[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

说明书

本发明涉及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，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；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。不仅能准确地计算桥梁施工过程中的主梁真实应力，也可提高施工控制中的应力计算分析的效率，更好地服务大跨度桥梁施工控制技术的发展。

技术领域

本发明涉及一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来大幅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，属于土木工程试验装置领域。

背景技术

大跨度预应力混凝土桥梁，例如连续梁桥、连续刚构桥，常采用悬臂分节段施工，施工时必需对各梁段的应力进行测量和控制，以便准确地指导下一阶段的施工。由于合龙前的桥梁呈悬臂状，两端无约束，在温度变化、混凝土收缩徐变影响下，梁体自由伸缩会产生无应力应变，所以主梁实测应力值需要修正计算。

目前，常规实测应力修正值是将实测应变修正值乘以混凝土弹性模量。应变修正的方法：是将温度变化、混凝土收缩徐变引起的应变值从实测总应变中分离、剔除、修正。温度变化引起的应变值计算方法是基于应变计内钢弦与混凝土热膨胀系数之差计算温差应变。而混凝土收缩徐变产生的应变计算是依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，综合考虑临期、混凝土种类、湿度和构建理论厚度对收缩徐变应变值的影响，计算混凝土梁的收缩徐变应变。但是，上述实测应变修正方法首先忽略了大跨度梁桥分节段悬臂施工时荷载逐步施加对徐变的影响，其次未考虑混凝土弹性模量随龄期发展的特性，会导致修正过后的应力值仍然与理论值差距较大，不能准确的反映施工过程中结构的真实应力状态，不利于有效、准确地进行桥梁施工控制工作。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，提出一种基于Matlab平台的大跨度预应力混凝土桥梁在悬臂浇筑主梁过程中实测应力的真实应力确定方法，该方法具有速度快、精度高的优势。

基于MATLAB二次开发平台，考虑温度变化、混凝土收缩徐变、时变弹性模量对确定真实应力值的影响，分别计算出某工况结束后温度变化产生的应变误差和混凝土收缩徐变产生的应变误差。在计算徐变应变时考虑大跨度桥梁分节段施工时荷载逐步施加的特点，并用加载临期至计算临期的等效弹性模量替换原来的不变弹性模量。通过从实测应变中分离、剔除、修正各项应变误差，得到结构发生弹性变形所对应的应变，最后用弹性应变乘以计算临期时的弹性模量，即可确定测点的真实应力。

为解决上述技术问问题，本发明所采用的技术方案为：

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，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。