预拱度经验值
挠度、预拱度计算[解读].doc
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挠度、预拱度计算4.5 挠度、预拱度计算在进行钢筋混凝土或预应力混凝土梁桥设计时，除了要对主梁进行承载能力计算和应力验算外，还应该校核梁的变形（挠度），以确保结构具有足够的刚度，避免因变形（挠度）过大而影响高速行车，使桥面铺装层和结构的辅助设施破坏，甚至危及桥梁的安全。
桥梁的挠度，根据产生原因可分成永久作用(结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土徐变和收缩作用等)产生的和可变作用(汽车、人群)产生的。
永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关，可分为短期挠度和长期挠度。
可变作用产生的挠度是临时出现的，在最不利的作用位置下，挠度达到最大值，随着可变作用位置的移动，挠度逐渐减小，一旦可变作用离开桥梁,挠度随即消失。
永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性，通常可以通过施工时预设的反向挠度（即预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。
可变作用产生的挠度，使梁产生反复变形，变形的幅度愈大，可能发生的冲击和振动作用也愈强烈，对行车的影响也愈大。
因此，在桥梁设计中需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。
公路桥梁规范中规定，对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥，在使用阶段的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600，梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。
此挠度为不计冲击力时的值。
钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚度用结构力学的方法计算。
受弯构件的刚度可按下式计算：1．钢筋混凝土构件crscrscrBBMMMMBB02201.................+........= (4.78)0WfMtkcrγ= (4.79)式中：B——开裂构件等效截面的抗弯刚度；0B——全截面的抗弯刚度，0095.0IEBc=；cE——混凝土弹性模量；——开裂截面的抗弯刚度，crBcrccrIEB=；——开裂弯矩； crMγ——构件受拉区混凝土塑性影响系数，002WS=γ。
预拱度 试验方法_18568
预拱度试验方法说实话预拱度试验方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就知道预拱度这个东西很重要，对于那些什么梁啊之类的结构的安全性和稳定性有很大影响。
我最开始尝试的方法那可是相当简单粗暴。
我就以为只要把那个梁按照一定的重量压一压，看看弯了多少不就得了。
我就找了些砖头啊之类的重物，一点点往上加，还在旁边放个尺子量着梁变形的程度。
结果呢，出了大问题。
这种方法的准确性太差了，稍微有点风吹草动，尺子的读数就不稳定。
而且那些重物加起来根本不均匀，有的地方压得多，有的地方压得少，得出的数据根本不靠谱。
后来我又想啊，是不是得用专业点的仪器设备。
我就自己鼓捣了一些压力传感器之类的东西。
按照我的想法，给梁的各个部位都装上传感器，这样应该能精确测量压力造成的变形从而得出预拱度。
可是自己安装传感器那可不容易啊，我费了好大的劲儿才把传感器安置好。
可紧接着又出现问题了，传感器的校准是个麻烦事，我不太确定自己校准得准不准确，结果得到的数据也是七零八落的。
再后来，我就去学习别人的做法。
发现他们有专门的加载设备，那些设备能均匀地给梁施加压力。
并且在测量变形的时候，不只用一把尺子，而是利用一些先进的激光测量技术。
就好像你用一根线去量东西只能知道大概，但是用好多条线同时量那样，准确性就大大提高了。
我就开始尝试模仿这样的办法。
不过这种设备可不好找，我花了不少力气才找到一个地方可以让我用。
在这里呢，有一个很重要的点就是加载的速度。
