木材力学性能

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强度、韧性和破坏木材力学性质主要指标 - 强度、韧性和破坏,木材力学性质主要指标

强度、韧性和破坏木材力学性质主要指标 - 强度、韧性和破坏,木材力学性质主要指标
都是一样的,但这些树种的木材在径向拉伸时还 有参与轴向拉伸的微纤丝。 ➢其中散孔材径向拉伸的强度大于弦向。
8.5 木材的强度、韧性与破坏
(4) 单轴应力下木材的变形与破坏特点
⑤ 顺纹剪切 顺纹剪切分为弦切面和径切面。
➢ 宏观破坏特点 木材纤维在顺纹理的方向发生相互滑移。弦切
面的剪切破坏(剪切面平行于生长轮)常出现于早 材部分,破坏面较光滑。径切面剪切破坏(剪切面 垂直于年轮),表面较粗糙。
木材还有许多微(内部)破坏,如木材干燥 时出现的皱裂、干裂;伐倒木出现的压裂;防腐 加压浸注时的纹孔破裂等。
8.5 木材的强度、韧性与破坏
(3) 木材的破坏
②木材破坏的原因 从细胞壁结构和细胞壁物质结构性质来看,木
材发生破坏的原因是微纤丝和纤维素骨架的填充物 的撕裂,或纤维素骨架的填充物的剪
➢ 微观变化 细胞的横截面变形,当压缩载荷足够大时,这
种变形将继续扩大,直至载荷超过木材的弹性极限 后,木材外部纤维溃坏,并变得紧密,产生永久变 形。外部纤维破坏最大,也压得最紧密。
8.5 木材的强度、韧性与破坏
(4) 单轴应力下木材的变形与破坏特点 ③ 顺纹拉伸
讨论:
木材主要力学性能指标有哪些?
8.6 木材主要力学性能指标
抗压强度 抗拉强度 抗弯强度和抗弯弹性模量 抗剪强度 冲击韧性 硬度 木材工艺力学指标
8.6 木材主要力学性能指标
力学性能指标分类
➢根据外力种类划分:压缩强度、拉伸强度、抗弯 强度、抗剪强度、扭曲强度、冲击韧性、硬度、 木材工艺力学指标等。
教学内容
8.1 应力与应变 8.2 木材的弹性 8.3 木材的黏弹性 8.4 木材力学性质的特点 8.5 木材的强度、韧性与破坏 8.6 木材主要力学性能指标 8.7 影响木材力学性质的主要因素 8.8 木材的容许应力

木材的力学性质

木材的力学性质

木材的力学性质主要介绍了木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系;木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性;木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点;基本的木材力学性能指标;影响木材力学性质的主要因素等。

木材力学是涉及木材在外力作用下的机械性质或力学性质的科学,它是木材学的一个重要组成部分。

木材力学性质是度量木材抵抗外力的能力,研究木材应力与变形有关的性质及影响因素。

木材作为一种非均质的、各向异性的天然高分子材料,许多性质都有别于其它材料,而其力学性质和更是与其它均质材料有着明显的差异。

例如,木材所有力学性质指标参数因其含水率(纤维饱和点以下)的变化而产生很大程度的改变;木材会表现出介于弹性体和非弹性体之间的黏弹性,会发生蠕变现象,并且其力学性质还会受荷载时间和环境条件的影响。

总的来说,木材的力学性质涉及面广,影响因素多,学习时需结合力学、木材构造、木材化学性质的有关知识。

木材力学性质包括应力与应变、弹性、黏弹性(塑性、蠕变)、强度(抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、扭曲强度、冲击韧性等)、硬度、抗劈力以及耐磨耗性等。

8.1 应力与应变8.1.1 应力与应变的概念8.1.1.1 应力 物体在受到外力时具有形变的趋势,其内部会产生相应的抵抗外力所致变形作用的力,成为内力,当物体处于平衡状态时,内力与外力大小相等,方向相反。

