桥梁工程中的力学问题分析及应用
工程力学在桥梁设计中的应用

工程力学在桥梁设计中的应用工程力学是一门研究物体在受力情况下的力学性质和力学规律的学科。
在桥梁设计中,工程力学起着至关重要的作用。
它通过研究桥梁在荷载作用下的结构响应和力学行为,为桥梁的设计、施工和维护提供了理论指导和技术支持。
本文将探讨工程力学在桥梁设计中的应用,并就其在不同方面的具体应用进行介绍。
1. 桥梁结构的承载能力分析桥梁作为运输设施的重要组成部分,承载能力是其设计中最基本也是最重要的要求之一。
工程力学通过对桥梁结构的稳定性、强度和刚度等方面进行分析和计算,可确定桥梁在不同工况下的承载能力。
例如,利用静力学原理和杆件受力分析,可以计算桥梁结构的强度,确定桥梁所能承受的最大荷载。
而利用有限元方法和动力学分析,则可以评估桥梁在地震等灾害情况下的抗震性能,确保桥梁在不同条件下的安全运行。
2. 桥梁结构的挠度和振动分析桥梁结构的挠度和振动是与桥梁功能和安全密切相关的重要指标。
工程力学可以通过应变能原理、梁和板的挠度计算公式等方法,对桥梁结构的静态和动态挠度进行分析。
此外,工程力学还可以研究桥梁结构在荷载作用下的自振动频率和模态形态,从而为防止桥梁共振现象的发生提供参考。
通过对挠度和振动的分析,可以保证桥梁结构在使用过程中的稳定性和舒适性。
3. 桥梁建设过程中的施工力学研究在桥梁的设计和施工阶段,对施工力学的研究是必不可少的。
工程力学可以通过对桥梁结构受力和变形的探究,预测和评估施工过程中可能出现的问题,从而采取相应的施工措施。
例如,在大跨度桥梁的施工中,常常需要采用预应力技术来提高桥梁的承载能力。
通过工程力学的分析和计算,可以确定预应力的大小和作用点的位置,从而保证施工过程的安全和成功。
4. 桥梁结构的疲劳寿命分析桥梁结构在运行过程中,往往受到不断变化的荷载作用,因此其疲劳寿命的预测和评估是相当重要的。
工程力学可以通过材料的应力-应变关系和裂纹扩展机理等方面的研究,对桥梁结构的疲劳寿命进行估算。
力学在桥梁设计的应用研究

力学在桥梁设计的应用研究前言科学技术的发展和进步在人类的历史上总是起到关键的作用,这里我们想要谈的领域是建筑中桥梁设计和自然科学中力学研究成果的关系。
在人类的桥梁设计历史上,人们一直在不断探索和尝试新的设计方案,这些方案的实施和实际运用总是建立在一定的理论基础之上,而这个理论基础,或者说是理论依据就是力学的支持,桥梁设计者们运用力学的进步与发展,通过具体的理论分析来设计出安全可靠的桥梁施工方案。
这里,我们要探讨的就是力学理论在桥梁设计中的具体运用,同时分析在未来力学会为其带来的哪些更多的帮助。
一、力学在桥梁设计中的应用分析(一)力学在桥梁设计中的应用历史及取得的成就在l8世纪以前,科学技术水平有限,那时的桥梁设计者们对力学的很多原理是不太了解的,但是,在实际的设计和建设中已经不自觉地在运用力学的知识了。
例如,人们总结出土、石、砖、木等材料抗压性较好。
我们所熟知的赵州桥的建设就是充分利用了土、石等材料的优点,一方面又减轻了桥身的重量,同时节约了材料,并且且便于排洪,可以说,它是世界古代桥梁的一个重大成就,以我们今天的角度来分析,赵州桥的建设充分发挥了材料力学的知识和原理。
18世纪前后,生铁开始被人们运用在了桥梁的建设上,之所以使用生铁,是因为人们意识到生铁的耐用性要强于土、石,但是,由于人们对材料本身的力学原理不是很清楚,所以运用上就出现了很多技术问题,但是,这终究还是一种进步。
