鐵路橋梁撓度驗算

四、變形驗算恒載包括結構自重、橋面鋪裝和附屬設施、混統(tǒng)土收縮徐變影響力等。結構在恒載作用下產(chǎn)生的撓度變形是長期存在的，一股通過預拱度來加以抵消,使竣工后的橋梁達到理想的設卄線形。活載撓度是臨時發(fā)生的,使梁休產(chǎn)生反復變形,帶來行車的不適。同時，車輛對梁體的沖擊，引起橋梁的振動，可能損壞橋面鋪裝和結構的附厲設施。因此,設計中應驗算活義撓度耒體現(xiàn)結構的剛度特征。公路橋涵設計規(guī)范0170215)第5.2.28條規(guī)定:短期活載作用下，受彎構件的別度按下列規(guī)定采用:全預應力混凝土構件、部分預應力混凝土A類構件及MwM｛的B類構件采用O.85￡h7o；?分預應力混凝土M>Mf的B類構件，在Mf作用時采用0&童山;在(M-Md作用時采用O.85Eh/oi^其中：磯一~混凝土的彈性模童；Zd—構件換算截面的慣性矩$'/m——構件開裂后的換算截SKR性矩;M—用活載產(chǎn)生的彎矩；Mi—截面開裂彎矩；^(=(^+7^)% (4^61>式中：%一受彎構件受拉邊緣(使用荷載作用時)的有效預壓應力；7——拉區(qū)泯凝土塑性系數(shù)*=2S^/Wq;SQ―算截面熏心軸以下或以上的面積對重心軸的面積矩；Wo——對構件受拉邊級（使用荷載作用時）的換算截面抵抗矩。（一）竣工初期對預拱度的要求預拱度的大小與結構自重、施工方法、施工荷載、結構體系轉換.混凝土的收縮徐變、混凝土彈性模量、預加力等因素有關?！豆窐蚝┕ぜ夹g規(guī)范》（1989年版〉及《公路施工手冊》（1顆年版）中，對有支架施工的梁式橋預拱度設置為“以中間點為預拱度最高值，以兩端為零，其余各點近似地按二次拋物線比例進行分配J對懸臂施工的連續(xù)粱結構，其預拱度設置的原則為*?懸臂澆筑的前端底扳和橋面標高應根據(jù)掛籃的前端變形、各階段混擬土的彈塑性變形設置預拱度J并且要求施工過程中“及時校核和調整”。按全預應力而不是按部分預應力設計的構件■在恒載作用下可能引起向上的撓度，這種撓度甚至會由于混凝土的徐變作用而增加。設計中應結合荷栽產(chǎn)生的向下?lián)隙群秃侠砜刂祁A加應力來避免產(chǎn)生過大的上撓度。同時，由于預應力混凝土構件全截面（無裂縫）或接近全截面（裂縫開展受嚴格控制）參與工作,其結構剛度比鋼筋混凝土構件大‘一般無須臉算其撓度。但為了掌握梁體在工作階段的變形情況■合理設置預拱度,設計過程中必須計算各工作階段的撓度值。由于恒戴而需設置預拱度時，其值等于結構重力和半個汽車荷載（不計沖擊力）所產(chǎn)生的豎向撓度。?撓度線應做成平順曲線°當結構重力和汽車荷載（不計沖擊力）產(chǎn)生的向下?lián)隙炔怀^跨徑的1/1600可不設預拱度。.（二）循變收編終極時的撓度1?靜定篥或一次建成的、具有單一收縮徐變特性的翅靜定結構的検期變形計算考處到徐變系數(shù)為徐變應變對28天齡期的加彈性應變之比,并且考慮到混SLt的彈性模量隨齡期變化的情況*加載后翼時的總應變?yōu)椋簎 d?丄%)u d?丄%)4s=S)+3曲*(4-4-62)式中：r—開始加載時的齡期。任_截面的長期撓度為+少心?[1+ （4-4-63）式中：“芒一 1為預應力和恒載開始作用時的齡期；罠畑——由預應力產(chǎn)生的麟時彈性撓度;兀好）——由恒載產(chǎn)生的麟時彈性撓度;少蟲*—應力損失產(chǎn)生彈性撓度變化$Z（hr） 化系數(shù)。一期恒載和二期恒載開始作用時的陸期卍不同，應分別考慮。為（小幾（力、弘』可采用共極法等結構力學中的有關方法、等效荷載法計奠。BH4-4-20為單跨BT應力混凝土簡支梁在各種力筋布砒況下由8（應力產(chǎn)生的跨中麟時彈性上拱度的討傑公式，圖721表示零桟面單跨梁載各種支承條件下垂直荷栽作用時的跨中或懸割e的撓度計算公式。(4-4-64)(4-4-64)式中t6（0> 疋=0時的預加應力: r時預應力損失后的預加應力o2?超靜定結構分階段施工的長期變形計算由于遠類結構因結構自重、預加應力、結構體系轉換等工藝產(chǎn)生的撓度伴隨著混凝土的收縮徐變發(fā)生■其長期變形應參照本篇第三章的有關內容中介紹的方法進行計算J1）分階段施工的懸臂梁預拱度如圖44-22所示三跨連續(xù)策.懸青施工過程中,為抵消階段預加應力籌因素引起的結構撓度,需設量預拱度。施工中及竣工后的挽度包括：0L濕混瞬土重力作用下掛儘本身的結構撓度，經(jīng)工地試吊實測數(shù)據(jù)校核卄算結果石得到；遂段施工時iftie土懸臂的撓度；各懇骨在施工后移去掛鏡和施工設備的撓度:掛梁（對于靜定Tmw構）引起的攏度和相鄰懸骨連接段（對于連續(xù)結構）引起的撓度；二期植載引起飽長期撓度:活義引起的短期撓脈橋敬葩基髓沉陣引起的短期和長期撓度8圖“22用孚會4HT法施工形Jft的三跨譽壊翠時，橋西妙厲-過程從其按飆計算長期撓度時可以蔥略各節(jié)段加載帯期的差異而取其平均值計算徐變系數(shù)。當發(fā)生結構體系變化時,應計及這種變化的彰響。各種撓度均可按結構力學中有關方法進行計算。在一般偵況下，預拱度總是向上設畫的$當計算結果需向下設置時,威以審慎的態(tài)度加以分析。?W支架施工的懸臂梁-如圖“23所示，取四節(jié)段組成的懸痔梁為例,每個節(jié)點因結構自重而應設的預拱度A可用下式表示，其中雙腳標的定義與結構力學中的規(guī)定相同。