应力就是指物体在外力作用下单位面积上的内力。

当外力均匀地作用于顺纹方向的短柱状木材端面上,柱材全长的各个断面上都将受到应力,此时,单位断面面积上的木材就会产生顺纹理方向的正应力(图8-1a )。

把短柱材受压或受拉状态下产生的正应力分别称为压缩应力和拉伸应力。

当作用于物体的一对力或作用力与反作用力不在同一条作用线上,而使物体产生平行于应力作用面方向被剪切的应力,这种应力被称为剪应力(图8-1b )。

应力单位曾一度使用dyn/cm 2、kgf/cm 2等,近年来开始采用国际单位中的N/mm 2(=MPa )。

不同树种的木材物理力学性能汇编

不同树种的木材物理力学性能汇编

不同树种的木材物理力学性能不同树种的木材物理力学性能包括:弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。

树木是木材的原体,是由它本身生命生存与繁衍的整个生长过程,积累了成为不同木材的物质,直到生命自然终结,或被认为终结生命,而成为被利用的材料。

树木是木质多年生植物,通常把它分为乔木和灌木两种。

乔木是l.3米以上,只有一个直立主干的树木;灌木是直立的、具有丛生茎的树木。

我国现有木本植物约7000多种,属乔木者约占1/3以上,但是作为工业用材而供应市场的只不过1000种,常见的约300种。

树木是人类繁衍延续到今天的必要条件。

它靠空气、水和阳光存活,通过一系列化学反应,形成树木肢体的物理变化,为人类营造出了天然的乐园。

“碳”是形成木材物理力基础。

树木在生长发育过程中,形成了高度发达的营养体。

水分及营养液等流体的输运现象始终伴随着树木营养生长的生理过程。

树木由树梢沿主轴向上生长(高生长),也在土壤深处向下生长(根生长),中间的树干部分沿着径向生长。

前一年形成的树干部分到了次年不会再进行高生长。

树木从天上接受阳光的沐浴,到地下去寻觅水分,把原料从树根输送到叶片。

由叶子制造养分,将养分向下输送,供给树木生长需要。

这样,树木生长过程中,形成了非常协调完备的水分及养分的输送系统。

一株红杉(美)树高达112米,一株杏仁桉(奥)树竟高达156米,一株银杏(中)树龄达3000年,一株世界爷(美)树龄竟达7800年。

那么对于如此高大、如此年久的树木,体内各种物质(水、矿物质、可溶性碳水化合物和激素等等)是它的最外层是树皮(外皮),树皮里边一层是韧皮部(也叫内皮),经它将营养液由叶部输送到树木的其他部分(包括根在内)。

