. 4m;腹板与顶板交接处设 0. 2 ×0. 1m 承托 ,如图 1所示 。
2—2截面 (支点 ) 4. 20 1. 63 6. 10 2. 61
3—3截面 (跨中 ) 9. 82 6. 30 9. 01 3. 35
4—4截面 (支点 ) 4. 15 1. 24 6. 02 1. 78
5—5截面 (跨中 ) 10. 18 6. 57 8. 61 2. 97
表 2 按桥规的比值 β曲线图法 (混合理论 )运营阶段部分截面的应力表
1 设计概况
1. 1 桥孔布置 引桥按两幅桥分设 。跨径组合为 1 联 5 孔 42
m先简支后连续箱形组合梁 + 2孔 42m 简支箱形组 合梁 、4联 5孔 42 m 先简支后连续箱形组合梁 + 4 联 4孔 42m 先简支后连续箱形组合梁 + 2孔 42m 简 支箱形组合梁 。 1. 2 主要技术标准
符合老化规律 ) ,在后期加载是变化的 (即符合先天 混凝土收缩徐变对结构的影响 ,确定收缩徐变随时
规律 ) ,如图 4所示 。
间的变化规律 ,运用数值积分的概念 ,将结构首次加
载到徐变稳定划分为若干个时段 ,视各时段的截面
内力和位移为常量 ,即可按结构力学求解初应变的
一般方法求解力重分配 。同时我们在已知各时段的
(支点 ) 4. 51 0. 87 6. 39 1. 43
(跨中 ) 10. 54 6. 25 8. 97 2. 58
3. 2 比值 β曲线图法 (混合理论 ) 在不同的加载龄期 τ的混凝土徐变曲线在任意
时刻 t( t >τ) ,徐变增长率在初期加载是相同的 (即
并且是长期地影响着结构的内力和截面应力 ,若结 构在施工过程中存在体系转换 ,它们还会影响结构 内力的重分配 。所以在设计过程中必须全面地考虑
参考文献 : [ 1 ] 范立础. 桥梁工程 [M ]. 北京 :人民交通出版社 , 1986. [ 2 ] 过镇海. 钢筋混凝土原理 [M ]. 北京 : 清华大学出版
社 , 1998.
化 ,即混凝土老化的影响 。而混合理论是综合先天 理论和老化理论对混凝土的收缩徐变进行分析的 , 它既能符合初期加载的老化规律 ,又能符合后期加 载的先天规律 。两者中从理论上来讲 ,后者更接近 实际情况 。
4 结论
从表 1、表 2中的数值可以看出 :采用老化理论 与采用混合理论计算的结果非常接近 ,两者应力差 值都在 0. 2 至 0. 5M Pa。狄辛格老化理论在研究混 凝土徐变变形规律时 ,既考虑了持久荷载的影响 ,又 考虑了随混凝土龄期的增长而引起变形特性的变
度又各有差别 。故在结构设计中 ,可按常规收缩徐 变曲线的变化规律来计算混凝土的收缩徐变 ,并适 当的考虑一定的安全储备 ,以确保结构安全 。
图 2 计算截面位置
3. 1 老化理论法 在不同的加载龄期 τ的混凝土徐变曲线在任意
时刻 t( t >τ) ,徐变增长率是相同的 ,如图 3所示 。
图 3 混凝土收缩徐变曲线 (老化理论 )
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 25卷 第 3期 2009年 2月
甘肃科技 Gansu Science and Technology
V ol. 25 N o. 3 Feb. 2009
混凝土收缩徐变两种计算方法的比较分析
胡建春
(中铁第一勘察设计院集团有限公司 桥梁隧道处 ,陕西 西安 710043)
摘 要 :结合东营黄河特大桥引桥施工图设计 ,着重介绍运用老化理论 、混合理论计算混凝土收缩徐变以及两种理 论之间的区别 。 关键词 :混凝土收缩徐变 ;老化理论 ;混合理论 中图分类号 : U445. 6
另外研究混凝土收缩徐变的理论还有弹性理 论 ,弹性理论是将混凝土的收缩弹性理论视为一种 弹性推迟的变形 。
[ 3 ] 龚尚龙. 路桥钢筋混凝土结构 [M ]. 成都 :成都科技大 学出版社 , 1986.
[ 4 ] 王建瑶. 公路桥涵设计手册 —梁桥 [M ]. 北京 :人民交 通出版社 , 1998.
[ 5 ] 金成棣. 混凝土徐变对超静定结构的变形及内力影响 [ J ]. 土木工程学报.
[ 6 ] 姬同庚 ,黄裕陵. 考虑徐变 、收缩影响的桥梁结构有限 元分析 [ C ]. 1990年全国桥梁结构学术大会论文集.
收缩徐变现象是混凝土结构固有的一种特性 ,
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
124甘 ຫໍສະໝຸດ 科 技 第 25卷表 1 按狄辛格老化理论运营阶段部分截面的应力表
单位 : M Pa
截 面
部 位
上
缘
σ m
ax
上
缘
σ m
in
下
缘
σ m
ax
下
缘
σ m
in
1—1截面 (跨中 ) 10. 95 7. 20 9. 15 2. 70
图 1 桥梁横断面
3 混凝土收缩徐变两种计算理论
目前 ,国内外用于混凝土收缩徐变的计算理论 和方法很多 ,如 ,老化理论 、弹性徐变理论 、弹性老化 理论 、混合理论 、有效模量法 、继效流动理论等 ,方法 有狄辛格老化形式 、狄辛格先天理论形式 、弹性理论 函数形式等 。
下面以 5x42m 边梁为例 ,如图 2 所示 ,来分析 一下两种常用理论的差异 。
(1)道路等级 :四车道高速公路 (2)计算行车速度 : 100km / h (3)荷载等级 :汽车 —超 20级 (4)验算荷载 :挂车 —120 (5)桥面纵坡 : < 4. 0% (6)桥面横坡 : 2. 0% ( 7 ) 桥面宽 度 : 0. 5m (外侧 防撞 护栏 ) + 2 × 610m (行车道 ) + 0. 30m (左侧路缘带 ) + 2. 0m (中 央分隔带 ) + 0. 30m (左侧路缘带 ) + 2 ×6. 0m (行车 道 ) + 0. 5m (外侧防撞护栏 ) ,桥面全宽 27. 6m。 (8)地震烈度 :基本烈度七度 ,按八度设防 。
收缩及徐变后 ,可按结构力学求解初应变 (如温度
变化 )的方法求得混凝土收缩徐变引起的结构内
力。
总而言之 ,混凝土收缩徐变的计算是一种经验
性的计算 ,不可能也不能够准确地将其计算分析出
图 4 混凝土收缩徐变曲线 (混合理论 )
来 ,因为各种计算理论都基于不同的简化假设 ,建立 起相应的计算公式 ,并且它们的简繁程度和计算精
单位 : M Pa
截 面 1—1截面
2—2截面
3—3截面
4—4截面
5—5截面
部 位
上
缘
σ m
ax
上
缘
σ m
in
下
缘
σ m
ax
下
缘
σ m
in
(跨中 ) 11. 54 6. 80 9. 40 2. 38
(支点 ) 4. 59 1. 27 6. 75 2. 23
(跨中 ) 10. 25 5. 95 9. 36 2. 97