?）°12 dJ■1-°21^221?）°12 dJ■1-°21^221△2dl ^33 厶341=-^41 厶42 人43 △??1-?2^4"圖33有支架施工的自賣變星（4^4-65）式中：4、…久一存梁上四個節(jié)點在卸架后結構自重引起的.總變形；厶矽一由每個節(jié)段自重G,、…、Q對四個節(jié)點產(chǎn)生的彈性變形二1,2,3,4)。纜索吊裝時的懸臂拼裝結構懸暫結構逐段拼裝而成,后節(jié)段的自重引起先拼節(jié)段產(chǎn)生彈性變形,而先拼裝節(jié)段已完成本身的自重變形?不再對后續(xù)節(jié)段產(chǎn)生影響。圈—“中的懸傳集假設是由四個預制節(jié)段用纜素吊裝而成，每個節(jié)點因結構自重而應設的預拱度4可用下式表示，其中雙御標的定義與結構力學中的規(guī)定相同。

MA044^4 的結杭自賣Bl拱度掛籃施工的懸拼(澆〉結構掛藍結構自賈產(chǎn)生的彈性變形護“在拆除掛籃后得到恢復■掛籃因澆筑混att的重力不斷增加而產(chǎn)生的彈性變形％導致結構發(fā)生永久變形;拆除掛fflt后"這部分變形不能得到恢復，見圖4-4-25o當逐段施加預應力時，預應力對個節(jié)點產(chǎn)生的變形值一般向上。懸脅施工中的預拱度設置內容和方法匯總于表44心其中?

節(jié)段增（+〉*#（-）處工方怯H#力法分配+7HUn誠力7ttMIR宜接販祓備自重—7耀段ft算Bin雄釐伸禱撓曲+y徐變變娜+v二期粗■+?x/磁力次內力+戒-y沮度（升）次內力十y按連如技二次徐變次內力十7yH>J?中收?Rfc內力-\Z**?比Mie羽*捉降4-橋戟愉期期+V1/2汽車背譲《包括析犠住時圧“但不廿沖擊力）+7注=“4”表和《拱向上廣表示預拱向下成抑0U圈1251號、3號節(jié)段魂筑對的擔值變形掛籃伸臂的撓度可以通過調整吊桿長度預先消除。2》共矩梁法計算分節(jié)段施工懸存黑的長期變形如圖126所示.分節(jié)段曲工的懸傳梁桀段①任一截面的刊處的撓度為各節(jié)段的平均撓曲角對撓度所作貢獻之和，計算公式為：齊總盞匕7）占=仏嚴右普［i+卩n+ 啓轡［i+旅宀+ 嚴學警口*卩（一2r>ir）］+...*（巧-嚴參琴吩+卩式中：凰一第T梁段的彎矩平均值，可近似地取諫節(jié)段兩端點禪面彎矩之算術平均值:式中：凰一第T梁段的彎矩平均值，可近似地取諫節(jié)段兩端點禪面彎矩之算術平均值:(4-4-66)Mi—第i梁段施工時在第/梁段產(chǎn)生的彎矩;艮——漿段匚在“r加載時刻混凝土的彈性模量;厶——第i梁段的截面慣矩，可近似地取該節(jié)段兩端點截面慣矩之算術平均值；z——各梁段施工周期,即各樂段的初步加如期;i—算時刻；刃E——從時刻r起始至時刻2結束的混凝土徐變系數(shù)。b)圈126矽罰b)圈126矽罰?工殘度計算BB式如圖127所示,引起某梨段平均撓曲箱的彎矩也是由該段本身以及其后逐段施工加載（包括預加應力）所產(chǎn)生彎矩的總和,如：Mx= （4467）計算中尚應注熱①為了得/菽糖確的計算結果，在計賃各階段預加應力所引起的彎矩時，也應計及所考慮時袁IE時相應的預應力損關值事②計算任一集段j施H完畢時的端點撓度〈此時r=j?門，當懸臂共分為從段時，懸會端的撓度可代A/=r來求得、③ft?算已施工剿之前任一載面x,（r<j）ft的撓度，則取前r戎之和，并將可換血暫。妬曹C^?9HU)妬曹C^?9HU)團127希鼻備耐費■響的撓跖傑圈式3丫考慮集體配筋約束作用時的長期變解計算考