再向内一层是形成层,它的细胞不断分裂,使树木沿径向生长而不断加粗。

再往里是边材和心材,即木质部,木质部中被叫做导管的细胞组织,它将树液输送到茎和叶部。

木材力学性能的检测与分析研究

木材力学性能的检测与分析研究

木材力学性能的检测与分析研究木材在建筑、家具制造等方面有着广泛的应用。

然而,不同种类的木材具有不同的力学性能,这直接关系到其使用寿命和使用效果。

因此,对木材的力学性能进行检测与分析研究具有重要的意义。

一、木材力学性能检测方法1. 弯曲强度测试弯曲测试常用于表征木材的强度和坚固度,可以通过测定弯曲载荷和弯曲位移获得相应的参数。

2. 抗压强度测试抗压测试可以测量木材在受压力作用下的强度。

压缩试验中,木样通常被置于试验机之下,沿木材长度方向卸载,以测量材料在受压状态下的强度。

压缩测试还可以测量木材的纵向变形率。

3. 抗拉强度测试拉伸试验可以测量木材的抗拉强度和弹性模量。

在该测试中,材料被拉伸,并通过暴露样品的两端来应用外部力。

4. 剪切强度测试剪切测试会测量材料沿剪切面抵抗踩踏和分裂的能力。

剪切测试让木材在机器之下部分剪断,通过测量所需的切割力来测定木材剪切强度。

二、影响木材力学性能的因素1. 木材年轮木材年轮认为是一种显著的木材力学性能因素。

纵向拉伸试验等工业测试表明,木材的年轮会影响它的拉伸强度和其底杆点。

2. 木材物种不同种类的木材由不同的树种遗传,以及生长环境变因,因此,不同种类的木材具有着不同的性能。

松木是一种轻质木材具高硬度、高强度、高韧性,是建筑和工业用材的优选。

激素树、榉树等是高雅的家居木材,其触感具有细腻、光滑、挺拔等特点。

3. 湿度木材不锈柿将会随着环境湿度发生变化,湿度过高或过低都会导致木材吸收或释放水份,会影响它的大小和形状以及相对的力学性能。

4. 微观结构微观结构也是一种影响木材力学性能的因素,如木材横向壁厚比例及孔隙率等,都会影响它的强度和韧性等综合性能。

三、木材力学性能分析通过上述方法检测不同种类、不同生长环境和不同干燥要求的木材力学性能,我们也可以对其进行分析。

分析的方式有很多种,从简单的屈服点分析,到详细的材料模拟和流场仿真分析。

1. 屈服点分析在材料力学中,材料屈服点有着重要的意义。

木材力学性能(参考)

木材力学性能(参考)
木材承受弯曲荷载时受力方式与应力分布情况木材承受弯曲荷载时受力方式与应力分布情况o当梁承受中央荷载弯曲时梁的变形是上凹下凸上部当梁承受中央荷载弯曲时梁的变形是上凹下凸上部纤维受压应力而缩短下部纤维受拉应力而伸长其间纤维受压应力而缩短下部纤维受拉应力而伸长其间存在着一层纤维既不受压缩短也不受拉伸长这一层长存在着一层纤维既不受压缩短也不受拉伸长这一层长度不变的纤维层称为中性层
及含水率有关。
(3)蠕变与松弛对工程的影响
(4)木材蠕变特性研究简介
木材的蠕变特性曲线是一 粘弹性曲线。
(t ) J (t ) 0
木材的蠕变变形由三个部 分组成:
第一部分 是由木材内部高度结晶的微纤丝构架而引起的 弹性变形,这种变形是瞬间完成;
(4)木材蠕变特性研究简介
第二部分是链段的伸展而 引起的延迟弹性 变形,这种变形 是随时间而变化 的; 第三部分是高分子的相 互滑移引起的 粘性流动。
木材横纹抗压强度测定试样与受力方向 1-径向全部抗压 2-径向局部抗压
针叶材及阔叶树环孔材径向受压 时应力与应变间的关系
5.2.3 木材的抗弯强度
5.2.3.1 木梁承受弯曲荷载时应力的分布特点 木材抗弯强度是指木材承受逐渐施加弯曲荷载的最大能力, 可以用曲率半径的大小来度量。它与树种、树龄、部位、含 水率和温度等有关。 木材抗弯强度亦称静曲强度,或弯曲强度,是重要的木材力 学性质之一,主要用于家具中各种柜体的横梁、建筑物的桁 架、地板和桥梁等易于弯曲构件的设计。静力荷载下,木材 弯曲特性主要决定于顺纹抗拉和顺纹抗压强度之间的差异。 因为木材承受静力抗弯荷载时,常常因为压缩而破坏,并因 拉伸而产生明显的损伤。对于抗弯强度来说,控制着木材抗 弯比例极限的是顺纹抗压比例极限时的应力,而不是顺纹抗 拉比例极限时应力。

