發(fā)布時間：2020-05-17 12:04

【摘要】：大跨徑預制T形梁高跨比小、腹板薄、側向剛度小,另外還存在邊梁會發(fā)生重心偏離軸線的數(shù)值很大的情況等現(xiàn)象,會造成T形梁在預制及吊裝中的側向變形、傾斜,甚至失穩(wěn)、斷梁等事故。本文研究了大跨預制T形梁吊裝過程的側向受力及穩(wěn)定性,以期對工程施工具有一定的指導意義。通過建立某50m大跨預應力混凝土預制T形梁的三維實體有限元模型,對其吊裝過程的側向變形及穩(wěn)定性進行研究分析。主要研究內(nèi)容及結論如下:(1)首先對預應力鋼筋平彎、管道偏差、風荷載、偏轉等四種主要引起側彎的工況進行研究:預應力鋼筋平彎作用下梁體在鋼筋平彎位置產(chǎn)生0.213mm最大的側向變形,整體產(chǎn)生了 0.136mm的側向變形;鋼束平彎的局部產(chǎn)生拉應力0.162MPa;管道偏差5mm時,變形值為0.325mm,偏差20mm時,變形值達0.78mm;鋼束平彎位置產(chǎn)生0.162MPa的局部最大拉應力;風荷載按照0.01kN/m2～0.035kN/m2加載,在0.035kN/m2時,產(chǎn)生最大的側向變形值為2.31mm,局部拉應力僅為0.159MPa;對梁體進行1°～7°不同程度的偏轉,當7°時產(chǎn)生最大的側向變形值為64.36mm,最大拉應力僅為0.21MPa。預應力鋼筋平彎、管道偏差對T形梁側向變形有一定的貢獻,但風荷載、梁體偏轉對側向變形影響較大;四種工況對側向拉應力影響均小。(2)對四種工況進行組合分析,其中組合一(預應力平彎為常量、管道偏差5mm、梁體偏轉2°時,對風荷載按0.01kN/m2～0.035kN/m2加載)中,在風荷載0.035kN/m2時產(chǎn)生了 21.59mm的最大側向變形,0.16MPa的最大拉應力;組合二(預應力平彎為常量、管道偏差5mm、風荷載0.015kN/m2,梁體偏轉1°～7°)作用下,在偏轉7°時,最大側向變形67.28mm,對應的側向拉應力為0.166MPa。(3)對組合一和組合二進行材料和幾何非線性分析。組合一中梁體均無裂縫產(chǎn)生;在組合二梁體偏轉1°～4°時,梁體未產(chǎn)生裂縫;梁體在偏轉5°時,最大裂縫寬度0.37mm;偏轉7°時,最大裂縫寬度達0.75mm。(4)對穩(wěn)定組合一(自重+預應力鋼筋平彎+管道偏差)和穩(wěn)定組合二(自重+預應力鋼筋平彎+管道偏差+偏轉+變量風荷載)進行線性屈曲分析。穩(wěn)定組合一的一階屈曲模態(tài)對應的穩(wěn)定系數(shù)是11.34;穩(wěn)定組合二中,梁體偏轉2°:風荷載達0.025kN/m2時,T形梁的穩(wěn)定安全系數(shù)為2.16,風荷載為0.035kN/m2時,穩(wěn)定安全系數(shù)為0.089;梁體偏轉3°:風荷載達0.02kN/m2時,T形梁的穩(wěn)定性系數(shù)為4.3,風荷載為0.03kN/m2時,穩(wěn)定安全系數(shù)為0.089;梁體偏轉4°:風荷載達0.02kN/m2時,T形梁的穩(wěn)定安全系數(shù)為2.18,風荷載為0.035kN/m2時,穩(wěn)定安全系數(shù)為0。綜上,預應力鋼筋平彎、管道偏差、風荷載、偏轉均會對T形梁側彎產(chǎn)生影響。在吊裝施工中,為保證吊裝安全(穩(wěn)定安全系數(shù)控制在5以上),需嚴格控制梁體的偏轉,密切監(jiān)測風速,根據(jù)計算結果,提出如下施工控制建議:(1)當梁體偏轉控制在2°范圍內(nèi)時,風荷載不大于0.0197kN/m2,即風級未達4級(4級風的風壓范圍:0.0189kN/m2～0.039kN/m2)時,可以施工;(2)當梁體偏轉控制在3°范圍內(nèi)時,風荷載不大于0.0188kN/m2,即風級未達3級(3級風的風壓范圍:0.0072kN/m2～0.0182kN/m2)時,可以施工;(3)當梁體偏轉控制在4°范圍內(nèi)時,風荷載不大于0.0161kN/m2,即風級未達3級時,可以施工。
【圖文】：

邐碩士研宄生學位論文逡逑圖１．１預制Ｔ形梁吊裝逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｈｏｉｓｔｉｎｇ邋ｏｆ邋ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ邋Ｔ邋ｂｅａｍ逡逑裝配式Ｔ形梁橋的主梁在完成預制后，需要將預制完成的主梁從預制場吊裝至橋墩（橋逡逑臺）上，因此裝配式Ｔ形梁橋主梁的吊裝是裝配式Ｔ形梁橋施工的重要環(huán)節(jié)。逡逑盡管預應力混凝土Ｔ形梁的工程技術較為成熟，但在吊裝過程中，由于梁體自身受力逡逑特性及施工控制措施等各種因素的影響，使得裝配式Ｔ形梁橋的主梁在吊裝過程中，不易逡逑平穩(wěn)吊裝，常常出現(xiàn)偏轉、梁體側向發(fā)生開裂、甚至折斷等嚴重病害或事故。逡逑圖１．２為某大跨Ｔ形梁吊裝過程中，主梁發(fā)生側向彎曲、開裂進而折斷的事故。逡逑體、、，＼邐主梁斷梁處逡逑■■－逡逑丨丨丨＿逡逑圖１．２邋Ｔ形梁的斷梁事故逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｂｒｏｋｅｎ邋ｂｅａｍ邋ａｃｃｉｄｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｔ邋ｂｅａｍ逡逑圖１．３為某山區(qū)公路

特性及施工控制措施等各種因素的影響，使得裝配式Ｔ形梁橋的主梁在吊裝過程中，不易逡逑平穩(wěn)吊裝，常常出現(xiàn)偏轉、梁體側向發(fā)生開裂、甚至折斷等嚴重病害或事故。逡逑圖１．２為某大跨Ｔ形梁吊裝過程中，主梁發(fā)生側向彎曲、開裂進而折斷的事故。逡逑體、、，，＼邐主梁斷梁處逡逑■■－逡逑丨丨丨＿逡逑圖１．２邋Ｔ形梁的斷梁事故逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｂｒｏｋｅｎ邋ｂｅａｍ邋ａｃｃｉｄｅｎｔ邋ｏｆ邋Ｔ邋ｂｅａｍ逡逑圖１．３為某山區(qū)公路，大跨Ｔ形梁吊裝過程中，主梁在Ｌ／４處發(fā)生折斷（圖１．３ａ），而逡逑后裂縫迅速發(fā)生，整個斷面發(fā)生破壞（圖１．３ｂ）；梁體向下墜落，在自身自重作用下，梁逡逑體斷裂為多段（圖１．３ｃ）；隨著梁體進一步墜落，吊車被拖拉后發(fā)生傾覆。逡逑
【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U445.4

【參考文獻】

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本文編號：2668518