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高速铁路预应力混凝土简支箱梁的预应力损失研究

王敏丰  
【摘要】: 随着高速铁路在我国的快速发展,对预应力混凝土桥梁的承载能力和动力性能提出了更高的要求。在高速铁路的建设过程中,预应力混凝土简支箱梁以其独特的优势被广泛应用。在预应力混凝土桥梁中,预应力损失的大小影响建立的有效预应力的大小,进而影响整个构件乃至整个结构的性能。因此,预应力损失一直以来是预应力混凝土领域重要的研究课题之一。由于影响预应力损失的因素很多,并且有些因素是相互影响的,因此,精确计算预应力的各项损失值是一项非常复杂的工作。 预应力损失对结构强度的影响是较小的,但会影响到荷载作用下的结构性能(如反拱、开裂荷载)。对预应力损失估计过高或过低,对于结构的使用性能都是不利的。只有准确地估计结构在施工过程和使用过程中的预应力损失值,优化结构的预应力设计,合理地配置预应力筋和确定预应力筋的张拉力,保证预应力混凝土结构的承载能力,才能确保桥梁结构的安全性、可靠性、经济性和使用寿命。 本文从理论上对预应力混凝土结构的预应力损失做了全面地分析,介绍了几种预应力损失的计算方法。结合合武客运专线32米简支箱梁,采用MIDAS/Civil软件对结构的各项预应力损失进行计算。通过在施工现场进行管道摩阻试验,得到了合理的预应力管道摩阻系数和偏差系数。为施工过程中合理的确定张拉力提供了依据。 通过在ANSYS中建立实体有限元模型,对桥梁的静动载试验的结果(挠度、应变、频率)与现存预应力的相关性进行分析。


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