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节段预制拼装体内-体外混合配束梁桥近些年来受到了世界工程界的关注和认可,在国内也逐渐开始得到推广和应用。因其具有技术合理、耐久性和经济性好等特点,在未来桥梁建设中的应用前景非常广阔,但节段预制拼装混合配束设计,在现行规范中没有明确的设计条款可以遵循。本文以节段预制拼装体内-体外混合配束梁桥为研究对象,对节段预制拼装混合配束设计中的一些关键问题进行研究:
(1)节段预制拼装体内-体外混合配束梁桥体外筋应力增量计算
基于体外预应力力筋应力增量与结构跨中挠度的关系,推导了正常使用阶段,结构在不同荷载作用下的体外筋应力增量计算公式,可以考虑结构二次效应影响,再次基础上,考虑了体外筋在转向处滑移对体外筋应力增量的影响,并给出了修正思路。通过与已有试验结果对比,验证了本文推导解析公式的适用性和合理性。
(2)节段预制拼装体内-体外混合配束箱梁足尺模型试验研究
依托长江第四大桥48m节段预制拼装体内-体外混合配束箱梁足尺模型试验项目,研究了正常使用阶段,混合配束节段箱梁的受力性能;对预应力筋摩阻损失,体外筋预应力增量进行了专项测试,并与有限元分析结果进行了校核;针对体外束的后期换索,专门进行了换索试验,研究体外束换索空间及换索工艺,并提出了换索施工的若干建议。
(3)混合配束设计的合理配束比例研究
针对混合配束设计中的配束比例设计,选取跨径、施工方法、结构形式等若干因素,以结构受力性能、施工速度以及工程造价等为评价指标,通过讨论分析,提出了合理配束比例的若干分配原则和合理配束比例选取步骤。
(4)节段预制拼装体内-体外混合配束设计的标准设计过程
现有节段预制拼装体内-体外混合配束梁桥设计,在设计规范中没有专门的条款可以遵循。本文给出了该类型桥梁从结构选型、预应力方案确定、构造设计以及结构分析验算的完整设计过程,供设计者参考。
(5)混合配束设计建议
总结了体内-体外混合配束节段预制拼装梁桥混合配束设计计算特点,并在参数分析和参考国内外规范规程的基础上,给出了该类型桥梁混合配束设计的若干建议。