【摘要】：大跨徑預(yù)制T形梁高跨比小、腹板薄、側(cè)向剛度小,另外還存在邊梁會(huì)發(fā)生重心偏離軸線的數(shù)值很大的情況等現(xiàn)象,會(huì)造成T形梁在預(yù)制及吊裝中的側(cè)向變形、傾斜,甚至失穩(wěn)、斷梁等事故。本文研究了大跨預(yù)制T形梁吊裝過(guò)程的側(cè)向受力及穩(wěn)定性,以期對(duì)工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。通過(guò)建立某50m大跨預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制T形梁的三維實(shí)體有限元模型,對(duì)其吊裝過(guò)程的側(cè)向變形及穩(wěn)定性進(jìn)行研究分析。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)首先對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋平彎、管道偏差、風(fēng)荷載、偏轉(zhuǎn)等四種主要引起側(cè)彎的工況進(jìn)行研究:預(yù)應(yīng)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(cè)向變形,整體產(chǎn)生了 0.136mm的側(cè)向變形;鋼束平彎的局部產(chǎn)生拉應(yīng)力0.162MPa;管道偏差5mm時(shí),變形值為0.325mm,偏差20mm時(shí),變形值達(dá)0.78mm;鋼束平彎位置產(chǎn)生0.162MPa的局部最大拉應(yīng)力;風(fēng)荷載按照0.01kN/m2～0.035kN/m2加載,在0.035kN/m2時(shí),產(chǎn)生最大的側(cè)向變形值為2.31mm,局部拉應(yīng)力僅為0.159MPa;對(duì)梁體進(jìn)行1°～7°不同程度的偏轉(zhuǎn),當(dāng)7°時(shí)產(chǎn)生最大的側(cè)向變形值為64.36mm,最大拉應(yīng)力僅為0.21MPa。預(yù)應(yīng)力鋼筋平彎、管道偏差對(duì)T形梁側(cè)向變形有一定的貢獻(xiàn),但風(fēng)荷載、梁體偏轉(zhuǎn)對(duì)側(cè)向變形影響較大;四種工況對(duì)側(cè)向拉應(yīng)力影響均小。(2)對(duì)四種工況進(jìn)行組合分析,其中組合一(預(yù)應(yīng)力平彎為常量、管道偏差5mm、梁體偏轉(zhuǎn)2°時(shí),對(duì)風(fēng)荷載按0.01kN/m2～0.035kN/m2加載)中,在風(fēng)荷載0.035kN/m2時(shí)產(chǎn)生了 21.59mm的最大側(cè)向變形,0.16MPa的最大拉應(yīng)力;組合二(預(yù)應(yīng)力平彎為常量、管道偏差5mm、風(fēng)荷載0.015kN/m2,梁體偏轉(zhuǎn)1°～7°)作用下,在偏轉(zhuǎn)7°時(shí),最大側(cè)向變形67.28mm,對(duì)應(yīng)的側(cè)向拉應(yīng)力為0.166MPa。(3)對(duì)組合一和組合二進(jìn)行材料和幾何非線性分析。組合一中梁體均無(wú)裂縫產(chǎn)生;在組合二梁體偏轉(zhuǎn)1°～4°時(shí),梁體未產(chǎn)生裂縫;梁體在偏轉(zhuǎn)5°時(shí),最大裂縫寬度0.37mm;偏轉(zhuǎn)7°時(shí),最大裂縫寬度達(dá)0.75mm。(4)對(duì)穩(wěn)定組合一(自重+預(yù)應(yīng)力鋼筋平彎+管道偏差)和穩(wěn)定組合二(自重+預(yù)應(yīng)力鋼筋平彎+管道偏差+偏轉(zhuǎn)+變量風(fēng)荷載)進(jìn)行線性屈曲分析。穩(wěn)定組合一的一階屈曲模態(tài)對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)是11.34;穩(wěn)定組合二中,梁體偏轉(zhuǎn)2°:風(fēng)荷載達(dá)0.025kN/m2時(shí),T形梁的穩(wěn)定安全系數(shù)為2.16,風(fēng)荷載為0.035kN/m2時(shí),穩(wěn)定安全系數(shù)為0.089;梁體偏轉(zhuǎn)3°:風(fēng)荷載達(dá)0.02kN/m2時(shí),T形梁的穩(wěn)定性系數(shù)為4.3,風(fēng)荷載為0.03kN/m2時(shí),穩(wěn)定安全系數(shù)為0.089;梁體偏轉(zhuǎn)4°:風(fēng)荷載達(dá)0.02kN/m2時(shí),T形梁的穩(wěn)定安全系數(shù)為2.18,風(fēng)荷載為0.035kN/m2時(shí),穩(wěn)定安全系數(shù)為0。綜上,預(yù)應(yīng)力鋼筋平彎、管道偏差、風(fēng)荷載、偏轉(zhuǎn)均會(huì)對(duì)T形梁側(cè)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(yán)格控制梁體的偏轉(zhuǎn),密切監(jiān)測(cè)風(fēng)速,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,提出如下施工控制建議:(1)當(dāng)梁體偏轉(zhuǎn)控制在2°范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)荷載不大于0.0197kN/m2,即風(fēng)級(jí)未達(dá)4級(jí)(4級(jí)風(fēng)的風(fēng)壓范圍:0.0189kN/m2～0.039kN/m2)時(shí),可以施工;(2)當(dāng)梁體偏轉(zhuǎn)控制在3°范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)荷載不大于0.0188kN/m2,即風(fēng)級(jí)未達(dá)3級(jí)(3級(jí)風(fēng)的風(fēng)壓范圍:0.0072kN/m2～0.0182kN/m2)時(shí),可以施工;(3)當(dāng)梁體偏轉(zhuǎn)控制在4°范圍內(nèi)時(shí),風(fēng)荷載不大于0.0161kN/m2,即風(fēng)級(jí)未達(dá)3級(jí)時(shí),可以施工。
【圖文】：

邐碩士研宄生學(xué)位論文逡逑圖１．１預(yù)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(yù)制后，需要將預(yù)制完成的主梁從預(yù)制場(chǎng)吊裝至橋墩（橋逡逑臺(tái)）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(yù)應(yīng)力混凝土Ｔ形梁的工程技術(shù)較為成熟，但在吊裝過(guò)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(guò)程中，不易逡逑平穩(wěn)吊裝，常常出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)、梁體側(cè)向發(fā)生開(kāi)裂、甚至折斷等嚴(yán)重病害或事故。逡逑圖１．２為某大跨Ｔ形梁吊裝過(guò)程中，主梁發(fā)生側(cè)向彎曲、開(kāi)裂進(jìn)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(guò)程中，不易逡逑平穩(wěn)吊裝，常常出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)、梁體側(cè)向發(fā)生開(kāi)裂、甚至折斷等嚴(yán)重病害或事故。逡逑圖１．２為某大跨Ｔ形梁吊裝過(guò)程中，主梁發(fā)生側(cè)向彎曲、開(kāi)裂進(jìn)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(guò)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(gè)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(jìn)一步墜落，吊車被拖拉后發(fā)生傾覆。逡逑
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U445.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2668518