论文部分内容阅读
目前，裂缝控制仍是预应力混凝土大跨连续刚构桥所面临的重要工程难题，尤其是斜向裂缝控制。已有研究表明：竖向预应力留存的多少对于腹板预压力的大小影响很明显，对于减少箱梁裂缝具有积极的作用。但实际应用发现竖向预应力的过度损失会严重削弱竖向预应力筋的作用，导致腹板仍会出现斜裂缝。为研究竖向预应力对大跨连续刚构桥腹板截面的受力影响，本文对竖向无粘结预应力钢棒、无粘结预应力钢绞线和无粘结精轧螺纹钢三种竖向预应力筋的各项竖向预应力损失进行比较；并针对无粘结预应力钢棒锚固区域进行受力分析；最后分析常规张拉与滞后张拉对采用无粘结预应力钢棒作为竖向预应力筋的箱梁节段的受力影响。具体得到以下结论：
1.结合相关的工程背景，采用有限元计算分析软件MIDAS-FEA建立了某大跨连续刚构桥零号块及一号块节段。首先对比分析无粘结预应力钢棒、无粘结精轧螺纹钢以及无粘结预应力钢绞线三种竖向预应力筋在锚具上发生的变形（钢筋回缩）、应力松弛、弹性收缩、收缩徐变等各个方面的预应力损失，明确三种竖向预应力筋各项损失大小，结果表明无粘结预应力钢棒这几项预应力损失量之和是最小的。然后重点对无粘结预应力钢棒和有粘结预应力钢棒进行竖向预应力效应比较，表明有粘结预应力钢棒比无粘结预应力钢棒除多了一些孔道摩擦的损失外，箱梁零号块混凝土圧应力是比较接近的，均能很好地提供竖向预应力。
2.目前对预应力锚固区域的混凝土受力分析比较少，本文在已有研究的基础上根据设计资料采用有限元分析软件ANSYS-APDL，建立了无粘结预应力钢棒锚固区域的有限元模型。首先针对锚固区域垫板进行受力分析，其次对锚固区域混凝土进行受力分析，最后对锚固区域垫板厚度和面积、无粘结预应力钢棒孔道直径和混凝土强度等级进行参数分析，在本文参数范围内，为保证混凝土结构受力最优并充分发挥材料强度，垫板厚度宜取为15mm，垫板面积不宜小于0.02m2，无粘结预应力钢棒的孔道直径宜取为22mm，混凝土强度等级宜取为C45或者C50。为竖向预应力锚固区域的施工和设计提供一些理论依据。
3.关于大跨连续刚构桥的竖向预应力张拉顺序，现有的规范未有明确规定。本文针对某大跨连续刚构桥主梁l/4截面中的节段张拉顺序分析，从施工的角度出发，对比分析了常规张拉和滞后张拉对采用无粘结预应力钢棒的预应力混凝土连续刚构桥性能的影响，结果表明滞后张拉一个节段能更好地满足混凝土的受力要求。
1.结合相关的工程背景，采用有限元计算分析软件MIDAS-FEA建立了某大跨连续刚构桥零号块及一号块节段。首先对比分析无粘结预应力钢棒、无粘结精轧螺纹钢以及无粘结预应力钢绞线三种竖向预应力筋在锚具上发生的变形（钢筋回缩）、应力松弛、弹性收缩、收缩徐变等各个方面的预应力损失，明确三种竖向预应力筋各项损失大小，结果表明无粘结预应力钢棒这几项预应力损失量之和是最小的。然后重点对无粘结预应力钢棒和有粘结预应力钢棒进行竖向预应力效应比较，表明有粘结预应力钢棒比无粘结预应力钢棒除多了一些孔道摩擦的损失外，箱梁零号块混凝土圧应力是比较接近的，均能很好地提供竖向预应力。
2.目前对预应力锚固区域的混凝土受力分析比较少，本文在已有研究的基础上根据设计资料采用有限元分析软件ANSYS-APDL，建立了无粘结预应力钢棒锚固区域的有限元模型。首先针对锚固区域垫板进行受力分析，其次对锚固区域混凝土进行受力分析，最后对锚固区域垫板厚度和面积、无粘结预应力钢棒孔道直径和混凝土强度等级进行参数分析，在本文参数范围内，为保证混凝土结构受力最优并充分发挥材料强度，垫板厚度宜取为15mm，垫板面积不宜小于0.02m2，无粘结预应力钢棒的孔道直径宜取为22mm，混凝土强度等级宜取为C45或者C50。为竖向预应力锚固区域的施工和设计提供一些理论依据。
3.关于大跨连续刚构桥的竖向预应力张拉顺序，现有的规范未有明确规定。本文针对某大跨连续刚构桥主梁l/4截面中的节段张拉顺序分析，从施工的角度出发，对比分析了常规张拉和滞后张拉对采用无粘结预应力钢棒的预应力混凝土连续刚构桥性能的影响，结果表明滞后张拉一个节段能更好地满足混凝土的受力要求。