先简支后连续结构体系初步探讨

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先简支后连续结构体系初步探讨

刘阳明，刘景生

（西南交通大学土木工程学院，四川成都６１００３１）

【摘要】

文中主要介绍先简支后连续结构体系的形成ｊ受力特点、施工优越性以及端部接缝混凝土浇

筑顺序和墩顶预应力筋张拉顺序对该结构体系的影响等等。

【关键词】先简支后连续；预应力钢筋；施工顺序

【中图分类号】Ｕ４４８．２１＋５

【文献标识码】Ｂ

高速公路的主要特点就是：“快速、安全、舒适”。高速度比较复杂。在预制装配为简支结构时，混凝土的龄期较早，收的行车则要求公路上的桥梁具有很高的品质，即具有较好的缩与徐变的变形量都较大，这时的变形结构是静定体系，不产连续性能、较少的伸缩缝构造等，以提供高速、平稳、舒适的生支座反力，没有内力重分布问题。此时支座产生的不均匀行车条件。目前，对于小跨径的高速公路桥梁多采用装配式沉陷也不产生次内力；在张拉后期预应力筋后，张拉力对结构预应力混凝土板的形式；中等跨径的桥梁则采用装配式组合内力及截面应力产生影响；在结构形成连续体系之后，对于收“Ｉ”型梁，桥梁上部结构为简支预应力混凝土板与桥面连续

缩、徐变以及支座不均匀沉陷的分析则应按连续梁体系计算，组合的型式。但在高等级公路桥梁中，多孔中等跨径（跨径这时还应考虑其次内力以及内力重分布等。

在２５

ｎｌ一４０

ｍ）的桥梁占有很大的比重，桥面连续的简支梁

总之，先简支后连续体系受力在使用阶段表现为支点负结构由于存在着桥面开裂的隐患和波浪式行车表面的缺点，弯矩比同等整体现浇的连续梁小，跨中正弯矩也比相应简支因丽不能适应高速行车的要求。

梁小。弯矩分布均匀，减小了弯矩的峰值，配预应力索更加预应力混凝土连续梁桥由于具有变形小、刚度大、伸缩方便；内支座负弯矩小，减少了负弯矩预应力索的数量和顶缝少、行车平稳舒适、施工简便、养护简单、抗震能力强等许板上齿板数量，方便施工。

多优点，因而常常成为高速公路桥梁的首选方案。但是由于２先简支后连续体系的施工优越性

现浇连续梁的施工复杂繁琐、费时费工，人们一直希望将简同其他体系的桥梁相比，先简支后连续结构体系具有以支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来，实现用下显著的特点。

梁或板批量预制生产的方式来加快连续梁桥的建设速度，同（１）由于采用预制构件，因而可以在预制场内批量生产，时省去繁琐的支模工序。预制拼装就是在这一情况下应运这样则便于统＿生产管理并严格控制预制构件的尺寸。采用而生的，其中先简支后连续结构体系得到了快速的发展。这标准构件时更有利于技术操作、提高预制速度、节省模板费用。

种整跨梁预制、架设就位后，在支座处通过现浇接头，待混凝（２）由于在下部结构施工的同时便可进行上部构件的预土强度达到规定值后张拉预应力实现结构连续的施工方法，制，因而节省了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济即是我们常说的“先简支后连续施工”方法。为了与常规的效益。

施工方法形成的连续梁结构体系区分开来，我们把这种施工（３）整片梁的吊装就位仅需要吊装设备，简支梁的预应方法形成的结构体系称为“先简支后连续体系”。

力筋张拉可在工厂进行，丽负弯矩筋的布置或张拉可在梁上１先简支后连续体系的受力特点

或挂篮上进行，因而减少了施工设备，又可避免造成地面障简支转连续结构存在结构体系的转换过程，从施工到营碍，在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求施工运主要分为两个阶段：预制简支构件的安装架设阶段，即简支中不能中断交通的工程中特别适用。

阶段；现浇湿接缝混凝土、张拉后期预应力钢筋形成完整的连（４）避免采用大量的脚手架，可保护环境，节省费用。续结构，即连续阶段。因此，简支转连续结构的受力与简支梁（５）同其他方法施工的连续梁一样，这种方法施工形成或完全的连续梁有较大差别，主要表现在以下两方面。

的连续梁同样具有刚度大、收缩缝少、变形小的优点，可提高（１）结构变形。在简支阶段由自重、前期预应力筋张拉车速，使行车舒适。

力、收缩徐变及预应力损失等因素使结构产生的变形；在湿（６）由于简支梁是在工厂预制，首期预应力的张拉至浇接缝混凝土浇筑及后期预应力筋张拉后，其变形即被约束。筑接缝、后连续预应力的张拉时己有相当的龄期，因而减少了

这样，前期与后期荷载分别在两个不同的结构体系下产生变形，且变形互不干扰。因此，后期预应力筋张拉后，结构的线［收稿日期］２００７一０７—１９

形将更趋平顺，使桥梁保持良好的线性。

［作者简介］刘阳明（１９８４～），江西泰和人，硕士，从事（２）内力及内力重分布。结构体系转换过程中，内力变化

桥梁设计工作。

四川建筑第２８卷４期２００８．０８

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》工‘程结构蘑

３端部接缝混凝土浇筑和后连续预应力筋的张拉顺序探讨

对于端部接缝浇筑和后连续预应力筋的张拉顺序，本文主要讨论以下几种工况，并通过分析各不同工况下关键点的应力位移变化情况，确定合理的端部浇筑和预应力筋张拉顺序（图１）。