木材材料力学特性测试与分析

木材材料力学特性测试与分析

木材材料力学特性测试与分析一、引言木材是一种常见的建筑材料,其在建筑、制造、家具工业和造船业中有广泛应用。

为了确保木材的质量和性能,需要对其力学特性进行测试和分析。

本文将简要介绍木材的力学特性,以及常用的测试方法和分析技术。

二、木材力学特性木材在力学方面的特性指的是其承载力、刚度和变形等方面的性能。

木材的强度和刚度受到许多因素的影响,包括木材的物种、年轮方向、含水率和温度等因素。

通常情况下,木材的强度和刚度主要通过抗弯强度、抗压强度、抗拉强度、剪切强度和应变等指标来衡量。

三、木材力学特性测试方法1. 木材弯曲测试弯曲测试是一种常用的测试方法,可用于测量木材抗弯强度和弯曲刚度。

该测试方法需要将木材放置在两个支撑点之间,并施加一个断面恒定直线负载。

此时,可以通过记录木材的挠度和应力来计算其抗弯强度和弯曲刚度。

2. 木材压缩测试压缩测试可用于测量木材抗压强度。

该测试方法需要将木材的端面放置在两个支撑点之间,并施加一个垂直于端面的直线负载。

在测试过程中,需要记录木材的应力和变形数据以计算其抗压强度。

3. 木材拉伸测试拉伸测试可用于测量木材的抗拉强度。

该测试方法需要将两个木材棒头拉伸并施加一个直线负载。

在测试过程中,需要记录木材的应力和变形数据以计算其抗拉强度。

4. 木材剪切测试剪切测试可用于测量木材剪切强度。

该测试方法需要将木材的断面放置在两个支撑点之间,并施加一个剪切负载。

在测试过程中,需要记录木材的应力和变形数据以计算其剪切强度。

四、木材力学特性分析技术1. 应力-应变关系分析应力-应变关系是描述木材力学性能的一种基本方法。

该方法可以通过实验数据计算得到,并可用于评估木材的强度和刚度。

此外,通过应力-应变关系还可以确定木材的断裂点和屈服点等关键特征点。

2. 弹性模量计算弹性模量是表征木材刚度的重要参数。

它可以通过测量木材的应变和应力来计算。

由于弹性模量受到多个因素的影响,包括木材物种、含水率和年轮方向等因素,因此需要根据不同的情况进行调整和修正。

不同树种的木材物理力学性能

不同树种的木材物理力学性能
3.木材密度是决定木材强度和刚度的物质基础,是判断木材强度的最佳指标。密度增大,木材强度和刚性增高;密度增大,木材的弹性模量呈线性增高;密度增大,木材韧性也成比例地增长。在通常的情况下,除去木材内含物,如树脂、树胶等,密度大的木材,其强度高,木材强度与木材密度二者存在着下列指数关系方程:σ=Kρn,式中:σ——木材强度;ρ——木材密度;K和n——常数,随强度的性质而不同。
树木是木材的原体,是由它本身生命生存与繁衍的整个生长过程,积累了成为不同木材的物质,直到生命自然终结,或被认为终结生命,而成为被利用的材料。树木是木质多年生植物,通常把它分为乔木和灌木两种。乔木是l.3米以上,只有一个直立主干的树木;灌木是直立的、具有丛生茎的树木。我国现有木本植物约7000多种,属乔木者约占1/3以上,但是作为工业用材而供应市场的只不过1000种,常见的约300种。
树木所需的水分几乎全部由根系(吸水器官)吸取,并沿木质部(从根部到叶部)向上长距离移动。那么,水分是靠什么动力来提升的呢?研究结果表明,动力有两种:一种是根压,另一种是蒸腾拉力。这两种力,在积累过程中,转化成木材的力。
木材力学是涉及木材在外力作用下的机械性质或力学性质的科学,它是木材学的一个重要组成部分。木材力学性质是度量木材抵抗外力的能力,研究木材应力与变形有关的性质及影响因素。
5.木材抵抗剪切应力的最大能力,称为抗剪强度。木材抗剪强度视外力作用于木材纹理的方向,分为顺纹抗剪强度和横纹抗剪强度。在实际应用中发生横纹剪切的现象不仅罕见,而且横纹剪切总是要横向压坏纤维产生拉伸作用而并非单纯的横纹剪切,因此通常不作为材性指标进行测定。木材的横纹抗剪强度为顺纹抗剪强度的3-4倍。木材的顺纹抗剪强度视木材受剪面的不同,分为弦面抗剪强度和径面抗剪强度,如图。剪切面平行于年轮的弦面剪切,其破坏常出现于早材部分,在早材和晚材交界处滑行,破坏表面较光滑,但略有起伏,面上带有细丝状木毛。剪切面垂直于年轮的径面,剪切破坏时,其表面较为粗糙,不均匀而无明显木毛。在扩大镜下,早材的一些星散区域上带有细木毛。