19世纪中叶,欧洲社会进入了工业化的发展道路,工业的发展和进步彻底改变了西方社会的文明,在这段时间里,牛顿力学的出现和发展、微积分理论的研究都为力学在建筑中的运用提供了很大的帮助,桥梁的设计当然也包括在内。
20世纪初期,欧洲的工业已经发展到了较高的水平,这时,力学研究的進步及相关学科的发展也已经达到了较高的水平。
此时,出现了一些新的材料,高强度钢材、钢筋混凝土,预应力混凝土等,这些材料的出现可以说是桥梁设计建设中的一次重大飞跃,也充分说明了力学的研究成果在桥梁上的应用。
桥梁结构的静力学分析

桥梁结构的静力学分析桥梁结构一直以来都是人类工程领域的重要组成部分。
在现代社会中,桥梁不仅仅是交通的纽带,更是城市发展和经济繁荣的象征。
为了确保桥梁的安全稳定,静力学分析是一项必要且重要的研究内容。
本文将对桥梁结构的静力学分析进行探讨。
一、概述桥梁结构的静力学分析是指通过力学原理和方法,对桥梁在静力作用下的受力和变形进行计算和研究的过程。
它是桥梁设计和评估的关键一步,能够帮助工程师更好地了解桥梁的受力情况,避免潜在的结构失稳和破坏风险。
二、受力分析在进行桥梁结构的静力学分析时,首先需要进行受力分析。
桥梁结构通常由梁、柱、墩、桩等多个组成部分组成,每个组成部分都承受着不同的受力。
通过使用静力学原理和力平衡方程,可以计算出桥梁结构中各个部分的受力情况,例如梁的弯曲力、剪力以及柱的轴力等。
受力分析的结果将为后续的结构设计提供重要的参考依据。
三、变形分析除了受力分析,桥梁结构的静力学分析还需要进行变形分析。
桥梁在受到外力作用时,会出现一定的变形,这些变形可能对桥梁的稳定性造成潜在的影响。
通过使用变形计算方法,可以对桥梁结构的变形进行准确的预测和分析。
常用的变形计算方法包括弹性力学理论和有限元分析等。
通过变形分析,可以判断桥梁结构的变形是否满足特定的设计要求,从而确保桥梁的安全性和稳定性。
四、参数计算在进行桥梁结构的静力学分析时,需要确定一些关键参数。
例如,桥梁结构的几何参数、材料参数、荷载参数等。
准确的参数计算对于分析结果的准确性和可靠性至关重要。
几何参数通常包括梁的长度、截面形状等;材料参数包括梁的弹性模量、抗弯强度等;荷载参数包括交通荷载、风荷载等。
通过准确计算这些参数,可以为桥梁结构的静力学分析提供可靠的基础。
五、计算方法在桥梁结构的静力学分析中,使用合适的计算方法也是十分重要的。
常用的计算方法包括静力平衡法、静力定性法、变形计算法等。
静力平衡法适用于简单结构和荷载较小的情况,通过平衡结构中各个部分的受力,得出桥梁结构的受力情况。
桥梁施工受力分析

333桥梁施工受力分析桥梁是现代交通网络的重要组成部分,对于经济发展和人类生活具有重要意义。
在桥梁施工过程中,受力分析是确保桥梁安全的关键环节。
本文以333桥梁施工受力分析为例,探讨其重要性及主要考虑因素。
一、333桥梁施工受力分析的重要性桥梁施工受力分析的目的是为了确定桥梁结构在施工过程中的各种受力状态,从而为施工方案的制定和结构安全提供科学依据。
333桥梁施工受力分析是指在施工阶段,通过对桥梁结构进行受力分析和模拟,预测结构在不同施工阶段的受力情况,以确保施工过程的安全性和稳定性。
二、333桥梁施工受力分析的主要考虑因素1、结构形式和尺寸桥梁的结构形式和尺寸对受力状态有着重要影响。
在受力分析过程中,需要根据桥梁的设计图纸,详细了解结构形式和尺寸,以便准确模拟结构的受力状态。
2、施工方案施工方案是影响桥梁施工受力状态的重要因素之一。
不同的施工方案会导致不同的受力状态,因此在受力分析过程中,需要对各种施工方案进行比较和分析,选择最优方案。
