大悬臂预应力节段预制拼装盖梁抗弯性能研究

为研究平缝、阶梯缝预应力节段拼装盖梁的抗弯力学性能,设计制作了一组预应力节段拼接盖梁抗弯试件,一端悬臂为平缝拼装试件,另一端为阶梯缝拼装试件,一组现浇对比试件。通过开展静力加载试验,对比两种拼接方案与现浇试件的破坏模式、荷载-位移曲线特征。基于试验分析结果,建立两种拼接方案与现浇试件有限元分析模型,与试验结果吻合较好,基于此开展预应力钢束面积、普通钢筋直径对结构极限承载力的影响参数分析。研究结果表明:相同配筋率下,节段式施工对构件抗弯承载力有一定削弱效应,本试验中相比现浇盖梁试件,节段拼装盖梁试件抗弯承载力仅为其40%;基于有限元参数分析可知,通过减小普通钢筋配制、增加预应力钢束的占比,并对拼接面附近做局部加强设计可提高节段拼装盖梁极限承载力。基于上述结果,可对预应力节段拼装盖梁的设计和应用提供参考。

节段预制拼装盖梁临时预应力设计

采用节段预制拼装盖梁能够减轻预制节段质量。针对节段预制拼装盖梁在临时预应力作用下的接缝正应力,采用平截面假定和实体有限元2种分析方法进行计算;结果表明,背景工程的接缝断面应力分布存在一定的不均匀性,但大体接近平截面假定的计算结果。对于履带吊安装挑臂的施工方法,吊机与临时预应力荷载需逐步转换;通过经验试算确定,并经非线性规划优化后的施工顺序,可使得施工过程中接缝断面压应力不小于目标值且尽量均匀。