木材的力学性能

木材的力学性能

1.化学性质化学组成--纤维素、木质素和半纤维素是构成细胞壁的主要成分,此外还有脂肪、树脂、蛋白质、挥发油以及无机化合物等。

木材对酸碱有―定的抵抗力,对氧化性能强的酸,则抵抗力差;对强碱,会产生变色、膨胀、软化而导致强度下降。

―般液体的浸透对木材的影响较小.2.物理性质1)含水量木材中的含水量以含水率表示,指所含水的质量占干燥木材质量的百分比。

木材内部所含水分,可分为以下三种。

(1)自由水。

存在于细胞腔和细胞间隙中的水分。

自由水的得失影响木材的表观密度、保存性、燃烧性、抗腐蚀性、干燥性、渗透性.(2)吸附水.被吸附在细胞壁内细纤维间的水分。

吸附水的得失影响木材的强度和胀缩。

(3)化合水。

木材化学成分中的结合水。

对木材性能无大影响.纤维饱和点——指当木材中无自由水,仅细胞壁内充满了吸附水时的木材含水率。

树种不同,纤维饱和点随之不同,―般介于25%~35%,平均值约为30%。

纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点.平衡含水率--木材长期处于―定温、湿度的空气中,达到相对稳定(即水分的蒸发和吸收趋于平衡)的含水率。

平衡含水率是随大气的温度和相对湿度的变化而变化的。

木材的含水率:新伐木材常在35%以上;风干木材在15%~25%;室内干燥木材在8%~15%.2)湿胀、干缩的特点当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时,自由水蒸发,其尺寸不变,继续干燥时吸附水蒸发,则发生体积收缩。

反之,干燥木材吸湿时,发生体积膨胀,直至含水量达纤维饱和点为止。

继续吸湿,则不再膨胀,见图10.7.1.―般地,表观密度大的,夏材含量多的,胀缩就较大。

因木材构造不均匀,其胀缩具有方向性,同―木材,其胀缩沿弦向最大,径向次之,纤维方向最小,见图10.7.1。

这主要是受髓线的影响,其次是边材的含水量高于心材含水量。

图10.7.1含水量对松木胀缩变形的影响木材长期湿胀干缩交替,会产生翘曲开裂.因而潮湿的木材在加工或使用前应进行干燥处理,使木材的含水率达到平衡含水率,与将来使用的环境湿度相适应。

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现浇箱梁模板与支架的设计及施工质量控制ぷ风之酷╰☆发表于2007年11月23日 12:07 阅读(175) 评论(1) 分类:个人日记举报现浇箱梁模板与支架的设计及施工质量控制菏泽市双河立交桥是220国道与327国道在菏泽交汇处的十字交通枢纽工程,该桥为3层全互通长条苜蓿叶立交,主要有主桥、引桥、人行桥等10座桥梁组成,其中主桥为20+28+20=68m单箱双室现浇后张法预应力混凝土连续箱梁结构,梁高l.5m,两侧悬臂均为2m,主桥宽13m。

设计荷载为:汽车—20级,挂车—100,设计行车速度80km/h。

工程于2000年7月开工,2001年10月1日正式竣工通车。

笔者在施工监理工作中,以控制关键工序为突破口,在提升总体工程质量上做了一些工作。

本文将结合双河立交桥主桥的施工实践,介绍现浇箱梁模板与支架的设计方法和施工质量控制措施,以便同行们参考。

1 模板与支架的设计和验算1.1 方案选定根据以往施工经验;结合箱梁的实际尺寸,模板及支架施工方案选定如下。

支架采用满布式碗扣支架。

支架基础分层夯实整平,采用三七灰土处理50cm,横铺5cm厚、25cm 宽的方木,用砂浆座实。

立杆纵向间距120cm、横向间距90cm,横杆步距120/90cm。

碗扣支架立杆底部垫钢板,顶部加顶托。

顶托上面横向分布10cm×10cm方木,间距20cm,方木上钉竹胶板(厚1cm)作为底模。

翼板和侧模采用10cm×10cm方木钉成框架作为支撑;框架间距lm,钉5cm厚木板,其上再钉竹胶板作为侧模和翼板的底模。

箱梁箱室空间较小,混凝土浇筑后内模拆除困难,采用3cm厚木板刨光配一定的方木作为内模,混凝土浇筑后不再拆除。

考虑到横梁、边腹板处自重较大,立杆间距局部加密为60cm×90cm。

考虑到支架的整体稳定性,在纵向每4.5m设通长剪刀撑1道,横向每隔3跨布置剪刀撑l道。

为便于高度调节,每根立杆顶部配可调顶托,可调范围30cm。

按照施工区处理后的地面高程与梁底声程之差,采用LG—300、LG—180、LG—150、LG—120、LG—90等规格的杆件进行组合安装。

1.2模板设计与验算模板必须能够正确地保证其形状和位置,因而设计模板时必须进行强度设计和刚度验算,确保模板具有足够的强度和刚度。

1.2.1底模板设计与验算(1)荷载计算: 模板自重:a=0.0955kN/m2;钢筋混凝土自重:b=20.75kN/m2;施工荷载:c=2.5kN/m2(集中荷载P=2.5kN);振捣荷载:d=2.0kN/m2。