3、荷载条件荷载条件包括桥梁自重、车辆荷载、风荷载、地震荷载等,这些荷载会对桥梁结构产生不同的作用力。
在受力分析过程中,需要根据不同的荷载条件,分别进行考虑和分析。
4、材料性能和连接方式桥梁结构的材料性能和连接方式也会对受力状态产生影响。
在受力分析过程中,需要了解材料的力学性能和连接方式,以便准确模拟结构的实际受力情况。
5、边界条件和支座反力边界条件和支座反力也是影响桥梁施工受力状态的重要因素。
在受力分析过程中,需要考虑边界条件和支座反力的作用,以便准确预测结构的受力情况。
三、总结333桥梁施工受力分析是确保桥梁施工安全和质量的关键环节。
本文从结构形式和尺寸、施工方案、荷载条件、材料性能和连接方式、边界条件和支座反力等方面探讨了其主要考虑因素。
通过对这些因素的全面考虑和分析,可以更加准确地预测桥梁结构的受力状态,为施工方案的制定和结构安全提供科学依据。
桥梁顶推施工过程受力分析及关键问题研究引言桥梁顶推施工是一种常见的桥梁施工方法,具有施工速度快、成本低、对周围环境影响小等优点。
桥梁结构的静力学分析与优化设计

桥梁结构的静力学分析与优化设计桥梁是人类工程学的杰作之一,承载着交通运输的重要使命。
为了确保桥梁的安全稳定,静力学分析和优化设计是至关重要的环节。
本文将就桥梁结构的静力学分析和优化设计进行探讨,并给出相应的实例。
一、桥梁结构的静力学分析静力学是桥梁结构力学的基础,通过对桥梁受力情况的研究,可以准确评估桥梁结构的稳定性和承载能力。
1.1 荷载分析桥梁在使用过程中常会承受到各种荷载,包括自重、活载、温度变化等。
荷载分析的目的是确定桥梁结构受力的情况,从而进行有效的结构设计和优化。
1.2 受力分析桥梁结构的受力状态与桥梁形状、材料特性以及施加的荷载等因素密切相关。
通过受力分析可以求解桥梁各个部位的内力、剪力、弯矩等参数,进而评估结构的强度和稳定性。
1.3 静力平衡桥梁结构需要满足静力平衡条件,即在受力平衡的前提下保持整体结构的稳定。
静力平衡分析可以帮助工程师确定桥梁的形状和材料以及支座的设置,以使桥梁保持稳定。
二、桥梁结构的优化设计优化设计是为了使桥梁结构在满足力学要求的前提下,尽可能减少结构的材料使用量,提高经济性和可行性。
2.1 结构形式优化桥梁的结构形式选择是优化设计的重要环节。
工程师可以通过对不同结构形式进行对比,选取最合适的结构形式,以满足设计要求并减少结构的材料使用量。
2.2 材料优化桥梁的材料选择直接关系到结构的性能和经济性。
优化设计要求在满足强度和耐久性要求的基础上,选用最适合的材料以减少结构的自重。
2.3 断面参数优化选择合适的断面参数是优化设计的关键。
通过对不同断面参数的分析和对比,可以确定最优的断面参数,以达到结构在受力情况下的最佳性能。
三、案例分析:XX桥梁的优化设计以某个具体的桥梁工程为例,对桥梁结构的静力学分析与优化设计进行展示。
案例:XX桥梁桥梁跨径:50m荷载:行车荷载、自重荷载材料:钢筋混凝土设计要求:满足50年设计使用寿命,保证结构的安全可靠性,并尽可能减少材料使用量。
桥梁工程施工中力学原理的运用

桥梁工程施工中力学原理的运用桥梁建设所用的力学知识非常广泛,其主要涉及力学中的理论力学、材料力学、结构动力学等知识,只有准确掌握这些知识,方可有效解决桥梁建设中遇到的力学问题。
为提升桥梁工程施工的质量和水平,促使桥梁设计向着更好的方向发展,力学原理的应用受到相关工作人员的重视和关注。
此时,我们高中生加强力学知识的学习,将所学知识与实践相互融合,能有效提升自身力学知识的应用能力。