速度如果太快了，会导致数据不准确，就像你着急给一个气球打气，你一下子打得太快，气球可能一下子就爆了，或者变得奇形怪状。
所以，这个加载速度一定要慢而均匀。
我还不确定我测得的每次结果是不是完全准确，但我知道比我之前那些土办法要强多了。
这就是我在预拱度试验方法上的一些尝试经历，希望对你们能有帮助。
我还想到啊，在进行预拱度试验的时候，环境因素也不能忽略。
比如说温度，梁这种东西，温度升高或者降低它可能自己就会发生形变。
就像我们冬天的时候用玻璃，热的水一倒进去玻璃容易炸一样。
主梁腹板下料预拱计算方法
主梁腹板下料预拱计算方法一、主梁跨中腹板预拱度值计算所谓主梁跨中腹板下料预拱度值，是为了保证主梁在焊接完成后符合(0.9~1.4)S有关标准规定的拱度要求。
主梁应具有一定的上拱度值，即F=，1000S且最大上拱度值应控制在主梁跨中范围内。
这就要求在制作主梁时，10 对腹板下料预先给出一定的拱度值，还应考虑到桥架自重（主梁、走台等）及组装焊接的变形。
SS通常取主梁腹板的下料预拱度为：Q=5~63t，f=（~）；Q?250450SS63~100t，f=（~）。
500550或者按下式计算：F=f－f－f+K 技焊自(0.9~1.4)S式中：f—起重机技术条件要求的上拱度值，f=可取中技技1000间值；f—自重引起的主梁变形，根据有无悬臂分别计算，一般情况下均为自负值；1、梁内支垫的情况：主梁正立，对称放置两个垫架，距离小于梁的长度。
如下图所示。
由自重引起主梁跨中的位移可按下式计算：122qlf=（24λ+5）自中384EJq—主梁单位长度重量；E—材料弹性模量；J—主梁截面惯性矩；l—两支垫距离；mλ=；m—支点到主梁端距离。
l自重引起的悬臂端位移按下式计算：222qmlf=f=（1－6λ－3λ） CD24EJ计算得正值表示向上翘起，负值表示下挠。
2、梁端支垫情况垫架放置在主梁的两端点，由自重引起的主梁跨中位移计算为：4,5qlf= 负值表示主梁向下挠。
自中384EJf—主梁在垂直方向的焊接挠曲变形，“+”号表示主梁上拱，“－”焊表示主梁下挠，其值为：f=f+f+f+f+……+f 焊筋角走轨4其中：f—焊接内壁筋板时的挠曲变形；筋f—焊接内壁加劲角钢或工艺扁钢时的挠曲变形；角f—焊接主梁四道角焊缝主梁挠曲变形； 4f—桥架组装焊接走台时的挠曲变形；走f—焊接轨道压板时的挠曲变形；轨K—调整系数，5~50t通用桥式起重机正轨箱形主梁K=5~15mm，跨2度小的可取小值，偏轨箱形梁K=5~10mm。
成桥预拱度计算方法
5.5.1 成桥预拱度计算方法目前，由于对混凝土徐变的计算，不论是老化理论，修正老化理论还是规范规定的计算方法，都难以正确地估算混凝土徐变的影响，在施工中对这一影响不直接识别、修正，通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的，并且通过立模标高的预留来实现的。
因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。
根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。
另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。
在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。
中孔跨中下挠。
因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。
根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法：“中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，边跨最大挠度在3/4L处。
其余各点按余弦曲线分配。
在中孔跨中fc确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。
边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。
原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，满足平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。