(2)强度验算当施工荷载均布时,可近似按5跨等跨连续梁计算,即:l=0.2mq1=[1.2(a+b)+1. 4(c+d)]×1.0=3l. 314kN/m Mmax=-0.105q1l=-0.132kN.m 当施工荷载集中于跨中时,按5等跨连续梁计算设计荷载:q2=[1.2(a+b)+1.4d]×1.0=27.814KN/m集中设计荷载P=1.4(2.5/5)=0.7kNMmax=-0.105q2l2-0.158Pl=-0.139kN.m可见,施工荷载集中于跨中时,弯距最大。

σ=Mmax/Wx=0.139×103/(1×0.012/6) =8.34MPa<[σ0]=90MPa强度满足设计要求(3)刚度验算按1m宽度计算,则q3=1.0×(a+b)×1.0=20.845KNE=7000MPaI=1.0×0.013/12=0.083333×10-6m4?=0.644q3l4/(100EI)=0.37mm<[?0] =(1/400)=2.5mm刚度满足要求1.2.2 侧模板设计与验算侧模板采用5cm厚木版内钉1cm厚竹胶板。

(1)水平荷载计算①新浇混凝土对模板的侧压力。

混凝土的浇注速度ν=1.5m/h,混凝土初凝时间t=4h.a=0.22γtβ1β2ν1/2=35.7KPaa=γh=36KPa取较大值:a=36KPa②振捣荷载:b=4.0KN/m2③倾倒荷载:c=2.0KN/m2(2)强度验算近似按3跨连续梁计算:q=[1.2a+1.4(b+c)]×1.0=51.6KN/ml=1.0mMmax=-0.100ql2=-5.16KN.mσ=Mmax/Wx=5.16×103/(1.0×0.0602/6) =8.60MPa<[σ0]=98.6MPa强度满足要求。

(3)刚度验算q=1.0×a×1.0=36.00KNE=7000MPaI=1.0×0.063/12=1.8×10-5m4?=0.677ql4/(100EI)=1.3mm<[?0] =(1/400)=2.5mm刚度满足要求1.2.3 挑沿模板设计与验算经计算(方法同上,略)得:σ=2.43MPa,?=0.23mm。

显然,挑沿模板的强度和刚度均满足设计和施工要求。

1.3 支架设计与验算由于支架纵木和横木的强度和刚度计算方法与模板类似,本文就不再累叙,下面仅就碗扣支架进行设计和验算。

(1)荷载计算模板自重:a=0.095KN/m2;纵木横木自重:b=0.35 KN/m2;钢筋混凝土自重:c=20.75 KN/m2;施工荷载:d=1.5 KN/m2;振捣荷载:e=2.0 KN/m2。

q=1.2(0.095+0.35+20.75)+1.4(1.5+2.0)=30.334 KN/m2每根立柱承受荷载力P=qA=30.334×1.2×0.9=32.76KN(2)立杆验算以1、2节间立杆为单元进行计算。

立杆为Φ48×3.5钢管,则:A=4.89cm2,Ix=12.19 cm4,Wx=5.08 cm3,回旋半径rx=1.579cm立杆细长比为:λ=μh/rx=1.5×120/1.579=114<[λ0]=150查表得,A3钢管类截面轴压构件稳定系数Ψ=0.823,则:P/(ΨA)=81.4MPa<[σ0]=215MPa(3)地基承载力验算立杆底部为5cm厚25cm宽的木板,板底为50cm厚的夯实石灰土。

①板底承载力验算。

A=0.25×0.9=0.225m2σ=P/A=145.5<[σ0]=500KPa②石灰土底承载力验算。

石灰土计算宽度b=b0+2H0tana=0.25+2×0.5×1.25=1.5m>1.2m按整体受力计算,则石灰土底压应力:σ=p+γH=30.334+1.7×0.5 =31.184KPa<[σ0]=60KPa由于基底土层为素填土、亚砂土、亚粘土、淤泥质粘土,[σ0]最小值为60KPa,显然σ<[σ0],所以承载力能够满足要求。