一、各种桥梁工程中力学原理的应用1.拱桥中涉及力学原理拱桥是我国传统三大基本桥梁形式之一,它已成为世界最广泛的桥梁。
我国拱桥始建于东汉中后期,距今已有一千八百余年的发展史。
由于拱桥的主要承重构件外形均是曲的,拱桥的设计为半圆形结构,两端设置相应的桥墩,设计过程中把桥面重量转移至桥墩上,见图1。
如果有物体经过桥顶时,物理做的运动为四周运动,所需的向心力由物体的重力及桥对物体支持力的合力提供。
当物体处在失重状态,物体运动速度明显加大,失重的情况更加明显,物体对桥的压力越来越小。
正常状况下,拱桥一直处在受压状态,物体的压力沿着拱形互勉向外传递至桥墩上。
此时,拱桥拉力可以忽略不计,拱桥自然弧线及力向外扩散能力能有效降低拱桥下侧受到拉力的影响。
必须注意,拱桥的半圆越大,下侧遭受拉力的影响更大。
2.悬索桥涉及力学原理悬索桥是指利用索塔悬挂并通过锚固结与两岸缆索为结构的称重构件,这种桥梁中最大的力为悬索中的张力及塔架压力。
因塔架基本上不受到侧向力的影响,其结构可做得非常纤细,加之,悬索对塔架还有发挥一定的稳定作用。
悬索桥主要包括悬索、吊杆、锁踏塔、桥面系等部分组成,主要承重构件为悬索,通常采用抗拉强度较高的钢材制作而成。
由于悬索桥可充分运用材料的强度,并具有自重量轻、用料少等特点,因此,悬索桥在各类桥梁中的跨越能力最大。
悬索桥的力学原理为:铆钉利用桥塔将主缆拉起来,桥梁借助吊杆悬挂至主缆上。
根据不同的需求设计相应的桥梁,桥梁设计时,除要使用物理知识解决桥梁承受力以外,还要考虑自然因素产生的影响,这些研究都为我们日后学习桥梁设计相关知识打下坚实的基础。
桥梁结构的力学性能与荷载分析

桥梁结构的力学性能与荷载分析桥梁作为一种重要的交通建筑,承载着人们的出行需求。
为了确保桥梁的安全可靠运行,我们需要对桥梁的力学性能和荷载进行分析。
本文将针对桥梁结构的力学性能与荷载进行探讨,以及相关分析方法。
一、桥梁结构的力学性能在分析桥梁的力学性能之前,我们首先了解桥梁结构的基本组成。
桥梁通常由上部结构和下部结构组成。
上部结构主要包括桥面、桥面板、挡梁和支承,而下部结构包括墩台和桥基。
在实际使用中,桥梁需要承受来自于自身重量、行车荷载、风荷载、地震荷载等多种荷载的作用。
因此,桥梁的力学性能是指桥梁在承受外力作用下的变形、应力和稳定性等性能。
具体包括以下几个方面:1. 桥梁的刚度和变形:刚度是指桥梁在受力作用下的抵抗变形的能力。
刚度越大,桥梁的变形越小。
变形包括水平变位、纵向变形和结构倾斜等。
2. 桥梁的应力和应变:应力和应变是描述桥梁材料受力程度的物理量。
通过对桥梁结构进行受力分析,可以计算出桥梁中各个构件的应力和应变情况,确保各个构件处于安全稳定的状态。
3. 桥梁的稳定性:稳定性是指桥梁在承受外力作用下的平衡性。
桥梁的稳定性分析主要包括对反力、倾覆、滑移和锚固等方面的考虑。
二、桥梁荷载分析桥梁工程设计中,荷载分析是至关重要的一步。
合理分析桥梁所承受的荷载,是确保桥梁结构安全的基础。
1. 桥梁自重:桥梁自身的重量需要考虑在荷载分析中。
根据桥梁的具体形式和材料,可以计算出桥梁各个构件的自重情况。
2. 行车荷载:行车荷载是指车辆通过桥梁时施加在桥梁上的荷载。
根据车辆种类、数量和行驶速度等因素,可以计算出行车荷载的大小。
3. 风荷载:风荷载是指风对桥梁产生的压力和力矩。
风荷载的大小与风速、风向、桥梁的几何形状和曝露程度等因素有关。
4. 地震荷载:地震荷载是指地震对桥梁结构的作用。
