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大跨钢管混凝土拱桥混凝土自调载灌注方法(四)

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大跨钢管混凝土拱桥混凝土自调载灌注方法(四)

发布日期:2020-05-29 作者:小智 点击:

灌注时间间隔研究

文献指出拱桥的综合弯矩能越小,结构受力越有利,认为一次成桥设计状态的内力在理论上是合理的,则分阶段施工过程中产生的综合弯矩能与一次成桥设计状态越接近,施工过程中的受力状态越合理. 同时,考虑到加权能量法可通过给予每个单元弯曲变形能不同的加权系数来调整拱圈截面内力,使得主拱圈各截面内力分布更均匀,本文对单元的能量值作加权处理,推导拱圈加权弯矩能同混凝土龄期之间关系的理论公式,以分阶段施工和一次成桥的加权弯矩能差异最小为目标开展混凝土灌注时间间隔的优化分析.

 

混凝土龄期与工序时间间隔关系

设第i根灌注的拱肋龄期为ti,灌注时间为Ti,第i根灌注完成至第i+1根开始灌注的时间间隔为Di,根据施工机械参数,可得到单位时间灌注量,不难算出各根拱肋灌注时间Ti. 设灌注完成时刻为t1,各根拱肋混凝土龄期和工序间隔时间关系为

图片2.png

单元加权弯矩能与混凝土龄期关系推导

已知单元局部坐标系下单元节点力与节点位移关系为

3.png

式中:p为节点力向量,s为节点位移向量,k为单元刚度矩阵,可变换为整体刚度矩阵K,即

4.png

式中T为位移变换矩阵.

 

将式(22)代入式(20)

5.png

即有

6.png

f=TTp, δ=T-1s, 则有

7.png

式中:f为节点荷载矢量,δ为节点位移矢量,K为整体刚度矩阵.

 

钢管混凝土结构通常采用微膨胀高强混凝土,鉴于有关此类混凝土弹性模量时变效应的研究较少,本文在推导加权弯矩余能与灌注时间间隔之间的关系时,近似地采用文献[20]通过试验研究拟合出的普通混凝土早期弹模与龄期的关系式,即

8.png

式中:Ec,tt时刻的弹模,E2828 d混凝土弹模,t为混凝土龄期.

 

(26)表明,刚度可表示为与龄期有关的函数. 再联合式(19),即可将刚度矩阵转化为时间间隔的函数,表达式为

9.png

(33)为主拱加权弯矩能与时间间隔的关系式,式中只存在Di一个自变量.


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关键词:智稳软件,搅拌站控制系统,混凝土搅拌站ERP

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