钢筋混凝土简支梁桥（精选十篇）
钢筋混凝土简支梁桥 篇1
混凝土的施工工作基本上包括拌制、运输、浇筑、振捣以及养护和拆模。
1 混凝土的拌制
混凝土搅拌有人工搅拌和机械搅拌, 机械搅拌时放料顺序是先石子, 然后水泥, 最后砂子, 搅拌时要确保石子表面完全的被砂浆包裹, 并使拌合料均匀, 颜色大体一致。人工搅拌用于小量的混凝土工程, 混凝土要求塑性或者半干硬性, 搅拌时选择在不透水的平板上进行, 先将水泥和细集料拌合均匀后再放入石子和水。不论哪种方式在拌制中都要时刻注意观察混凝土的流动性、坍塌度, 并及时的给予校正, 严格的控制水灰比, 不能随意的减少增加水分。
为了保证混凝土的干硬性和半干硬性的和易性, 并在不影响混凝土性能的基础上减少水灰比, 提高混凝土的强度, 可以在拌合时加入减水剂。常用的减水剂有亚甲基二奶磺酸钠等。拌合时为保证均匀性要有足够的时间, 但时间过长也会造成混凝土的分离现象。
2 混凝土的运输
混凝土的运输以运输时间短、转运次数少为原则, 运输选择的路线尽量的保证平坦, 以免混凝土在颠簸中发生离析、泌水现象, 一旦这些灾害发生时要在浇筑前二次搅拌。混凝土的运输时间要在规定的范围内, 超出时间后要进行稠度和强度的检验。
3 混凝土的浇筑
要先检查准备工作是否完善, 包括模板的摆放、钢筋的尺寸、预埋件的位置、混凝土的保护垫层等, 并保证浇筑环境清洁、润滑。
浇筑前要根据混凝土的拌制条件、运输距离、浇筑速度、气温和振捣能力制定施工计划。浇筑前最好检查混凝土的质量, 不能使用加水重拌的混凝土, 以保证浇筑混凝土构件的密实性和整体性。梁的尺寸高度较大时, 为了保证振捣效果, 可以采取分层浇筑, 分层高度根据振捣能力确定, 一般采用插入振捣器时取振捣深度的1.25倍左右, 采用平板振捣器时, 浇筑厚度保持在20cm以内。还要根据梁本身的特点, 选取合适的振捣方式, 并确定分层浇筑的厚度。
分层浇筑时, 上下层的间隔时间不宜超过1小时, 要在下部混凝土初凝之前进行上层的浇筑。在下部混凝土初凝后, 要经过接合缝处理后才可继续施工。
对于接合缝的处理上注意, 将老混凝土上的软弱层和水泥浆凿出干净, 并打毛处理, 用水冲洗干净。在水平层上铺上一层水灰比较小的水泥浆, 斜面接缝时将斜面处理成台阶型。在有抗震要求的构件浇筑时, 接缝处要加上锚固钢筋加强, 振捣器振捣时要和先浇筑好的混凝土面保持5～10cm距离。
对于中小跨径的T型梁一般横隔梁和梁肋同时浇筑, 当梁尺寸过长时, 混凝土用量不能满足水平整层浇筑时, 可以采取斜层浇筑的方式。空心板梁浇筑时, 先浇筑底板, 然后架起芯模, 绑扎顶面钢筋, 进行肋和板的浇筑, 等混凝土达到一定的强度后抽掉芯模即可。
4 混凝土的振捣
通过振捣的作用混凝土本身会暂时具有一定的流动性, 这样粗集料在自身重力的作用下下沉, 相互之间嵌挤严密, 大的空隙被流动的水泥砂浆填塞, 内部的气泡在震动正浮出混凝土表面, 从而得到密实性较好的混凝土构件。
对于小规模混凝土或者局部钢筋绑扎过密的部位可以人工振捣, 大规模的混凝土浇筑则需要机械振捣, 常见的振捣设备有插入式振捣器、附着式振捣器、平板式振捣器以及振动台等。每一种振动器的使用范围是不同的构件类型, 大面积施工时用平板式振捣器, 薄壁模板时可以采用附着式通过振动模板达到效果, 条件允许的情况下采用插入式的振捣器, 振捣效果比其他几种方式好。
选用振捣器时还要考虑混凝土材料的特点, 对于粗集料粒径较大的要采用振幅大、频率低的振捣器, 对于集料粒径较小时则采用相反的振捣设备, 以免振捣过大造成材料的翻滚, 导致混凝土的离析发生。
振捣时间也要很好的控制, 在混凝土没有明显的下降, 表面出现薄层的水泥浆, 没有气泡产生时, 即可停止, 振捣时间过长过短都会对构件质量造成影响, 振捣设备不同, 振捣时间会相对的有所差别。
5 混凝土的养护和模板拆除
混凝土在浇筑完成后, 通过水泥水化作用不断凝固, 而温度和湿度对混凝土的凝固都要很大的影响。当温度低于15℃时凝固的速度明显减慢, 在零下温度时, 混凝土的凝固基本不再发生。水分的蒸发, 湿度减小会使混凝土表层出现干缩裂缝, 水分减少也会减慢水泥的水化反应, 迟缓混凝土的凝固。所以在浇筑施工完成后, 要立即的对构件进行养护措施, 保持混凝土凝固所需的最佳温度和湿度。
养护措施通常采用自然养护的方式, 混凝土终凝后, 在表面覆盖砂子、稻草等, 然后根据天气情况不断洒水, 保持潮湿环境。养护的时间根据水泥的用料不同而异, 普通硅酸盐水泥养护7昼夜左右, 矿渣和火山灰水泥则需要养护14昼夜左右。洒水频率在刚开始养护时每个2小时洒一次, 随着时间的延长, 可以适当减少。