地震荷载的大小与地震力、桥梁的自振周期和地震动特征等密切相关。
三、桥梁力学性能与荷载分析方法为了准确分析桥梁的力学性能和荷载,工程师们通常使用各种计算方法和工具。
工程力学研究中的拉力和压力应用案例分析

工程力学研究中的拉力和压力应用案例分析引言:工程力学是研究物体在受力作用下的运动和变形规律的学科,广泛应用于各个领域的工程项目中。
其中,拉力和压力是工程力学中最基本的概念之一,对于结构的稳定性和安全性有着重要的影响。
本文将通过案例分析的方式,探讨拉力和压力在工程实践中的应用。
案例一:桥梁的拉力分析在桥梁工程中,拉力的分析是非常重要的。
以斜拉桥为例,它主要通过拉索来支撑桥梁的自重和荷载。
拉索的拉力需要满足平衡条件,即桥梁的自重和荷载的合力必须为零。
根据力学原理,可以通过计算各个拉索的张力来确定桥梁的稳定性。
同时,还需要考虑拉索的安全系数,以保证桥梁的使用寿命和安全性。
案例二:建筑物的压力分析在建筑工程中,压力的分析同样十分重要。
以高层建筑为例,建筑物的自重和荷载会通过柱子传递到地基,而柱子在承受这些力的过程中会产生压力。
为了保证建筑物的稳定性和安全性,需要对柱子的压力进行详细的分析和计算。
通过合理的结构设计和选用适当的材料,可以有效减小压力对建筑物的影响。
案例三:机械设备的拉力和压力分析在机械工程中,拉力和压力的分析同样不可忽视。
以起重机为例,起重机的吊钩需要承受重物的重力,同时还要考虑机械设备本身的自重。
通过对吊钩的拉力进行分析,可以确定起重机的最大承重能力,从而保证设备的正常运行和使用安全。
此外,机械设备在运行过程中还会受到压力的作用,对设备的结构和材料性能提出了更高的要求。
结论:工程力学中的拉力和压力应用案例分析,是工程实践中不可或缺的一环。
通过对拉力和压力的准确计算和分析,可以保证工程项目的稳定性和安全性。
在实际应用中,我们需要根据不同的工程需求,选用合适的计算方法和工具,以确保结果的准确性和可靠性。
同时,还需要结合实际情况和工程经验,进行综合考虑和判断,以达到最佳的工程效果。
工程力学的研究和应用将继续推动工程技术的发展和进步,为社会的发展做出贡献。
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桥梁工程中的力学问题分析及应用
发表时间:2018-10-08T15:34:16.953Z 来源:《新材料.新装饰》2018年5月下作者:李江平
[导读] 桥梁工程中,用到的力学知识十分广泛,为有效提高桥梁工程施工质量,应强化桥梁工程施工中对力学知识的应用技能,灵活运用力学知识解决工程施工中遇到的问题。
本文阐述了桥梁工程中的力学问题及应用。
(新疆交通职业技术学院,新疆乌鲁木齐 831401)
摘要:桥梁工程中,用到的力学知识十分广泛,为有效提高桥梁工程施工质量,应强化桥梁工程施工中对力学知识的应用技能,灵活运用力学知识解决工程施工中遇到的问题。
本文阐述了桥梁工程中的力学问题及应用。
关键词:桥梁工程;力学问题;应用
桥梁在人类发展的历史过程中,可以说一直是一种社会文明的代表,纵观世界桥梁建设发展的历史,可发现桥梁的发展与当下的社会生产力的发展,工业水平的提高,施工技术的改进,数学、力学理论的发展,计算技术的改革都有密切的关系,其中力学理论的应用在桥梁建设中起着举足轻重的作用。
一、桥梁结构中的力学概念及力学问题
1、机构与结构。
机构是指能产生运动的构架或体系,它属于几何可变体系,不具有承担设计荷载的能力。
能承受和传递荷载作用的体系称为结构,结构是由不同的构件组成的几何不变体系,具有承担设计荷载的能力。
