预应力混凝土连续梁长期变位敏感性分析及对策研究陈长明修定Word文件下载.docx
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从计算数据看，混凝土所处环境湿度对混凝土的收缩徐变有影响较为敏感，在设计和施工中尤其是混凝土前期养护时的湿度应重点关注。
对各规范预应力损进行了计算分析和比较，计算分析表明：
铁路99规范和2005规范一致；
公路2004规范较85规范损失大；
在湿度为90％条件下，铁路规范及ASSHTO-1994规范均较公路85及2004规范损失大，因此在高湿度下公路规范预应力损失偏小，尤其是85规范更偏小；
在湿度为70％条件下公路规范较铁路规范及ASSHTO1994混凝土收缩徐变损失大。
分析表明，铁路规范与ASSTH01994规范在预应力损失计算时较为一致；
在低湿度条件下，公路规范损失较铁路规范损失大约40％（即66～76MPa）。
因此设计时单纯强调延长混凝土加载龄期来解决混凝土的长期变位是不恰当的，应强调混凝土在其成长过程中保持其高湿度较为关键。
其次对通过对连续梁悬臂施工的顶板束、腹板下弯束预应力损失对连续梁长、短期受力及变位影响分析并结合钱江铁路新桥模型计算分析，得出悬臂施工顶板束、腹板下弯束预应力损失对成桥运营应力及变位影响大于施工阶段的影响，而顶板束最敏感。
因此要控制连续梁长期变位，应首先在设计时设计足够的悬臂施工顶板束及腹板下弯束，保证施工时能克服并略大于恒载弯矩，并能满足混凝土因其损失后预应力弯矩基本与恒载弯矩一致，方能有效预防其长期竖向变位；
同时施工时也应采取措施保证其预应力的长期有效性。
再次对影响多跨连续梁长期运营纵向位移的关键因素进行分析和研究，从理论分析和计算上解决因支座设置造成后期支座纵向位移量不足影响支座长期受力的原因，并提出了多跨连续梁支座设置应考虑的因素及计算方法，解决了多跨连续梁纵向变位中的技术问题。
最后对多跨连续梁施工控制的总体目标、内容，施工过程中相关计算分析及施工线型控制方法、施工监控重点等进行分析。
关键词：
连续梁、收缩徐变、预应力损失、规范比较、长期变位、结构影响、敏感性分析、支座预偏
目录
第1章概论-1-
1.1选题背景-1-
1.1.1大跨径预应力混凝土连续梁及刚构桥的发展与现状-1-
1.1.2选题理由-2-
1.2多跨连续梁常见问题-2-
1.2.1主跨跨中长期下挠问题-2-
1.2.2箱梁梁体裂缝问题-3-
1.3我国连续梁桥主要病害分析及国内外研究现状-4-
1.3.1混凝土梁桥主跨跨中下挠分析-4-
1.3.2多跨连续梁纵向变位问题-4-
1.3.3混凝土梁桥裂缝分析-5-
1.4本文研究的主要内容、目标与方法-5-
1.4.1研究的主要内容-5-
1.4.2研究的主要目标-6-
1.4.3研究的主要方法-6-
第2章预应力混凝土收缩、徐变及预应力损失相关规范分析比较-7-
2.1概述-7-
2.2预应力收缩徐变参数的计算分析-7-
2.2.1公路85规范收缩应变及徐变系数分析-7-
2.2.2公路2004规范收缩应变及徐变系数分析-10-
2.2.3铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范-14-
2.2.4美国桥梁设计规范（AASHTO-1994）-15-
2.2.5混凝土收缩徐变比较-18-
2.3相关规范预应力损失比较-20-
2.3.1预应力摩阻损失-20-
2.3.2锚头变形、钢束回缩预应力损失-20-
2.3.3弹性压缩损失-20-
2.3.4预应力松弛损失-21-
2.3.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失-22-
2.3.6各规范预应力损失比较汇总-24-
第3章预应力损失对多跨连续梁结构的影响分析-27-
3.1概述-27-
3.2预应力设计中相关问题分析-27-
3.2.1传统预应力设计问题-27-
3.2.2消除混凝土徐变对结构下挠的方法-27-
3.3预应力在施工和运营中的作用分析-28-
3.3.1钱江铁路新桥-28-
3.3.2悬臂施工顶板束在施工和成桥状态中的影响分析-31-
3.3.3悬臂施工腹板弯束在施工和成桥状态的影响分析-34-
3.4本章小结-37-
第4章多跨预应力混凝土连续梁支座长期纵向变位研究及措施-38-
4.1概述-38-
4.2多跨连续梁桥正式支座设置分析及技术措施-38-
4.2.1支座设置应考虑的因素-38-
4.2.2支座纵向预偏量设置理论分析-38-
4.2.3支座预偏量设置的技术措施-40-
第5章施工过程控制计算及关键措施研究-42-