2模板与支架的施工及质量控制2.1 支架搭设与质量控制2.1.1 基础处理由于现浇箱粱在施工过程中荷载较大且菏泽地区为黄泛冲积平原,土质较差,因此在搭设支架前对地基进行了如下处理:首先把施工区域内的淤泥、杂物及泥浆池中的泥浆清理干净,分层换填好土并压实,压实度按90%控制。

局部处理合格,整体整平后,再分层填土压实。

压实度按93%控制。

最上层填50cm厚的三七灰土,分2层碾压成型,压实度不低于93%。

2.1.2 支架搭设在处理合格后的地基土上横向铺一层10cm×10cm方木(也可铺设一层5 cm厚的木板)。

底部用水泥砂浆找平。

支架采用WDJ碗扣式支架,支架底部垫150mm×210mm×8mm钢板,支架底部承托均座在方木上,根据上述计算,支撑体系顺桥向间距严格按120cm、横桥向间距严格按90cm控制,对于横梁及箱梁边腹板处支架进行加密,即横向间距不变,纵向间距按60cm控制。

横杆上下层的间距按不大于120cm控制,且每根立杆至少要有2层横杆连接。

为增强大架体系的稳定性,顺桥向每4.5m设1道通长剪刀撑。

横向每隔3跨没1道剪刀撑,剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处,转扣设置数量按大于85%控制。

最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。

为便于调节支架顶部高度,在支架顶部设置了可调顶托,顶托上面横向分布一层10cm×10cm方木,调节可调顶托高度使方木均匀受力,在横向方木上满布10cm×10cm方木,间距为20cm,并把钯钉固定牢靠,可调顶托调整高度严格控制在30cm以内。

以确保架子顶自由端的稳定。

2.2 模板施工质量控制2.2.1铺设底模板底模板采用10mm优质竹胶模板,铺设时,模板牢固打在方木上,模板与模板之间用海棉条填塞。

底模板铺设计完成后,清除模板表面外露海绵条,竹胶板的纵向拼缝下面必须设置通长方木,确保模板拼缝质量。

为了检查支架的—承载能力,减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量,在支设模板前对支撑体系进行预压。

预压材料为砂袋,最大荷载为设计荷载的1.2倍,分段加载,预压48h,预压时每跨5个断面,每个断面5个点,每6h观测1次。

观测的方法是采用水准仪倒尺测量,测加载前标高为Δ1,加载后标高为Δ2,卸载后标高为Δ3。

根据观测结果绘制出沉降曲线。

由于地基处理是采用局部换填土,整平压实后,再用50cm灰土分层压实,压实度达93%以上,所以地基变形很小。

2d观测值小于1mm,故可忽略。

在以后的观测中,采用在观测点处的纵(或横)方木上钉一向下长木条,对应地基上固定一向上木条,在两木条重合处任意断面做横线。

加载后,横线之间的相对位移即为支架本身的弹塑性变形值。

预压后,通过可调承托精确调整底模板标高.其标高设定时应考虑设置预拱度。

预拱度设置要考虑梁自重所产生的挠度、支架受载后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降、张拉以后的反拱等因素。

2.2.2支设侧模和翼缘模板在支设完成底模板后支设侧模板和翼缘模板,其支撑采用10cm×10cm方木,制作支撑框架顺桥向每隔1.0m设1个支撑,同时,在两支撑之间加装方木。

一头紧靠于侧模上,另一头用碗扣扣于支架上,为了使支撑成为整体共同作用,在翼缘板支撑方木下,设2道纵向钢管,连接各支撑。

2.2.3支设内模内模采用3cm厚板材,按照图纸箱室尺寸制作,同时为保证箱梁底板中部混凝土浇注密实,在内模底板每隔1.5m左右设1个振捣孔,在内模顶每隔2m左右设1个天窗.并在混凝土浇注到箱梁顶板前将其封闭。

3 结论:双河立交桥的施工实践证明,上述模板、支架的设汁方法和施工控制措施是科学的、合理的,在类似现浇箱梁的施工中可以借鉴。

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