养护时间较长会延长施工工期, 模板使用量大, 采用蒸汽法养护缩短养护时间。在混凝土达到设计强度的25%～50%时就可以拆除木板, 预制时强度达到设计强度的70%时就可以吊装移动。
6 混凝土常用外加剂的一般要求
为了适应某些特殊的自然环境等外界条件, 通常会在混凝土中掺加一定的外加剂来改善混凝土的一些性能, 以使得混凝土特性更加有效的发挥出来, 满足特殊条件的需要, 一般的外加剂有早强剂、促凝剂、缓凝剂、减水剂、引气剂、防水剂等。
对外加剂一般的要求:混凝土的外加剂要经过有关部门检验并证明合格后才能使用, 质量要满足规范要求;掺加外加剂的品种要根据施工条件、气候条件、以及原料和配合比等因素综合对比选用;采用多种外加剂时要确保外加剂之间是相容的, 并按照合适的顺序加入;外加剂在掺假前要检查是否有杂物的混入, 对不同的外加挤做好标识, 分类储存, 确保外加剂的有效性。
在外加剂掺入后, 即使在有类似工程经验的情况下, 也要在现场做外加剂加入后的检测项目。对掺加外加剂的种类要特别考虑到桥梁的外界影响因素, 并对数据做好记录整理, 以便于以后的工程借鉴。
7 混凝土冬季施工的要点 (下转第319页)
(上接第299页) 在平均气温低于5℃时, 就要采取冬季施工的技术要求。
在保证和易性的前提下, 尽量的减少水灰比, 这样可以有效的提高混凝土的凝固效率, 防止混凝土早期冻结的发生;增加拌合的时间, 使得水泥的水化作用进行较彻底, 在水化作用的产热也可以加快混凝土的凝固;水泥材料选用时, 选择快硬性、发热量大、强度大的品种;必要时可以加热拌合用水以及集料, 保证在养护措施前混凝土不被冻结;掺加早强剂, 降低冰点加快强度的发展;养护时采用蒸汽养护、暖棚法、蓄热法以及电热法等, 保证养护温度较高。具体施工时要根据施工的具体条件, 结合各个措施的利弊, 合理选择。
8 结语
在混凝土施工的全过程中, 要做好整体的质量控制, 在各个方面提高浇筑质量, 最后做好施工的验收工作, 严格按照验收规范对构件进行检验, 做出报告。S
参考文献
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钢筋混凝土简支梁结构课程设计心得 篇2
路桥一班
刘堂萍
学号：1002010419
课程设计已经结束了，一个星期的奋斗，终于算是在规定的时间内紧张而又快乐的完成了任务，其中的酸甜苦辣，想必只有我一个人可以体会，通过这次课程设计，我学会了许多课堂上所不能理解的知识，感受颇深。
这个课程设计进行了一个半星期，主要内容包括，首先根据给定的主梁的恒载及可变荷载内力计算结果进行荷载组合计算；然后按承载能力要求和应力条件估算预应力钢束，确定其数量和布设方案；再进行承载能力极限状态计算、预应力损失计算、应力验算、主梁变形验算、锚固区局部承压计算等内容。一个学期的课程下来，加上之前在布置课题的时候老师又在黑板上从总体上详细的把流程讲解了一次，我们本应该很简单的就能做出来，但是最初还是有点无从下手的感觉。当然这个除了可能是对于知识掌握的不牢靠，很大部分却是第一次接触这种运用上的恐惧。似乎总是不相信自己能做好，要不停的翻书，不停的观摩其他人，不停论证，最后才畏首畏尾的下手。不过这却也可以从另外一个方面看出来大家对这次的重视，未尝不是一件好事。
设计时，书本上都是有例题的，依葫芦画瓢自然被用了上来，可一碰到有出入的地方却又是要研究一番的。因为我觉得所谓设计至少要能明白每一部都是什么意思才能进行。就比如主梁的作用效应组合值、截面的几何特性、各项预应力损失等。当然在设计时也会碰到各种问题，由于在配筋时出现了问题，导致我后面在进行正截面承载力计算时，跨中截面不能满足要求，究其原因原来是非预应力钢筋配置偏少，导致受压区高度偏低。设计时应适当配置非预应力钢筋。在后来的演示实验中，我更是发现自己在设计中存在的问题，在端部的锚固区没有进行局部承压验算，设计时只是纯粹的设计，没有考虑施工的难度和可行性，没有考虑温度对构件的影响，而这些在实际施工运营期间对主梁有着十分重要的影响。因此在设计时，要多思考，考虑方案的可行性及可靠性以及安全性。
钢筋混凝土简支梁桥 篇3
摘要：基于三维车桥振动模型研究了汽车制动对桥梁的冲击作用.选用一辆典型三轴重车模型，获得了汽车制动时预应力混凝土简支梁桥的跨中动力响应及冲击系数.研究了刹车位置、减速度、初速度、路面平整度、桥跨长度等因素对动力冲击系数的影响，并将计算得到的动力冲击系数与中国规范进行了对比.结果表明，汽车刹车对桥梁的冲击效应随着制动力的增大而增大，并且在桥梁前半跨内刹车产生的动力冲击效应要大于在后半跨内刹车.同时，汽车制动时桥梁的动力响应及冲击系数均明显大于车辆匀速行驶的情况，且冲击系数可能超出规范值.
