墩梁固结计算

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1、连续梁桥施工模拟分析中拆除墩梁临时固结的一种计算方法中铁十九局集团第二有限公司张俊宏【摘要】针对连续梁桥悬臂施工的特点，给出了一种计算拆除墩梁临时固结的方法。【关键词】连续梁桥 施工 墩梁临时固结【分类号】1 引言悬臂施工法是大跨度连续梁桥施工中常用的方法，施工时采用墩梁临时固结措施，待悬臂施工至至少一端合拢后，拆除临时固结，恢复实际结构支承状态。通常，在连续梁桥施工模拟的有限元法分析中，对拆除临时固结这一施工过程的计算分两步进行，第一步计算出墩梁临时固结处墩梁间的相互约束力，第二步将这一约束力反向作用于支承变为实际结构支承形式的结构的墩梁连接处，以达到对墩梁临时固结拆除过程的模拟计算。本文给

2、出了一种不用计算墩梁间的相互约束力，就能对这一过程进行模拟计算的方法。下面以一5跨连续梁桥为例分三种情况对这一计算方法进行了说明和验证。2 方法说明跨度分布（对称结构，取半跨）如图1a所示，主梁为等截面箱梁，截面尺寸如图1b所示，单元及节点划分情况参见图1c，混凝土弹性模量。10m合拢段2m合拢段30m1m合拢段1#墩2#墩3#墩边跨40m次中跨62m中跨31m桥跨对称轴a) 结构示意图节点号 1 9 16 23 30单元号 1 8 9 1516 2223 2914 5 m2 1 m12 5 m1 m8m0.4m0.4m0.4m4m4mc) 单元及节点划分示意图b) 箱梁截面示意图图1 算例结

3、构示意图情况1：遍跨合拢过程的模拟计算，这包括结构承受合拢段自重、张拉合拢束、拆除2#墩临时固结等程序。为简化计算并不影响问题的说明，自重作为均布荷载（），预应力筋为直线配筋、横截面积为0.00532、有效应力为1086、力筋重心距梁顶面20。结构受力示意如图2。自重力筋长度1#墩2#墩图2 边跨合拢在计算这一过程时，通常分两步进行，一计算2#墩临时固结，结构在合拢段自重和合拢力筋作用下的内力和变形，二计算放松2#墩的临时固结编委实际支座结构下的内力和变形，以上两步计算结果累积得到边跨合拢结构内力和变形的变化量。本文方法在计算这一过程时，是把合拢段自重和合拢力筋作为外力直接作用在2#墩为实际支

4、座的图2所示的结构体系上，得出边跨合拢这一过程中结构内力和变形的变化量的，分析计算中省去了考虑2#墩的支承变化过程，使计算得到简化。表1中列出了分别利用常规方法和本文方法计算所得的主梁挠度值。主梁挠度变化量对比（10-3） 表1项目计算步骤节点号35711131511.0411.0950.296820.31560.50500.4419-0.6733-1.347-2.02累计1.3561.6000.7387-0.6733-1.347-2.021.3561.6000.7387-0.6733-1.347-2.02注:单位m；表示常规方法；表示本文方法。情况2：次中跨合拢过程的模拟分析，假设此时2#墩

5、为实际支座，3#墩为临时固结。自重及力筋信息同情况1。结构内力和变形量为这两部分的和。自重力筋长度1#墩2#墩3#墩通常这一过程的模拟分析包括结构承受合拢段自重和合拢力筋的作用与拆除3#墩临时固结两部分，结构内力和变形的变化量为这两部分的和。图3 次中跨合拢利用本文方法计算时，这一过程的内力和变形的变化量，可直接将合拢段自重和合拢力筋作用于3#墩为实际支座的图3所示的结构体系而求得。两种方法的计算结果列于表2中。主梁挠度变化量对比（10-3） 表2项目计算步骤节点号35713161927291-0.3280-0.5248-0.45921.9332.0311.5972-0.2283-0.3653

6、-0.31961.3682.0102.146-4.213-6.319累计-0.5563-0.8900-0.77883.3014.0413.743-4.213-6.319-0.5563-0.8900-0.77883.3014.0413.743-4.213-6.319注:单位m；表示常规方法；表示本文方法。情况3：次中跨合拢过程的模拟分析,假设此时2#墩、3#墩均为临时固结。其它信息同情况2。对这一过程的模拟，通常分为结构承受合拢段自重和合拢力筋作用与拆除2#墩和3#墩的临时固结变为实际支座两步进行，这一过程中结构内力和变形的变化量为两步的和。本文方法在计算中，直接将合拢段自重和合拢力筋作用于2#

7、墩和3#墩为实际支座的图3所示的结构体系上而求得结构内力和变形的变化量。计算结果列于表3中。主梁挠度变化量对比（10-3） 表3项目计算步骤节点号357131619272911.2911.4881.2912-0.5563-0.8900-0.77882.0102.5522.452-4.213-6.319累计-0.5563-0.8900-0.77883.3014.0413.743-4.213-6.319-0.5563-0.8900-0.77883.3014.0413.743-4.213-6.319注:单位m；表示常规方法；表示本文方法。3 小结分析表1、2、3中的数据可知，利用本文方法计算所得的结果同分步计算的值完全相同，这主要是因为在本文的分析计算过程中，没有考虑混凝土的收缩徐变的原故。由于一般情况下，墩梁临时固结的拆除用时较少，特别是在混凝土的加载龄期较大时，本文的简化计算对混凝土的收缩徐变影响很小，计算精度完全能够满足要求，是可行的。参考文献1 李建中，预应力混凝土连续梁桥和刚架桥的时效分析，石家庄铁道学院学报，Vol.13, No.4, 1991, 45-482 范立础主编，桥梁工程（第二版）（上册），人民交通出版社，1993