【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 段兩側(cè)懸臂端在支架、模板重量、合攏段自重作用下的內(nèi)力 如 圖 2g)所示。 （ 8）合攏段支架模板拆除后，考慮上述重量以相反的方向加在連續(xù)梁上產(chǎn)生的內(nèi)力 如 圖 2h)所示。 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 9 （ 9）將上述所有內(nèi)力圖迭加后即得到連續(xù)梁最終的恒載內(nèi)力圖 如 圖 2i)所示 。 圖 2 五跨連續(xù)梁的施工程序及恒載、最終恒載內(nèi)力圖 采用頂推法施工時(shí)， 由于 頂推過程中結(jié)構(gòu)體系不斷發(fā)生變化，因此梁體內(nèi)力亦不斷發(fā)生變化。頂推過程中在梁內(nèi)出現(xiàn)的內(nèi)力 ，可根據(jù)頂推時(shí)不同的結(jié)構(gòu)體系狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，通常采用電算方法計(jì)算。 采用 先 簡(jiǎn)支 后 連續(xù)方法施工的連續(xù)橋，梁體自重內(nèi)力應(yīng)按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。橋面鋪裝等二期恒載內(nèi)力按鋪裝時(shí)的結(jié)構(gòu)體系計(jì)算。 結(jié)構(gòu)活載內(nèi)力計(jì)算 主梁活載內(nèi)力是由可變作用中車道荷載、人群荷載等產(chǎn)生的。很顯然，不管采用北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 10 何種施工方法，這時(shí)結(jié)構(gòu)已成為最終體系 —— 連續(xù)梁橋。因此力學(xué)計(jì)算圖式已十分明確 。 連續(xù)梁橋?yàn)槌o定結(jié)構(gòu)，活載內(nèi)力計(jì)算以影響線為基礎(chǔ)。計(jì)算影響線可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，亦可直接采用有限元法計(jì)算繪制影響線。在內(nèi)力影響線上按最不利荷載位置布置活載，就可求得截面的控制內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力影響線有正、負(fù)兩種區(qū)段時(shí)，應(yīng)分別對(duì)正、負(fù)區(qū)段加載，以求出正、負(fù)兩個(gè)內(nèi)力值，正值和負(fù)值分別稱為最大和最小內(nèi)力。當(dāng)只有正號(hào)影響線時(shí)，則最小內(nèi)力為零，反之則最大內(nèi)力為零。 與簡(jiǎn)支梁活載內(nèi)力計(jì)算相似，連續(xù)梁橋主梁活載內(nèi)力計(jì)算也要首先計(jì)算主梁的最不利荷載橫向分布系數(shù) mi。荷載橫向分布計(jì)算方法只適用于等截面簡(jiǎn)支梁（正、斜、彎） ，而對(duì)于變截面簡(jiǎn)支梁橋或變截面的懸臂或連續(xù)梁橋的荷載橫向分布的計(jì)算方法則要復(fù)雜得多，因?yàn)樗鼈兊木_內(nèi)力影響面的形狀比較復(fù)雜，如按變量分離的思想去找尋一個(gè)近似的實(shí)用計(jì)算方法是繁瑣的，因?yàn)榻孛孀兓?guī)律和體系參數(shù)組合的實(shí)際情況各不相同，要結(jié)合具體情況做反復(fù)的計(jì)算，這在一般的橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中是難于采用的。 為此，一般將等截面簡(jiǎn)支梁橋的荷載橫向分布方法近似地應(yīng)用于變截面簡(jiǎn)支、懸臂、連續(xù)體系，把這些結(jié)構(gòu)體系的某一橋跨按等剛度原則變?yōu)榭缍认嗤木哂械冉孛娴暮?jiǎn)支梁，然后按簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)的荷載橫向分布計(jì)算方法求解各種被換算結(jié)構(gòu)的 橫向分布問題。所謂等剛度是指在跨中施加一個(gè)集中荷載或一個(gè)集中扭矩，使它們的跨中撓度或扭轉(zhuǎn)角應(yīng)分別彼此相籌。關(guān)于連續(xù)梁橋荷載橫向分布系數(shù)的具體計(jì)算方法請(qǐng)參看范立礎(chǔ)主編的《橋梁工程》。 將荷載乘以橫向分布系數(shù)后，即可應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線計(jì)算截面活載內(nèi)力。