[发明专利]一种梁体单侧顶升模数式伸缩缝锚固区混凝土受力分析方法

说明书

一种梁体单侧顶升模数式伸缩缝锚固区混凝土受力分析方法，包括以下步骤：通过对支撑横梁力学模型的简化，得出支撑横梁两端的杆端剪力，并通过有限元模型对该计算结果作出相应的验证，再将该大小的力加载到模数式伸缩缝有限元模型的位移箱上，得出锚固区混凝土的受力情况。本发明所述的梁体单侧顶升模数式伸缩缝锚固区混凝土受力简化分析方法，省去了建模的复杂过程，提高了工作效率，运用此方法计算快捷精准，具有较好的应用前景，并且能产生明显经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于公路桥梁结构领域，涉及一种混凝土受力分析方法。

背景技术

桥梁上部结构和下部结构主要是通过支座进行连接，当桥梁上产生相应的力时，可以通过支座将力安全、稳定的传递到桥梁墩台上，除此之外支座还能够允许桥梁上部结构在经历如环境因素变化、温度变化、荷载变化时可以产生一定范围内的变形，对墩台和梁段起到更好的保护作用。在桥梁建设飞速发展的过程中，橡胶支座的运用较为广泛，但由于现如今车流量增大，汽车荷载也随之增大橡胶支座已无法满足当前桥梁建设的需求，较大的汽车载荷会对橡胶支座造成十分明显的损坏，因此应当利用更加坚固稳定的支座进行替换。

支座病害主要由于长期运营的车辆荷载作用及周边所处环境因素，导致支座外观变形、破损、老化开裂以及脱空等病害。从已查阅到的文献资料看，支座更换最常用的方法是桥梁同步顶升施工法。一般情况下，同一个桥墩上的梁体会在顺桥向盖梁两侧均摆放千斤顶对其进行顶升。但在支座更换的施工现场可能由于千斤顶数量不足或施工人员较少等综合原因，只能在同一桥墩位置处盖梁一侧摆放千斤顶对梁体进行顶升。当桥墩上方有伸缩缝时，单侧顶升会引起相邻两片梁发生错动。当直接通过有限元模型计算顶升过程对伸缩缝的受力影响，由于关于压紧支承和承压支承的刚度及建模有关的资料很少，且建模过程相对比较复杂，很容易造成结果数据的严重失真。因此寻求一种计算简单准确的的计算方法对设计施工人员显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供了一种梁体单侧顶升模数式伸缩缝锚固区混凝土受力分析方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种梁体单侧顶升模数式伸缩缝锚固区混凝土受力分析方法，包括以下步骤：

通过对支撑横梁力学模型的简化，得出支撑横梁两端的杆端剪力，并通过有限元模型对该计算结果作出相应的验证，再将该大小的力加载到模数式伸缩缝有限元模型的位移箱上，得出锚固区混凝土的受力情况。

在实际梁体单侧顶升过程中，支承横梁两端的压紧支承和承压支承会发生一定程度的变形，且支撑横梁会发生一定的转动。对模数式伸缩装置中的支承横梁力学模型进行简化，可忽略边梁、中梁和防水橡胶条对支承横梁的影响，仅考虑支撑横梁两端压紧支承和承压支承处的转动弹性变形

支撑横梁两端的约束可分解为简支梁与左右两个转动弹性约束K₁和K₂，相对竖向位移h作用下，简支梁左右两端的转角为θ_h，，其中θ_h＝h/l，，假设支撑横梁左右端弯矩分别为M₁和M₂，M₁作用下支撑横梁左端的转角为θ₁₁，M₂作用下支撑横梁右端的转角为θ₁₂，M₁作用下支撑横梁右端的转角为θ₂₁，M₂作用下支撑横梁左端的转角为θ₂₂，则

θ₁＝θ_h+θ₁₁-θ₁₂   (1)

θ₂＝θ_h-θ₂₁+θ₂₂   (2)

M₁＝K₁θ₁   (3)