1．活载挠度计算1) 荷载等级：公路—Ⅰ；2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78；3) 中跨活载最大挠度： d 2＝0.029m;A 曲线：1cos()290y =-⎢⎥⎣⎦ (090x ≤≤) B 曲线：21cos()261fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ (22.553x ≤≤) C 曲线：21cos()245fc x y π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并且结构的变形将受到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高、平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形与设计要求不符，所以必须对桥梁进行施工控制，使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
桥梁上部结构预拱度施工设置技术
桥梁上部结构预拱度施工设置技术周淦成中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430074摘 要：为了避免桥梁上部结构产生过大的下弯挠度，施工单位通常会采用设置预拱度的方法来保证上部结构的稳定性和安全性。
文章以咸宁大洲湖环湖北路1号桥工程建设的实际情况为例，从混凝土施工质量和标高控制等方面介绍了有关桥梁预拱度设置的关键施工技术，以供有关单位参考。
关键词：预拱度；桥梁；质量控制中图分类号：U445.4 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）02-0070-021 工程概况文章的案例桥梁为湖北省咸宁大洲湖环湖北路1号桥，环湖北路起于桂乡大道，自西往东下穿官埠大桥后，终点与在建的官埠大道平面交叉，设计范围内道路全长为3.115km，桩号范围为K5+669.931—K8+785。
在K7+140处新建环湖路1号桥，桥长65m。
环湖北路1号桥采用上承式飞鸟拱，共有3跨，跨径分别为20m、25m、20m。
在该工程施工过程中，由于碗扣式满堂支架节点可靠性好，因此可结合扣件式支架使用，更利于构造该桥所需的曲线线性。
基于此，施工单位选用碗扣式满堂支架来对全桥拱圈同步进行支架的搭设、模板的安装和钢筋的绑扎与混凝土的浇筑等工作。
2 设置预拱度的重要性2.1 桥梁的下挠变形桥梁一般分为上部结构与下部结构两部分。
其中，桥梁的上部结构在受到以下因素的影响时，会产生下挠变形：（1）当脚手架在承担施工荷载时，所引起的弹性变形；（2）部分超静定结构桥梁在组成结构的混凝土产生收缩和徐变时产生的下挠度；（3）杆件接头的挤压、卸落设备时的压缩等产生的塑性变形；（4）脚手架基础、支架基础在承受荷载后发生的沉降；（5）桥梁内部的预应力钢筋在张拉后，备份的预应力会有不同程度的流失，预应力的改变也会对桥梁的下挠程度产生不利影响[1]。
2.2 实际通车后会产生变化在实际通车后，交通流量增大、部分车辆在驶上桥面时超载、桥的主体结构逐渐老化等原因，都会造成桥梁上部结构的下挠程度进一步扩大。
拱桥预拱度的计算与设置
拱桥预拱度的计算与设置一、拱桥预拱度的定义和作用拱桥预拱度是指在桥的设计和施工阶段，在未施加任何荷载时，为了满足设计要求，在拱轴线上设置的一定曲率的曲线形状。
预拱度的作用是使桥梁在后期承受活荷载时能够得到理想的内力分布和形态，提高桥梁的工作性能和安全性。
二、拱桥预拱度的计算1.弹性计算方法：（1）找出转换微分方程在Euler-Bernoulli梁的弹性基础上建立转换微分方程：EIy''''=fx，其中E为杨氏模量，I为截面惯性矩，y为瞬时挠度，f为单位长度集中力。
（2）建立拟定解方程根据实际情况拟定解方程，并带入转换微分方程，建立微分方程的边界条件。
常见的边界条件有：刚性左支座和右支座的位移和旋转角度均为零。
（3）求解拟定解方程求解得到拟定解方程的解，即为拱桥的挠度方程，并利用该挠度方程可以计算出各点的差异度。
2.弹塑性计算方法：（1）建立中间截面的平衡条件通过建立拱桥中间截面的平衡条件，即获得拟定解方程，常用的平衡条件有：弯矩平衡条件、弯矩和剪力平衡条件等。