5.1施工控制的总体目标及内容-42-
5.1.1施工控制的思路及总体目标-42-
5.1.2施工控制主要监控内容-43-
5.1.3施工监控过程及施工工艺的要求-43-
5.2施工过程相关计算分析-44-
5.2.1施工控制结构计算分析-44-
5.2.2施工控制的计算方法-44-
5.2.3施工控制计算内容-45-
5.2.4结构分析的目的-45-
5.2.5相关参数对结构的影响-45-
5.3施工线型控制方法-46-
5.3.1总体控制流程-47-
5.3.2循环悬臂浇筑阶段控制-48-
5.3.3合拢及合拢后控制-48-
5.4施工阶段的监控测量-49-
5.4.1监测项目-49-
5.4.2主梁断面应力监测-49-
5.4.3主梁线型监测-52-
第6章主要研究结论与建议-56-
参考文献-57-
第1章概论
1.1选题背景
1.1.1大跨径预应力混凝土连续梁及刚构桥的发展与现状
根据文献[1]我国60年代首次采用悬臂施工方法建成了第一座T型刚构桥，为我国修建大跨径预应力混凝土桥梁提高了成功的经验。
由于T型刚构桥跨中铰接对结构及行车不利，此后我国采用悬臂施工法建造了众多的大跨径预应力混凝土梁式桥而逐渐淘汰了T型刚构桥。
进入八十年代预应力混凝土连续梁桥建设突飞猛进，其代表为湖南常德沅水大桥（120m跨，20m宽单箱梁）和广东九江二桥（160m悬拼），目前最大跨径为南京长江二桥南汊桥（165m连续梁）。
我国目前已经建成的部份大跨度预应力混凝土连续梁桥见表1.1.1-1。
但是由于大跨度的连续梁桥需要大吨位的支座，因此连续梁桥的跨度受到支座吨位的限制，另外由于支座容易破坏，对于大跨度的连续梁桥，更换支座比较困难;
连续刚构桥同时具有连续梁和T型刚构的优点，墩、梁固结，无需大吨位支座，结构连续，满足车辆高速行使的要求，因此自1985年开工建设中国第一座连续刚构桥－广东洛溪大桥（180m），1988年底建成以后显示了连续刚构桥的优越性能，它跨越能力大，施工中无需体系转换，不需要大吨位支座，因此在全国大跨领域桥中迅速推广。
我国目前已经建成的部份大跨度预应力混凝土连续刚构桥见表1.1.1-2。
表1.1.1-1我国目前已经建成的部份大跨度预应力混凝土连续梁桥
序号
桥名
主跨跨径
建成年份
边跨/主跨
1
东海大桥
90+l60+l60+90m
2005
0.5625
2
南京长江二桥
90+165×
3+90
2000
0.545
3
六库怒江大桥
85+154+85
1995
0.552
4
黄浦江奉浦大桥
85+125×
3+85
0.68
5
常德沅水大桥
84+120×
3+84
1986
0.7
6
风陵渡黄河大桥
87×
5+87+114×
7+87
1994
0.763
7
沙洋汉江大桥
63+111×
6+63
1985
0.5676
8
钱江铁路二桥
45+65+80×
14+65+45
1991
0.8125
表1.1.1-2我国目前已经建成的部份大跨度预应力混凝土连续刚构桥
虎门大桥辅航道桥
150+270+150
1997
0.5556
云南元江大桥
58+182+265+194+70
2003
0.6868
苏通长江大桥
140+268+140
2008
0.522
宁德下白石大桥
142+260×
2+145
0.546
泸州长江二桥
150+252+55
2002
0.218
重庆黄花园嘉陵江大桥
127+250×
3+137
1999
0.548
重庆马鞍石嘉陵江大桥
146+250×
3+146
2001
0.584
黄石长江大桥
162.5+245×
3+162.5
0.663
9
江津长江大桥
140+240+140
0.583
10
东明黄河大桥
75+120×
7+75
1993
0.625
1.1.2选题理由
目前我国已经和正在建设大量的预应力混凝土梁桥，由于我国自上世纪80年代以来修建的不少连续梁及连续刚构在运行3～7年间均出现了竖向变位和纵向变位过大及混凝土开裂问题，从而引起工程界对原预应力混凝土连续梁设计及施工理论、规范等正确性、有效性产生怀疑，近年也对部分规范进行修改。
如果不找出相关问题的根本原因，就不能对症下药，因此本文以此为课题进行论证，试图寻找预应力混凝土连续梁竖向及纵向长期变位问题的根源及敏感性因素，并探讨解决措施。
1.2多跨连续梁常见问题
根据文献[2]～[6]国内大跨径预应力混凝土梁桥存在的主要病害是主跨跨中下挠过大、箱梁梁体裂缝（斜裂缝、纵向裂缝、O号块裂缝）。
另外长联连续梁桥还常出现温度变化时支座顶板边缘切入支座内。
1.2.1主跨
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