[发明专利]一种计算系统降温作用下曲线桥主梁累积位移破坏的方法

说明书

本发明公开了一种计算系统降温作用下曲线桥主梁累积位移破坏的方法，涉及公路工程技术领域。本发明包括：获取曲线桥主梁在每次系统降温作用下产生的径向位移，记为A；获取曲线桥主梁在每次系统降温作用消失时的径向位移恢复，记为a；获取曲线桥主梁的系统降温次数，记为n；计算曲线桥主梁的累积径向位移，y_n＝n(A‑a)，y_n为所述曲线桥主梁在系统降温n次后产生的累积径向位移；在设计所述曲线桥主梁时，根据y_n值进行什么操作；或在施工时对所述曲线桥主梁进行什么操作。本发明方法可简单快捷获取曲线桥在系统降温作用下的累积径向位移量，并根据该数值可实施预防措施(如在桥墩处设置限位装置)以降低累积径向位移对主梁的破坏。

技术领域

本发明涉及公路工程技术领域，尤其涉及一种计算系统降温作用下曲线桥主梁累积位移破坏的方法。

背景技术

国内交通基础建设不断完善，曲线桥在公路工程中得到了广泛的应用，随着曲线桥建设数量和使用年限的不断增加，曲线桥病害也随之而来，在各种荷载作用下会产生横向位移。当外荷载作用消失时，由于曲线桥自身重力以及其特殊的结构、支座形式，使横向位移无法恢复，导致“残留”位移。在外荷载的反复作用下，这种“残留”位移累积越来越大，造成较大的横向位移。当横向位移较大时可能导致主梁的倾覆。

国内外学者通过现场调查和分析混凝土梁与桥墩的裂缝，逐渐认识到温度应力对混凝土曲线桥结构具有重要的影响。在系统降温作用下，由于混凝土材料的热胀冷缩性质，会使结构产生温度变形，进而导致曲线桥的径向位移。为了更好应用曲线桥，需深入了解桥梁病害产生的原因，认识桥梁病害的规律。目前国内外规范对温度效应的规定不明确，这给曲线桥设计、施工以及后期的运营都带来了不利的影响。因此曲线桥在设计、施工阶段应结合实桥所处的自然环境充分考虑温度作用进行精确计算和精确施工。

尽管学者们开展了曲线桥在温度效应下所导致径向位移的大量研究，但基本都集中在最大径向位移在曲线桥中出现位置的研究，不同支座支承体系以及不同曲率半径等因素对曲线桥径向位移的影响，尚未得出一个清晰简单的在系统降温作用下曲线桥径向位移的详细数值表达方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种计算系统降温作用下曲线桥主梁累积位移破坏的方法，主要目的是通过获取曲线桥主梁在系统降温20℃作用下的累积横向位移，并在设计和/或施工时采取相应措施以降低曲线桥主梁累积位移对主梁产生的破坏。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种计算系统降温作用下曲线桥主梁累积位移破坏的方法，所述方法包括以下步骤：

获取曲线桥主梁在每次系统降温作用下产生的径向位移，记为A；

获取曲线桥主梁在每次系统降温作用消失时的径向位移恢复，记为a；

获取曲线桥主梁的系统降温次数，记为n；

计算曲线桥主梁的累积径向位移，y_n＝n(A-a)，所述y_n为所述曲线桥主梁在系统降温n次后产生的累积径向位移，所述a<所述A；

根据所述y_n数值在所述曲线桥主梁的桥墩处设置限位装置。

作为优选，所述系统降温为20℃，所述曲线桥的曲率半径为200m，曲线桥支座为盆式橡胶支座，所述A为2.68mm。

作为优选，所述曲线桥主梁在系统降温作用下的偏移量为0～400mm，对应的所述曲线桥主梁的径向位移均为2.68mm。

作为优选，所述限位装置包括刚性限位装置和弹性限位装置；所述刚性限位装置适用于下部结构抗推刚度较小的曲线梁桥；所述弹性限位装置适用于边墩较低或者下部结构抗推刚度较大的曲线梁桥。