（2）求解拟定解方程求解得到拟定解方程的解，即为拱桥的挠度方程，并计算出各点的差异度。
（3）校核与调整根据计算结果，进行校核和调整，使得拟定解方程满足实际要求，并满足拱桥的结构和荷载性能。
三、拱桥预拱度的设置1.设计要求：（1）满足桥梁的运行、使用和验收要求；（2）保证桥梁的结构安全可靠，并考虑荷载效应；（3）尽可能减小桥梁的变形和挠度。
2.施工工艺：在设计和施工时，通常会考虑以下因素：（1）荷载效应：根据桥梁设计荷载的特点和分布，确定桥梁的最大挠度和最小挠度。
（2）构造特点：根据桥梁的结构特点和形态，考虑拱桥的几何特性。
（3）建筑机构：考虑拱桥的实际施工工艺和施工条件，避免施工过程中的困难和工程风险。
四、常见的拱桥预拱度设置原则1.平拱原则：在设计和施工中，拱桥的预拱度主要以平拱为原则，即拱轴线在未施加任何荷载时呈水平曲线。
预拱度设置方法
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第八节、挠度、预拱度的计算
3．浇筑及振捣混凝土
该施工过程包括混凝土搅拌、混凝土运输、浇 筑混凝土、振捣密实4个工序。 混凝土的砂、石配合比反水灰比均应通过设计 和试验室的试验来确定，拌制一般采用搅拌机。混 凝土的振捣一般采用插入式振捣器、附着式振捣器、 平板式振捣器或振动台等设备，这需依据不同构件 和不同部位的需要来选用，目的是达到模板内的软 体混凝土密实，不能使混凝土内存在大约空洞、蜂 窝和麻面。
4、养护及拆除模板
混凝土浇筑完毕后，应在收浆后尽快用草袋、 麻袋或稻草等物予以覆盖和洒水养护。 洒水持续时间，随水泥品种的不同和是否掺用 塑化剂而异，对于用硅酸盐水泥拌制的混凝土构件 不少于7昼夜，对于用矿渣水泥、火山灰水泥或在施 工中掺用塑化剂的，不少于14昼夜。混凝土构件经 过养护后，达到了设计强度的25％一50％时，即可 拆除侧模；达到了设计吊装强度并不低于设计强度 等级的70％时，就可起吊主梁。
直径d＞28mm的钢筋和轴心受拉、小偏心受拉构件 中的钢筋宜采用焊接。当采用搭叠式电弧焊接时，钢 筋端都应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。搭 接时，双面焊缝的长度不得小于5d，单面焊缝的长度 不得小于10d(d为钢筋直径)，如图所示。 当采用夹杆 式电弧焊接时，Байду номын сангаас杆的总截面面积不得小于被焊钢筋 的截面积。夹杆长度如用双面焊缝不小于5d，如用单 面焊时不应小于10d，如图所示。
二、混凝土简支梁桥的制造工艺
㈠ 钢筋混凝土梁施工工艺 对于钢筋混凝土简支梁，无论采用哪一种施工方 法进行施工，都必须经过下图所示的基本施工工艺流 程才能成型。
1．支立模板
常用的构件模板材料有木模和钢模两种。前者 多用于就地浇筑或者非等跨结构的场合；后者多用 于预先制作的装配式标准构件，以利成批生产，降 低成本。 下图是目前常用于空心板的木制模板构造。除 了构成截面形状的外模(侧模和底模)和内模壳板 外，还要沿构件的纵向每隔一定间距设置竖肋衬档 和螺栓等来固定外模板，而固定内模则用骨架、活 动撑板、拉杆和铁铰链等。脱模时，只要抽动拉杆 将撑板从顶部拉脱，并借助铁铰链，便可拆除内模 板。
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简支梁起拱度经验值：
10m：一般为8-10mm；13m：一般为10-15mm；16m：一般为10-15mm；
20m：一般为15-20mm；25m：一般为20-25mm；30m：一般为20-30mm；也有设置反拱度为36mm。
简支梁起拱度一般为梁长的1/1000；钢桁架一般为梁长的3-4/1000
简支梁预应力上拱度计算：x=2*（Mpe*L*L）/(8*0.95*EC*In)
Mpe——永存应力的弯矩；L——垮径；
EC——混泥土弹性模量；In——截面抗弯惯性距。
起拱度没有达到预算的原因：
正常来说,张拉完成后,底板当然应该是平的, ,有可能是以下几种原因:
1.预应力张拉值不够,未达到设计值.
2.设计计算不够准确,张拉力本身偏小.
3.箱梁浇注过程中,自身出的问题.如:梁配筋位置偏差,砼浇注厚度偏差,直接影响了张
拉后起拱度.
4.预应力筋波纹管定位不准确,位置的变化也是影响起拱最关键的一个环节.
