横张预应力混凝土连续梁桥的探索与实践 - 图文

重庆交通学院硕士学位论文 2002年3月 分类号 TU4 单位代码 10618 UDC 密 级 学 号 99007

硕 士 学 位 论 文

论文题目： 横张预应力混凝土连续梁桥的探索与实践

Exploration and Application of the Vertically Tensioned Prestressed Concrete Continuous Beam Bridges

作者姓名： 胡

导师姓名、职称、 学位及单位名称： 申请学位级别：

教授 博士 重庆交通学院

专业名称： 结

硕 士 构 工 程

论文提交日期： 2002年3月1日 论文答辩日期： 2002年3月17日

学位授予单位和日期：

重 庆 交 通 学 院

答辩委员会主席： 评阅人： 2002年 2月 28日

重庆交通学院硕士学位论文 2002年3月

摘 要

迄今为止，横张预应力混凝土技术在T型梁、箱型梁、空心板桥三种常规简支梁桥中得以成功应用。为了将该技术由简支梁桥推广应用到更大跨度的连续梁桥中，课题组进行了富有创新性的探索和实践。本文以渝黔高速公路童家院子人行天桥为研究对象，讨论了设计理论和工程实践方面的有关问题。

本文所做的主要工作有：

1、从预应力的施工工艺方面着手，讨论了常规预应力混凝土连续梁桥的优缺点，在横张预应力混凝土技术固有优势的基础上，提出了横张预应力混凝土连续梁的设计构思，并对局部构造措施进行了细致描述。

2、对横张预应力混凝土连续梁的力学性能进行了分析计算，探讨了预应力损失、次内力、收缩、徐变等方面的问题。

3、提出用广义等效荷载法分析结构内力，与常规连续梁进行了对比分析；然后运用《公桥规》（征求意见稿）中截面验算公式作了强度、应力及变形等方面的验算。

4、利用有限元软件ANSYS对粘结锚固区、定位插销孔附近等局部区域的应力进行了仿真分析，并用图像方式显示了加强件对局部应力的改善情况。

5、讨论了横张预应力混凝土连续梁的可能张拉形式和相应张拉设备，所选择的方案得到了实践的验证。

【关键词】 横张预应力、连续梁、设计构思、力学行为、等效荷载、次内力、ANSYS、应力分析

重庆交通学院硕士学位论文 2002年3月

Exploration and Application of the Vertically Tensioned Prestressed Concrete Continuous Beam Bridges

ABSTRACT

By now, the technology of vertically tensioned prestressed concrete(VTPC) has been successfully applied to T-beams, box beams and hollow slabs. In order to popularize this technique from simple supported beam bridges to larger-span continuous beam bridges, the project team has made creative exploration and practice. In this paper, we took Tongjiayuanzi overpass bridge on Yuqian expressway as the research object, and discussed some related problems about design theory and engineering practice.

The main work finished is listed below：

1.From the point of prestressing construction technology, discussing the advantages and disadvantages of conventionally prestressed concrete continuous beam bridges, putting forward the design idea of the VTPC continuous beam bridge on the basis of its intrinsic merits, then explicating the local reinforcement.

2.Analysing and calculating the mechanical performance of the VTPC continuous beam, discussing such problems as prestress loss, secondary forces, shrinkage and creep.

3.Generalizing the equivalent loads method to analyzing the structural interior forces, making a contrastive analysis with conventional continuous beam, then making a verifying computation about strength, stress and deformation according to up-to-date “Design Code fore Highway Bridge and Culverts”.

4.Simulating the stresses of anchoring bond region and the vicinity region of the checking bolt by means of finite element analysis software ANSYS, then using image to show the improving effect of the enhancing measure on the local stress.

5.Discussing the possible tension forms and corresponding tension equipment, the chosen scheme has received the validation of practice.

[KEY WORDS] Vertically tensioned prestress, continuous beam, design ideas,

mechanical behavior, equivalent load, secondary interior force, ANSYS, stress analysis.

重庆交通学院硕士学位论文 2002年3月

目 录

摘要

ABSTRACT 第一章 绪论

1.1 预应力混凝土技术的发展??????????????????? 1 1.2 中小跨连续梁桥中的预应力工艺???????????????? 1 1.3 横张预应力混凝土连续梁的提出 ????????????????8 1.4 本文所作的主要工作?????????????????????10

第二章 横张预应力混凝土连续梁

2.1 工程概况??????????????????????????11 2.2 设计构思??????????????????????????11 2.3 构造措施??????????????????????????17 2.4 施工工艺及有关技术问题的处理????????????????18

第三章 力学性能分析与计算

3.1 预应力和张拉力的计算????????????????????27 3.2 控制应力的选取和预应力损失的计算??????????????31 3.3 内力计算??????????????????????????39 3.4 次内力计算?????????????????????????42 3.5 内力组合??????????????????????????48 3.6 截面强度验算????????????????????????50 3.7 应力验算??????????????????????????52 3.8 变形分析与验算???????????????????????53

第四章 关键部位的应力分析

4.1 预应力筋锚固长度的选取???????????????????56 4.2 粘结锚固区的应力分析????????????????????61 4.3 定位插销孔附近混凝土的应力分析???????????????68 4.4 先、后浇注混凝土变形差异分析???????????????? 71 4.5 预应力筋张拉下行的几何非线形分析??????????????75

结束语?????????????????????????????? 80

参考文献 致谢