对装配式空心板空间梁格模型与平面单梁模型计算比较.docVIP

对装配式空心板空间梁格模型与平面单梁模型计算比较 　　 摘要：对于装配式空心板等结构可采用平面单梁模型，也可以采用空间梁格模型进行结构分析，本文结合相关规范通过实例对两种方法的计算结果进行比较，得出对实际工程有指导意义的结论。 　　关键词：空心板单梁梁格横向分布 　　Abstract: as to the hollow plate structure can be fabricated by using the plane single-girder model, also can use space grillage model structure analysis, this paper according to related standards through the example of the two methods comparing the results, it is a practical engineering guidance conclusion. 　　Keywords: hollow slab of transverse distribution of single beam 　　 　　 　　中图分类号： TS653.92+3文献标识码：A 文章编号： 　　随着交通运输事业的蓬勃发展，对桥梁工程建设的效率、工期等都有着越来越高的要求。在中小桥梁的建设中，预制空心板梁是通常考虑的优先方案，预制空心板梁???装配式简支结构体系。其采用装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著地加快了桥梁建设速度。因此，近年来在国内外对于中小跨径的桥梁，普遍采用装配式简支结构――预制空心板梁。 　　本文以工程实际中常用的装配式预应力混凝土空心板为例，比较其平面单梁模型与空间梁格模型两种计算方法结果的差异性。 　　1 桥梁上部模型 　　(1)结构形式及指标：装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁，其计算跨径为16m。斜交角0度，按公路Ⅱ级汽车荷载标准设计，结构重要性系数取为1.0，其中横断面、中板截面、边板截面如图1～图3所示： 　　 　　图1 横断面布置图（单位：cm） 　　 　　 图2 边板截面（单位:cm）图3 中板截面（单位：cm） 　　 　　 　　图4结构消隐图 　　(2)计算原则：采用Midas Civil有限元程序，建立桥梁上部模型。计算按照交通运输部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，其中6cm厚现浇C50混凝土铺装，仅作为二期恒载施加，不参与结构受力，温度效应按均匀温升、温降按20℃考虑，按A类构件设计。空心板梁预制阶段和存梁阶段的临时支座用一般支承来模拟，板梁安装以后的永久圆形板式橡胶支座约束用节点弹性支承进行模拟，弹簧刚度SDx=SDy=1890kN/m,SDz=9.212E+05kN/m,SRx=2.078E+09 kN#8226; m/rad。 　　(3)主要材料及配筋说明：空心板选用C50混凝土，预应力钢筋选用公称直径φs=15.2mm的钢绞线，1根钢绞线截面面积Ap=l39 mm2,抗拉强度标准值fpk =1860MPa，锚具变形总变形值为12mm。横截面预应力钢筋和普通钢筋的布置见图5和图6，图中N9筋（实心黑点）为普通钢筋，其余为钢绞线。预应力钢筋有效长度见表1。 　　 　　 图5 边板钢筋钢铰线布置图（单位:cm）图6 中板钢筋钢铰线布置图（单位:cm） 　　表1 16m空心板预应力钢筋有效长度 　　钢束 　　编号 边板（cm） 中板（cm） 　　 根数 构造有效长度 计算有效长度 根数 构造有效长度 计算有效长度 　　1 2 1250 1159 2 1250 1159 　　2 2 1600 1505 2 1600 1505 　　3 2 950 859 2 950 859 　　4 1 646 555 2 650 559 　　5 2 1430 1339 2 1096 1005 　　6 2 1146 1055 2 1434 1343 　　7 2 1468 1377 ― ― ― 　　考虑扣除与张拉台座工作长度相对应的锚具变形、预应力钢筋回缩及分批放张预应力钢筋引起的预应力损失损失值为48.5MPa，锚下张拉控制应力σcom=0.725fpk =1348.5MPa,在模型中输入的张拉端应力值σ=1348.5-48.5=1300MPa。 　　(4)支座和横向联系铰缝的模拟：梁顶节点与支座顶节点之间使用弹性连接进行连接。空心板梁预制阶段和存梁阶段的临时支座用一般支承来模拟，板梁安装以后的永久圆形板式橡胶支座用