后张法预应力箱梁预拱度控制：
由中铁大桥局股份有限公司承建的广深沿江高速公路机场特大桥上部结构采用先简支后连续的预应力混凝土组合箱梁，每半幅桥由两片边梁和三片中梁组成。
施工要求箱梁成桥阶段桥面基本水平，无论起拱度值偏小或偏大均会导致桥面纵桥向形成波浪线形，影响行车的舒适；同时要求同一孔的5片箱梁的预拱度基本一致，否则会导致箱梁架设后存在桥面错台，影响横桥向桥面的平整度。
箱梁预拱度设置是预制箱梁施工过程中重点控制项目，现在结合现场实际施工对预拱度设置及其控制做简单的陈述与分析。
1 反拱度值计算
预制箱梁反拱度值主要根据以下方面计算：1）梁体结构自重；2）预应力钢筋总张拉力；3）混凝土设计强度、弹模及其使用环境温度（影响混凝土收缩徐变）；4）桥面二期恒载值；5）反拱度计算龄期（混凝土收缩徐变时间）。
设计图纸中计算的30m预制组合箱梁跨中最大反拱度值为：边梁20mm，中梁15mm。
2 反拱度值设置原则
反拱度值设置原则为：其值大小以水泥混凝土铺装前梁的上拱度（向上）不大于2cm，同时满足成桥后的预拱度（即边梁20mm，中梁15mm）要求控制。
根据桥梁施工计算手册以及以往施工经验，反拱度设置按二次抛物线（二次抛物线方程可以根据两粱端和跨中梁底坐标求得）设置能满足施工精度要求。
3 反拱度设置
施工过程反拱度设置一般通过制梁台座调整底模标高来控制，制梁台座设计时考虑留有154cm高的操作空间（即底模距地面高度）。
反拱度值采用二次抛物线设置，每60cm 设置一控制截面。
现仅取30m预制组合箱梁中梁对预拱度设置流程作简单介绍：1）根据设计图纸提供的预拱度值求出预拱度方程y=200×2/3；则每控制截面的底模控制标高计算如表1所示：
2）根据上面计算标高埋设底模预埋件；
3）浇筑台座混凝土，混凝土顶面标高不宜高于预埋件顶面标高；
4）安装底模，并利用水准仪进行调整至上表计算值，然后加固。
4 影响实际施工起拱值的因素
本项目预制简支箱梁预应力束设置在底腹板上，混凝土上拱值主要是由于底腹板混凝土在预应力钢筋和混凝土自身收缩徐变的作用下收缩而产生，而且上拱值的大小与底腹板混凝土压缩量成正比。
通过施工过程预制梁进行变形观测后发现，设计计算预拱度值比实际施工上拱值小。
经过反复分析研究后总结出影响施工起拱值偏大有以下两个主要因素：
1）混凝土粗骨料母岩强度偏小，直接致使箱梁混凝土弹模比设计偏小，底腹板上的压缩量偏大；
2）管道摩阻系数偏小，在锚下控制应力一致的情况下管道摩阻力越小，预应力平均应力相应偏大，预应力对混凝土的压缩量偏大。
同时总结出在以下因素的影响下，箱梁上拱值均会发生改变：
1）箱梁混凝土初、终张拉时混凝土的龄期、弹模；
2）箱梁混凝土振捣质量，混凝土振捣质量直接影响混凝土的密实度；
3）混凝土的搅拌质量，混凝土的搅拌质量直接影响混凝土强度、弹性模量、混凝土终凝时间，然而混凝土终凝时间直接影响混凝土收缩徐变的时间；
4）制梁台座不均匀沉降导致底模反拱值变化；
5）箱梁终张拉至架设时间。
5 预拱度调整与控制
在完全按照设计给定的规定施工预制箱梁的情况下，影响预拱度的两个主要原因混凝土弹模和管道摩阻均无法人为调整，所以只能根据实际观测数据调整底模标高来调整反拱度值。
根据前面分析得知：
1）在实际施工过程中，控制箱梁最大起拱值主要通过控制混凝土施工质量和终张拉时混凝土的实际弹模（宜达到设计弹模值方可进行终张拉施工），同时在箱梁预制施工过程中加强制梁台座的监测，防止因为制梁台座不均匀沉降产生的反拱值偏差。
2）为了控制同一孔梁的五片梁起拱值一致（即梁顶面平整度偏差值满足施工规范要求），主要是控制同一孔桥的五片梁在规定的时间内完成，一般为5d时间。
作者：阎杰（科技传播 2011年6期）
张拉程序控制说明：
JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》第129页12.8.3.4“预应力筋张拉时，应先调整到初应力σ0，该初应力宜为张拉控制应力σcon的10%~15%，….”
条文说明第450页中的12.8.3 4条指出：“推算时，可采用相邻级的伸长值，例如初应力σ0为10%σcon时，其伸长值可采用由10%张拉到20%的伸长值。
”
初应力选10%时，相邻级的伸长值则为20%时，初应力也可以选15%，相邻级的伸长值则为30%，但不能直接由10%——30%。