對(duì)于車道荷載應(yīng)將其均布和集中荷載引起的內(nèi)力進(jìn)行疊加求出總效應(yīng)。 超靜定結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力分析 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁存在 的 次內(nèi)力是一個(gè) 十分 重要 的 力學(xué)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中必須加以考慮。下面分別簡(jiǎn)要介紹預(yù)加力作用下的次內(nèi)力和混凝土徐變產(chǎn)生的次內(nèi)力的計(jì)算原理和方法。 預(yù)加力作用下的次內(nèi)力計(jì)算 在超靜定結(jié)構(gòu)上施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，梁身撓曲變形受到贅余的支座約束，支座上可能產(chǎn)生次反力，次反力又會(huì)使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生次內(nèi)力。以圖 3兩跨等截面連續(xù)梁為例，預(yù)應(yīng)力筋按直線布置，如假想梁在中間贅余支點(diǎn)上無約束的話，則預(yù)應(yīng)力促使梁 向 中點(diǎn)翹高遠(yuǎn) 離支點(diǎn) 圖 a），此時(shí)梁內(nèi)的彎矩 圖 c）為預(yù)加力乘以預(yù)應(yīng)力中間支點(diǎn)位置上的 位移，這樣在中間支點(diǎn)上必然作用 一個(gè)方向與梁變形相反的次反力 圖 b），它 使梁內(nèi)產(chǎn)生了次彎矩 圖 d）。 次內(nèi)力的計(jì)算可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法求得 ： 在預(yù)加力作 用下，結(jié)構(gòu)中的實(shí)際彎矩（稱為 總彎矩）等于初彎矩與次彎矩的代數(shù)和 圖 e），圖 f為相應(yīng)的總剪力圖。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁內(nèi)力計(jì)算中，預(yù)加力引起的次內(nèi)力影響很大，不能忽視。 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 11 圖 3 預(yù)加力作用下的初彎矩、次彎矩及總彎矩 混凝土徐變次內(nèi)力計(jì)算 混凝土構(gòu)件在加載時(shí)會(huì)發(fā)生瞬時(shí)彈性應(yīng)變?chǔ)?，隨著時(shí)間的發(fā)展，變形逐漸增加，此逐漸增加的應(yīng)變即稱為徐變，用 ε c(t)表示?；炷列熳?cè)诩虞d后初期增長較快，經(jīng) 3年后趨于穩(wěn)定。通常徐變特征是用徐變系數(shù)φ (t)來描述，其表達(dá)式為： (t) /t c c???? 徐變系數(shù)的大小 與加載時(shí)混凝土齡期有很大關(guān)系，加載齡期越大則徐變系數(shù)越小。 當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在施工過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時(shí)，先期結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力由于混凝土徐變作用，將不斷產(chǎn)生次內(nèi)力。以圖 3 兩跨連續(xù)梁為例， 事 先用吊裝施工方法架設(shè)成兩跨簡(jiǎn)支梁，在混凝土齡期為 τ 0 時(shí) 結(jié)合 成連續(xù)梁，則先期結(jié)構(gòu)為兩跨簡(jiǎn)支梁，后期結(jié)構(gòu)為兩跨連續(xù)梁，體系轉(zhuǎn)換時(shí)間為 τ 0?，F(xiàn)分析發(fā)生體系轉(zhuǎn)換情況下，作用在先期結(jié)構(gòu)上的恒載（包括結(jié)構(gòu)自重和預(yù)加力）在 ) t(τ 0)時(shí)連續(xù)梁的內(nèi)力分布。 取連續(xù)梁的基本體系為兩孔簡(jiǎn)支梁，在中間支點(diǎn)加上贅余力 M1t， M1t為混 凝土徐變引起的彎矩。在基本結(jié)構(gòu)中間支點(diǎn)上，由先期結(jié)構(gòu)的恒載引起的沿贅余力方向的轉(zhuǎn)角為δ 1p，由 M1t引起的沿贅余力方向的轉(zhuǎn)角為δ 11M1t，δ 11為 M1t=1 時(shí)基本結(jié)構(gòu)沿贅余力方向產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角?？