2、静定结构与超静定结构。
静定结构是指在几何组成方面,它是无多余约束的几何不变体系;在受力状态方面,它的全部反力和内力均可由静力平衡方程所求得,且其解具唯一性。
超静定结构的支座反力和各截面的内力不能完全由静力平衡条件唯一地确定,必须加入结构的弹性变形协调条件来确定,这类结构也称静不定结构。
3、轴心受压构件与偏心受压构件。
纵向压力通过构件截面重心的构件称为轴心受压构件,轴心受压构件可分为短柱和长柱两大类。
柱的极限承载能力仅取决于横载面尺寸和材料强度的称为短柱;长柱在轴力和附加弯矩的作用下,最终失去平衡状态而失稳破坏。
同时,承受轴向压力和弯矩的构件称为偏心受压构件;偏心受压构件的失效形式一般可分为受拉破坏和受压破坏两类。
4、受弯构件的正弯矩截面与负弯距截面。
梁构件在外力作用下,弯矩是横截面承受的主要内力之一。
当梁段的弯曲向下凸时,横截面上的弯矩称为正弯矩,反之称为负弯矩。
当为正弯矩时,受拉钢筋以布置在梁截面的底部为主;反之,受拉钢筋以布置在梁截面的顶部为主。
5、普通混凝土结构与预应力混凝土结构。
钢筋混凝土由钢筋和混凝土两种物理力学性能不同的材料所组成。
通常,在钢筋混凝土结构中,混凝土主要承担压力,钢筋以承担拉力为主,必要时也可承担压力。
预应力混凝土是用人工的方法,在构件受荷前预先对混凝土结构施加一定的压应力。
通常是通过张拉钢筋,利用钢筋被拉伸后产生的回弹力挤压混凝土来实现的。
根据张拉钢筋与浇筑混凝土的先后关系,预加压力的方法可分为先张法与后张法两大类。
6、箱形梁中的温度应力。
箱形截面是连续体系梁中最常用的截面形式。
日照会引起桥梁向阳与背阳部位的温度差异,昼夜温差还会引起箱梁内箱与外壁的温差。
研究表明,对大跨度预应力混凝土箱形梁桥,温度应力可达到甚至超过活载的应力。
桥梁建设中所用到的力学基础知识十分广泛,一般可分为四大部分,即桥梁结构静力学、桥梁结构动力学、桥梁土力学和桥梁水力学。
桥梁结构静力学主要包括结构静力力系平衡分析,静定、静不定结构分析,结构强度、刚度验算,结构稳定性分析等。
桥梁结构动力学主要包括桥梁固有振动特性分析,车辆荷载作用下的桥梁强迫振动分析,风或地震力作用下桥梁振动分析等。
桥梁土力学主要包括土对桥梁结构的压力作用计算,土与结构相互作用分析,地基沉降计算等。
桥梁水力学主要包括常态下桥涵的水力计算,陡坡上桥涵的水力计算等。
总的来说,桥梁建设中的力学基础知识涉及力学中的理论力学、结构力学、材料力学、弹性力学、结构动力学、土力学和水力学等诸多分支中的基础知识,只有准确、熟练地掌握这些知识,才能更灵活、无误地解决桥梁建设中遇到的力学问题。
二、桥梁技术规范中施工力学原理的应用
《公路桥涵施工技术规范》是在总结了旧有规范和实际经验教训的基础上编写而成,作为桥梁建设的指导性文件。
《公路桥涵施工技术规范》中许多条文的制定,都从不同方面体现了施工过程中力学原理的应用。
1、《公路桥涵施工技术规范》9.5.2模板、支架拆除时的技术要求规定
1)模板拆除时应按设计的顺序进行,设计无规定时,应遵循先支后拆,后支先拆的顺序。
2)卸落支架应按拟定的卸落程序进行,分几个循环卸完,卸落量宜小,以后逐渐增大,在纵向应对称均衡卸落,在横向应同时一起卸落。
3)简支梁、连续梁宜从跨中向支座依次循环卸落;悬臂梁应先卸挂梁及悬臂的支架,再卸无铰跨内的支架。
模板的拆除不仅要掌握好拆除的时间,而且要掌握拆除的顺序,如果处理不当,要么造成结构未达到设计要求提前受力而破坏,要么由于受力不均,由局部破坏引起整个结构的损毁。
