• ISSN 0258-2724
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横向偏位对截面不对称槽形PC梁受力的影响

朱利明 唐俊 邢世玲

朱利明, 唐俊, 邢世玲. 横向偏位对截面不对称槽形PC梁受力的影响[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(6): 1155-1161. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170683
引用本文: 朱利明, 唐俊, 邢世玲. 横向偏位对截面不对称槽形PC梁受力的影响[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(6): 1155-1161. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170683
ZHU Liming, TANG Jun, XING Shiling. Effect of Transverse Deflection on Force State of Prestressed Concrete Trough Girders with Asymmetric Cross-Section[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1155-1161. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170683
Citation: ZHU Liming, TANG Jun, XING Shiling. Effect of Transverse Deflection on Force State of Prestressed Concrete Trough Girders with Asymmetric Cross-Section[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1155-1161. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170683

横向偏位对截面不对称槽形PC梁受力的影响

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170683
详细信息
    作者简介:

    朱利明(1968—),男,教授级高工,研究方向为桥梁结构设计及桥梁隧道结构检测、监测、施工监控及荷载试验技术、桥梁鉴定、评估及维修加固改造技术、桥梁振动控制技术及耐久性,E-mail:zhulm@njut.edu.cn

  • 中图分类号: U445.462;TU378.7

Effect of Transverse Deflection on Force State of Prestressed Concrete Trough Girders with Asymmetric Cross-Section

  • 摘要: 为了研究梁体横向偏位对截面不对称PC (prestressed concrete)开口薄壁梁顶推施工的影响,并提出合理纠偏阈值,以世界首例顶推施工的不对称截面槽形梁——天津第二大街跨津山铁路立交工程为背景,利用有限元软件ANSYS建立实桥模型,研究槽形梁在最不利状态下未发生横向偏位时受力状态,在此基础上以满足安全落梁的横向偏位距离为最大偏位距离,分析不同横向偏位方式对梁体受力的影响. 研究结果表明:槽形梁在未发生偏位时横截面受力不均衡,而平动向右偏位方式加剧受力的不均衡;梁体以最不利偏位方式偏移96 mm后,槽型梁整体内力变化值较小,且下一步顶推后可以安全落梁. 因此,认为顶推施工中,横向偏位纠偏阈值可适当放宽至96 mm.

     

  • 图 1  最大悬臂处桥型布置及4# 墩支点截面图(单位:cm)

    Figure 1.  Bridge arrangement at the maximum cantilever and the fulcrum section of the No.4 pie (unit:cm)

    图 2  ANSYS有限元模型

    Figure 2.  ANSYS finite element model

    图 3  路径布置示意(单位:cm)

    Figure 3.  Layout of route arrangement (unit:cm)

    图 4  桥墩支反力

    Figure 4.  Bridge pier support force

    图 5  正常状况下梁体受力状态

    Figure 5.  Force state of the beam in normal conditions

    图 6  同侧梁体偏位方式(单位:cm)

    Figure 6.  Schematic diagram of deflection of beam body at the same side (unit:cm)

    图 7  两侧梁体偏位方式(单位:cm)

    Figure 7.  Schematic diagram of deflection of beam body on both sides (unit:cm)

    图 8  不同偏位方式引起梁体受力差值

    Figure 8.  Force difference between beams caused by different deflection modes

    图 9  横向支反力

    Figure 9.  Lateral reaction force

    表  1  结构材料参数

    Table  1.   Parameters of structural materials

    结构 单元类型 材料 弹性模量/Pa 泊松比 密度/(kg•m–3
    导梁 SHELL63 Q345 2.06 × 1011 0.3 7 850
    横联 BEAM189 Q235 2.06 × 1011 0.3 7 850
    主体 SOLID65 C50 3.25 × 1010 0.2 2 500
    钢束 LINK8 1860钢绞线 1.95 × 1010 0.3 7 850
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    表  2  横向偏位工况

    Table  2.   Transverse deflection conditions

    工况 工况描述
    1 以L3# 墩中心为支点旋转右偏
    2 平动向右偏位
    3 以L3# 墩中心为支点旋转左偏
    4 平动向左偏位
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    表  3  行车道板左右侧应力对比

    Table  3.   Stress comparison between two sides of carriageway slab

    工况 路径 1 路径 2
    左侧应力/MPa 右侧应力/MPa 差值百分比/% 左侧应力/MPa 右侧应力/MPa 差值百分比/%
    1 –2.64 –1.79 32.4 –6.71 –8.84 31.7
    2 –2.64 –1.78 32.5 –6.71 –8.86 32.0
    3 –2.35 –2.04 13.2 –7.04 –8.52 21.1
    4 –2.34 –2.04 13.0 –7.04 –8.51 20.9
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    表  4  导梁前端挠度值对比

    Table  4.   Comparison of vertical deflection values in front of guide beams mm

    工况 竖向挠度 横向挠度 累计横向偏位距离
    左边梁 右边梁 差值 左边梁 右边梁 差值
    1 –106.35 –111.67 –5.32 5.04 5.32 0.29 170.32
    2 –106.34 –111.68 –5.34 5.01 5.30 0.29 101.30
    3 –106.30 –111.50 –5.20 4.96 5.25 0.29 170.25
    4 –106.30 –111.48 –5.18 5.00 5.28 0.29 101.28
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-13
  • 修回日期:  2018-03-23
  • 网络出版日期:  2018-10-31
  • 刊出日期:  2019-12-01

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