紤]到在任何時(shí)刻結(jié)構(gòu) 都 必須滿足變形協(xié)調(diào)條件，按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法可列出相應(yīng)的方程，并求得徐變引起的彎矩 M1t： 00[ ( t, ) ( , ) ]11 {1 }tM X e ? ? ?? ? ? ??? 1 1 11/pX ??? ，0(t, )??、0( , )???分別為加載齡期τ 0的混凝土分別在 t 和τ（ t北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 12 τ）時(shí)的 徐變系數(shù)。 由此可知，連續(xù)梁在施工過程中由靜定結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換為超靜定結(jié)構(gòu)體系，混凝土徐變作用將引起恒載內(nèi)力重分配，梁內(nèi)任意截面的最后恒載彎矩 Mgt，等于 在先期結(jié)構(gòu)中的原有彎矩 M1g上增加一個(gè)徐變引起的次彎矩 1tMM ，即： 00[ ( t , ) ( , ) ]1 1 1 1 { 1 }g t g t gM M M M M M X e ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 令 2 1 1tgM M M X??， 上式可寫成 00[ ( t, ) ( , ) ]2 1 2 1( ) { 1 }t g g gM M M M e ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 式中： M1g—— 在先期結(jié)構(gòu)上的恒載（包括預(yù)加力），按先期結(jié)構(gòu)體系計(jì)算的彎矩； M2g—— 在先期結(jié)構(gòu)上的恒載（包括預(yù)加力），按后期結(jié)構(gòu)體系計(jì)算的彎矩； M—— 在基本結(jié)構(gòu)中，單位贅余力作用的彎矩。 需要說明的是，簡(jiǎn)支梁連接后中間支座接縫截面由于恒載徐變產(chǎn)生的次彎矩，最后將接近由于沒有體系轉(zhuǎn)換情況下的連續(xù)梁中同一截面的恒載彎矩，特別是在混凝土灌注后 12個(gè)月齡期較早時(shí)候進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的情況，徐變作用更是顯著。 連續(xù)梁在施工過程中不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換時(shí)，徐變變形并不 引起超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化，即不會(huì)引起次內(nèi)力。 4. 連續(xù)梁橋的施工 連續(xù)體系梁橋的最大特點(diǎn)是橋跨結(jié)構(gòu)上除了有承受正彎矩的截面以外，還有能承受負(fù)彎矩的支點(diǎn)截面，這也是它與簡(jiǎn)支梁橋體系的最大差別。因此連續(xù)梁橋的施工方法與簡(jiǎn)支梁橋也有很大差別，目前它所用的施工方法大致可分為三類： （ 1）逐孔施工法。它又可分為落地支架施工和移動(dòng)模架施工兩種方法。 （ 2）節(jié)段施工法。它是將每一跨結(jié)構(gòu)劃分成若干個(gè)節(jié)段，采用懸臂澆筑或者懸臂拼裝（預(yù)制節(jié)段）兩種方法逐段接長，然后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。 （ 3）頂推施工法。它是在橋的一岸或兩岸開 辟預(yù)制場(chǎng)地，分節(jié)段的預(yù)制梁身，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將各節(jié)段連成整體，然后應(yīng)用水平液壓千斤頂施力，將梁段向?qū)Π锻七M(jìn)。頂推施工的方法又分為單點(diǎn)頂推施工和多點(diǎn)頂推兩種。 下面將分別介紹每種施工方法的特點(diǎn)。 逐孔施工法 移動(dòng)模架施工法 移動(dòng)式模架施工法，也稱造橋機(jī)法，根據(jù)承載結(jié)構(gòu)的位置，可分為上承式和下承式兩種，它是以一種自帶模板，將支架和模板支承在長度稍大于兩跨、前端作導(dǎo)梁用的承載梁上，然后在跨內(nèi)進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆施工，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后脫模，張拉北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 13 預(yù)應(yīng)力束，并將整孔模架沿導(dǎo)梁前移至下一澆筑孔跨 ，如此逐孔推進(jìn)直至全橋施工完畢。