简支梁、连续梁支架卸落时,从跨中向支座依次循环卸落,可使跨中截面受力均匀且对称均衡增加,且每次增大量较小,结构有自适应过程。
而从支座向跨中依次循环卸落,跨中截面在其支架最后拆除后,内力由O猛增至Max值,就像突然受到冲击荷载一样,结构瞬间会发生破坏,这样的工程事故在实际中已发生很多。
2、《公路桥涵施工技术规范》12.10.3后张法张拉第2条规定:预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分阶段对称张拉。
这就从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处在构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。
对称张拉可避免或减小偏心力矩。
因此,张拉宜分批、分阶段、对称进行。
另外,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。
分批、分阶段对称张拉,综合考虑张拉力的影响,可减小预应力损失。
3、钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
《公路桥涵施工技术规范》在支架上浇筑梁式桥第3条规定,浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近。
梁式桥在浇筑时,跨中截面一般为正弯矩截面,支座截面一般为负弯矩截面,从跨中到支座也就是从正弯矩截面到负弯矩截面,弯矩是连续变化的,那么必然存在一个零弯矩截面,一般将其称为反弯点。
在实际工程施工时,需分段浇筑时必须把工作缝设置在反弯点处。
《公路桥涵施工技术规范》混凝土悬臂浇筑第4条规定,桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称和平衡,实际不平衡偏差不得超过设计要求
值。
结合力学原理进行分析,悬臂结构平衡对称浇筑主要是为了尽量减少力矩和扭矩,有利于结构的安全。
《公路桥涵施工技术规范》连续梁的合拢、体系转换和支座反力调整第4条规定,体系转换及支座反力调整,按设计程序要求施工。
结合力学原理进行分析,在连续梁结构合拢前,两边的悬臂结构为静定结构。
当结构合拢后,桥梁才转换为有多个约束的超静定结构。
需注意的是,在转换结构时,应将临时固结解除,调整好支座高度,才能将梁落于支座上。
《公路桥涵施工技术规范》悬臂平张体系转化按设计顺序进行规定,在转换体系前,应按设计要求张拉一部分块件底部的预应力束,在悬臂梁端设置向下的预拱度,防止梁上部已张拉的明槽预应力刚才上漂,以保证转换体系前后拼装及张拉各阶段的安全。
结合力学原理进行分析,由于梁的底部一般承受的是拉力。
起初结构的底部受到负弯矩,若将预应力筋布置在梁顶,悬臂结构合拢后,负弯矩变成正弯矩,梁顶部受压,底部受拉。
因此,为保证结构转换前后结构构件的质量及施工人员的安全,必须要在悬臂结构合拢前采取相应的措施。
三、结语
随着经济的发展及科学日新月异的进步,桥梁结构逐渐从跨度小且形式简单的旧式桥梁发展到现在跨度大、结构复杂且形式多样的新式桥梁。
新技术、新工艺和新材料的发展及在桥梁上作用荷载研究的不断进步,桥梁力学问题也得到越来越多人的重视。
参考文献
[1]董军.力学原理在桥梁工程中的应用[J].西南林学院学报,2014(03).
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