２跨

３跨

４跨

５跨

混凝土的收缩、徐变对结构体系的影响。而简支梁的预应力筋对结构不产生次弯矩，可使结构设计简便。

（７）基础沉降对结构的影Ｕｌｆｉ＇Ｊ／Ｊ＇，。由于这种结构体系是梁的恒载按简支梁传力，而仅仅是活载和二期恒载（桥面铺装、栏杆、安全带）是按连续梁结构传力，因而结构的受力性能优越，适合于软土上的建设。

１跨

毳

●

１’预应力

毳

图Ｉ

２。预应力

毳

３５．９％。

３４预应力

毳

跨

４”预应力

施工工序所考虑的工况图示

工况１：简支梁架设完毕后，端部接缝混凝土一起浇筑，由一端部开始依次向另一端部逐渐张拉后连续预应力筋。

工况２：简支梁架设完毕后，端部接缝混凝土一起浇筑，隔

由表ｌ第二行数据可知，四个端部一次性浇筑、第一个后连续预应力的张拉所引起的１跨跨中挠度与两跨梁板张拉时的挠度相差很小，即均为４．９ｍｍ，而对２跨的跨中挠度影响很大，如工况１下的２跨跨中挠度为３．１４ｍｍ，减少了

表１五跨连续后依次张拉钢筋时Ｉ跨～５跨跨中挠度（ｍｍ）张拉钢筋

１

ｏ

跨张拉预应力筋，即先张拉１。ｙ端部，而后张拉２４∥端部。

工况３：简支梁架设完毕后，端部接缝混凝土一起浇筑完毕后，对称张拉预应力筋，即先张拉１８、４８端部，再张拉２”、３’端部。

工况４：浇筑一个端部后，待混凝土强度达到规定的强度以后张拉，而后浇筑第二个端部，张拉第二个端部的连续预应力钢筋，依此类推。

工况５：对称浇筑，对称张拉。即先浇筑ｌ’、４’端部，当混凝士达到设计强度后，张拉连续预应力钢筋；而后浇筑２。、３。端部，当混凝土达到设计强度后张拉预应力筋。

工况６：隔端浇筑、隔端张拉。即先浇筑１。和３’连续端，张拉预应力筋；而后浇筑２’和４。后连续端部，张拉预应力筋。

位

３跨

４跨

０．００００７

０．０１６５

１跨

４．９４．９１０９

２跨

３．１４

Ｏ．０１６２５３．１２９５

６．２７３２

Ｏ．嗍）００５

Ｏ．００１２０．２３６４４．９１４０

５跨

１。、２。Ｉ。、２’、３’

６．２８８３

６．２７１６６．２７１７

４．９ｌｌＯ

４．９１１０

３．１３１４

６．２７１７

１。、２。．３。、４。

６．２５３ｌ

由此可见，２。，３’，４’端部的存在对第１。端部的张拉效果有明显的影响，而第ｌ。端部的张拉对３跨以后的粱板跨中挠度影响很小，即后连续端部的张拉对隔跨的影响很小。对表１其他各行数据分析可以得到同样的结论。

考虑到实际的施工组织状况，笔者认为，利用“隔跨影响较小”和“隔端影响较小”的结论，施工中没有必要一定要做到对称浇筑和对称张拉，为了增加施工速度，“隔跨浇筑”和“隔端张拉”即可。

４计算结果及其分析

在进行工序优化时主要考虑不同的施工工况下支座顶、底面的拉、压应力以及各跨的跨中挠度变化情况。为了节省篇幅，在这里只列出了工况ｌ即四个端部一次性浇筑，从一端向另一端依次张拉的计算结果（表１）。

表２五跨连续后一次张拉钢筋时ｌ’一４。支座顶、底板应力（ＭＰａ）

张拉钢筋

１’ｌ。、２’１’、２。、３。

１。、２。、３。、４。

１４支座

顶板

一６．４７９６

２。支座

底板

１．４３５５

１．５２１９

３。支座

底板

１．１６９５１．４９７８１．６７４７１．６７１７

４’支座

底板

０．００４９

顶板

一Ｉ．１４２８—７．０８６０

—８．２６６ｌ—８．２６Ｉｌ

顶板

—０．００４８

一１．１３８９

顶板

一Ｏ．００００２—０．００４８一１．１３８３

—７．６３６９

底板

Ｏ．０Ｄ（）（》２０．００４９１．１６４５１．２５３８

一７．６５８６一７．６５３８一７．６５３８

１．１６６３

１．１７４８

１．２６４７

１．２６４７

—７．２８０５—８．２６１３

ｌ，６７１８

表２分别为对应表１的后连续预应力张拉的应力结果。分析表中的相应的应力数据并与施工过程模拟结果作对比，不难得出相似的结论。即一次性浇筑端部的施工过程与本工程实际采用的施工过程的后连续效果还是有着一定的差别的。但其应力变化仍然符合“隔跨影响很小”和“隔端影响很小”的规律。

对其他的施工工况数据分析可以碍到类似的结论，后连续端部不同的浇筑顺序和后连续预应力张拉顺序对后连续的整体效果有一定的影响。可以大致得出这样的结论：后连续端部及后连续预应力的最佳施工方法为“隔跨浇筑、隔跨张拉法”。如果由于条件限制需要采用一次性浇筑各个端部

的话，则后连续预应力的张拉顺序可根据施工方便自由选择，最终的效果相差不大。

参考文献

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四川建筑第２８卷４期２００８．０８

　

先简支后连续结构体系初步探讨

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

刘阳明， 刘景生

西南交通大学土木工程学院,四川成都,610031四川建筑

SICHUAN ARCHITECTURE2008，28(4)1次

参考文献(4条)

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