移動(dòng)模架的構(gòu)造形式包括承重梁、導(dǎo)梁、臺(tái)車和橋墩托架等構(gòu)件。 移動(dòng)模架施工法的特點(diǎn)： (1)集制梁和架梁為一體，無需專用梁場(chǎng)，減少占用耕地，無需大型提梁運(yùn) 梁設(shè)備，機(jī)械化程度高； (2)模架機(jī)動(dòng)靈活，周轉(zhuǎn)率高，工程規(guī)模越大經(jīng)濟(jì)效益越好； (3)可以完全不需設(shè)置地面支架，施工不受道路、河流、橋下凈空和地基承 載力等各種條件的影響。 落地支架施工法 連續(xù)梁橋落地 支架 施工方 法 與簡(jiǎn)支梁橋基本上是相同的 ，該法是在支架上安裝模板，綁扎及安裝鋼筋骨架，預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道，并在現(xiàn)場(chǎng)澆 筑混凝土，待混凝土達(dá)到所要求的強(qiáng)度后施加預(yù)應(yīng)力，再拆除摸板的施工方法。 由于在施工中需要的模板和支架較多，所以該方法一般常在小跨徑橋梁采用。隨著橋梁結(jié)構(gòu)型式的多樣化發(fā)展，近年來出現(xiàn)了一些需要變寬的異型橋、小 半徑彎橋等復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu)，在其他施工方法都比較困難或難以實(shí)施時(shí)，而目前又有很多制式器材支架，有時(shí)也在中、大橋梁中采用支架現(xiàn)澆的施工方法。支架現(xiàn)澆施工法的特點(diǎn)： (1)施工進(jìn)度快，根據(jù)工期要求可同時(shí)進(jìn)行多跨橋梁施工； (2)施工工藝簡(jiǎn)單，在支架上施工，安全系數(shù)較高，施工相對(duì)平穩(wěn)、可靠、不需大型起重設(shè)備。 (3)施工中一般無體系轉(zhuǎn)換，施工控制相對(duì)簡(jiǎn)單； (4)施工中需要使用大量支架和模板，墩高跨度大時(shí)造價(jià)增加明顯，需要通 過優(yōu)化支架體系才能得以更大范圍的應(yīng)用； (5)支架對(duì)基礎(chǔ)要求較高，施工過程中不能出現(xiàn)基礎(chǔ)沉陷，需要做好防排水。 但是與簡(jiǎn)支梁橋所不同的是連續(xù)梁橋在中間墩處的截面是連續(xù)的，而且承擔(dān)較大的負(fù)彎矩，需要混凝土截面連續(xù)通過。因此，必須要格外注意兩個(gè)問題。 （ 1）不均勻沉降的影響。橋墩的剛度比臨時(shí)支架的剛度要大得多，加之支架的一般墊基都在未經(jīng)過精心處理的土基上，因此引起的不均勻沉降往往導(dǎo)致主梁在支點(diǎn)截面處開裂。 （ 2）混凝土收縮。由于每次澆筑的梁段較長，混凝土的收縮又受到橋墩、支座摩阻力和先澆部分混凝土的阻礙，也是容易引起主梁開裂的另一個(gè)原因。 節(jié)段施工法 節(jié)段施工法 是在已建橋墩頂部，沿橋梁跨徑方向，對(duì)稱逐段澆筑混凝土的施工 方法 。每向前施工一段，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后施加預(yù)應(yīng)力與已成部分形成整體。懸臂對(duì)稱施工根據(jù)施工方法的不同可分為懸臂拼裝和懸臂澆筑兩類。 懸臂澆筑法 懸臂澆筑 法 是在橋墩兩側(cè)安裝掛籃，對(duì)稱澆筑混凝土，保持基本平衡，待混凝土達(dá)到張拉強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋，而后將掛籃移動(dòng)到 下一節(jié)段，繼續(xù)循環(huán)澆筑混凝土。在懸臂澆筑混凝土或懸拼施工過程中，在墩頂需采用臨時(shí)固結(jié)措施，待懸臂施工結(jié)束、將相鄰懸臂端合龍成整體并張拉預(yù)應(yīng)力筋后，然后卸除支座的臨時(shí)固結(jié)措施，完成體北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 14 系轉(zhuǎn)換成橋。 懸臂澆筑法施工預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有如下特點(diǎn)： (1)懸臂施工時(shí)結(jié)構(gòu)受力與成橋后的受力狀態(tài)較為接近，施工時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋張拉既滿足施工時(shí)的臨時(shí)