[发明专利]一种大跨度预应力混凝土悬臂施工桥梁主梁应力修正方法

权利要求书

1.一种大跨度预应力混凝土悬臂施工桥梁主梁应力修正方法，其特征在于：考虑了大跨度桥梁分节段施工特点的徐变应变计算方法，引入了时变弹性模量和某两个临期之间的等效弹性模量，更加准确地剔除徐变产生的无应力应变，并选择相应的二次开发技术对MATLAB进行二次开发，实现了参数化界面操作；

它具体包括以下步骤：

Step1：混凝土徐变引起的应变值计算；

Step2：时变弹性模量对应变修正的影响计算；

Step3：温差引起的应变值计算；

Step4：混凝土收缩引起的应变值计算；

Step5：基于MATLAB平台二次开发，编制主梁应力修正计算程序，并进行计算；

所述Step1中具体计算方法，混凝土线性徐变理论指出：当混凝土的工作应力小于混凝土强度50％时，徐变应变与所施加的应力具有线性关系，而一般工程混凝土的工作应力都在该范围内；再根据Boltzmann叠加原理：时间t内变应力作用下的总应变，为每一应力增量引起的应变总和，根据上述两大理论，推导出某计算临期内总徐变应变为每一个工况的应力增量所引起的徐变应变之和，计算公式如下：

Δσ_j＝σ_j-σ_j-1 (2)

ε_c,i为混凝土临期t_i时的徐变应变；t₁、t_i、t_j分别为工况1、i、j完成后混凝土龄期；Δε_c(i,j)为Δσ_j从加载临期t_j至计算临期t_i所引起的徐变应变；σ₁为工况一完成后的测点真实应力值；E(t₁,t_i)为临期t₁至临期t_i的混凝土等效弹性模量；Δσ_j为第j个工况施加的应力增量；E(t_j,t_i)为临期t_j至临期t_i的混凝土等效弹性模量；为加载临期t_j至计算临期t_i的混凝土徐变系数，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)计算；

所述Step2中具体计算方法，普通混凝土在正常浇筑情况下，其弹性模量会随时间发展而增加，如果取弹性模量为一定值，那么必将影响徐变应变与结构真实弹性应力的计算结果，欧洲规范CEB-FIP(1990)给出了混凝土弹性模量随时间的发展模型：

E(t)为临期t时混凝土的弹性模量；E₂₈为混凝土28天弹性模量；s为混凝土种类影响系数；

由于混凝土弹性模量随临期变化呈光滑的连续曲线增加，所以在临期t_j至临期t_i范围内的等效弹性模量按下式计算：

。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度预应力混凝土悬臂施工桥梁主梁应力修正方法，其特征在于，所述Step3中具体计算方法，振弦式传感器通过感知应变筒中钢弦自振频率的变化而得出应变，在温度变化时，由于混凝土和钢弦的线膨胀系数不同，二者为了保持变形协调产生约束力，使得钢弦初始频率改变，从而导致读数误差，温度变化导致的应变误差可按下式计算：

ε_T(t)＝(α-β)·(T-T₀) (5)

α为混凝土的线膨胀系数，取10×10^-6/℃；β为钢弦的线膨胀系数，取12.2×10^-6/℃；T为时刻t应变计所测得温度；T₀为应变计所测得初始温度。