[發明專利]一種體內外混合配束變截面連續梁橋下撓處治的優化方法

有效

• 申請號: 201811098137.X
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109492246B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 黃學文;張建仁;彭暉;曹小祥;鄧繼華
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;E01D2/04;E01D22/00;E01D101/28
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

1.一種體內外混合配束變截面連續梁橋下撓處治的優化方法，其特征在于，包括：

步驟S1、建立體內-體外混合配束變截面連續梁橋有限元模型；

根據連續梁橋的各項參數以及界面的布置形式，利用有限元分析軟件ANSYS建立體內-體外配束變截面連續梁橋空間有限元模型，計算分析橋梁成橋后的性能與參數分析；

步驟S2、連續梁橋下撓行為影響因素及混合配束處治參數分析；

利用上述步驟S1中所述ANSYS建立的有限元模型，從不同工況角度出發，運用有限元軟件的徐變準則并考慮預應力筋的預應力損失，計算體內-體外配束懸澆變截面連續梁橋服役一定年限后的主梁豎向位移和關鍵截面應力；

步驟S3、體內體外混合配束連續剛構橋的優化；

通過對比分析各工況結果，明確各參數對主梁下撓的敏感性，進而確定體內-體外混合配束的預應力混凝土橋梁主要設計構造參數的選取原則，根據分析結果和設計經驗提出滿足性能要求的處治方法，優化體內-體外混合配束變截面連續梁橋下撓處治方法；

所述步驟S1的詳細流程為：

步驟S101、定義梁單元類型：主梁、橫隔梁、橋墩采用三維梁單元模擬，體內體外預應力筋采用分段模擬，預應力筋和主梁之間用剛性梁模擬鋼臂連接；

步驟S102、設定邊界條件：主梁與橋墩的約束關系通過剛性連接模擬；主梁與邊墩的支座模擬節點，約束其橫向平動、豎向平動以及繞縱向的轉動；中跨兩墩的墩底節點，約束其所有的自由度來模擬墩底的固結；

步驟S103、定義預應力加載方式；

步驟S104：定義收縮徐變等效分析方式：選用徐變理論隱式6號方程進行徐變分析；采用溫度效應模擬混凝土收縮效應；

所述步驟S2中考慮混合配束處治參數的計算包括：

體外束配束比例；混凝土收縮一定年限工況下，計算不同體內-體外混合配束比例下的主梁豎向位移和主梁的內力及應力的分布情況，得到主梁跨中撓度最小時的體外束配束比例；

混凝土強度；混凝土強度的高低決定著主梁剛度的大小，同時也會影響著混凝土的收縮徐變；計算混凝土收縮徐變一定年限后，不同混凝土強度等級主梁豎向位移的變化以及體外預應力筋預應力損失與關鍵截面應力的變化；

體外束線形；通過改變轉向塊位置，計算得到不同體外索形狀下主梁豎向位移以及關鍵截面應力的變化。

2.根據權利要求1所述的體內外混合配束變截面連續梁橋下撓處治的優化方法，其特征在于，所述步驟S2中考慮混合配束處治參數的計算包括：預應力損失分析；混凝土收縮徐變和體內筋預應力損失耦合作用下，計算縱向預應力筋全損失和不同部位預應力筋分別損失作用下與主梁下撓的對應關系，同時考慮預應力損失大小對關鍵截面應力的影響以及預應力損失效應對補張拉的影響。

3.根據權利要求1所述的體內外混合配束變截面連續梁橋下撓處治的優化方法，其特征在于，所述步驟S2中考慮混合配束處治參數的計算包括：體外束補張拉方法；在橋梁施工完成后，考慮混凝土收縮徐變一定年限的作用效應，分別計算橋梁在不同時間點補張拉方式相對于成橋時補張拉的豎向位移結果。

4.根據權利要求1所述的體內外混合配束變截面連續梁橋下撓處治的優化方法，其特征在于，所述步驟S2中考慮混合配束處治參數的計算包括：張拉控制應力；考慮混凝土收縮徐變一定年限的作用效應，針對體外束不同張拉控制應力，計算主梁的豎向位移及相對于初始張拉應力情況下的豎向位移。