关键词：汽车制动；三维车桥模型；动力响应；冲击系数；简支梁桥
中图分类号：U441.3文献标识码：A
目前，在车桥系统动力分析中将车辆假定为在桥上匀速运动的研究已经比较成熟[1-4]，而对于车辆荷载在桥上变速移动（刹车或者加速）下桥梁动力响应及冲击系数的研究较少，且模型比较简单，不能准确模拟汽车变速行驶下桥梁的真实响应.在已有的考虑汽车变速效应的车桥耦合振动的研究中，Law和Zhu，方志等均是将桥梁简化为简支梁，将车辆荷载简化为集中荷载或简化的平面车辆模型；Gupta 和 TraillNash 将桥梁简化为梁单元和正交各向异性板两种模型进行车桥耦合振动的研究，结果显示将桥模拟为板单元得到的动力冲击系数比用梁单元得到的小，因此指出对复杂的车桥系统进行动力研究时有必要采用更精确的二维或三维桥梁模型.此外，殷新峰和方志的研究发现汽车刹车产生的动力冲击系数可能会超过规范值.然而，在他们的研究中桥梁采用的是梁单元模型.
基于以上研究状况，本文建立了更加精确的三维有限元车桥模型研究汽车制动下的车桥耦合振动.选用一辆典型三轴重车模型获得了汽车制动时混凝土简支梁桥的跨中动力响应及冲击系数.对影响动力冲击系数的几个重要因素，如刹车位置、减速度、初速度、路面平整度及桥跨长度等进行了研究，并将计算的动力冲击系数与我国现行规范值进行了对比.
1车辆、桥梁及路面平整度
1.1车辆模型
本文选用了文献[2]中的典型三轴车辆模型.该车总质量32.63 t.因重车为实际桥梁上的控制车辆荷载，故研究重车作用下的动力冲击系数.图1为车辆模型示意图，表1为其详细参数.
1.2桥梁模型
本文所用的5座预应力混凝土简支梁桥跨度为9.14～39.62 m.每座桥的宽度均为9.75 m，桥面板厚度为0.2 m.不同跨径的桥梁的高度和横截面均按规范设计.表2列出了5座桥的基本信息以及根据规范公式获得的动力冲击系数值.基于Ansys14.5平台，采用精度高的3D实体单元solid45建立5座桥梁的有限元模型，具体建模过程和模型细节见文献[4].图2为桥梁横截面及车辆加载位置，其中车辆沿车道2正中行驶.
5结论
本文利用三维车桥模型研究了汽车制动下的车桥耦合振动.获得了典型三轴重车在混凝土简支梁桥上刹车时桥梁的跨中动力响应及冲击系数，讨论了刹车位置、减速度、速度、路面平整度及桥跨长度对冲击系数的影响规律.得出以下主要结论：
1）汽车制动时桥梁的动力响应及冲击系数均明显大于车辆匀速行驶情况，且增长幅度随着减速度绝对值的增大而增大.
2）车辆在桥前半跨内刹车的动力冲击系数值大于在后半跨内刹车的值.
3）速度对动力冲击系数的影响较复杂.动力冲击系数并不随车速的增大而单调递增或递减，这与车辆匀速的情况类似.
4）路面平整度对动力冲击系数的影响显著，匀速与刹车情况下动力冲击系数均随着路面平整度的变差而增大；当路面平整度等级为差时，匀速行驶时的动力冲击系数的绝大部分值及汽车刹车时的全部冲击系数值均超过规范值，故维护桥面状况对于减少车辆的动力冲击效应具有很重要的意义.
值得注意的是，本研究发现，在若干工况下，车辆匀速行驶时的冲击系数满足规范要求，而相应的刹车作用下的冲击系数则超出了规范值.因此，在桥梁评估时必须考虑到汽车刹车作用对冲击系数的影响.本文的研究结果可以为工程实践中评估混凝土简支梁桥时动力冲击系数的采用提供一定的参考依据.
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钢筋混凝土简支梁桥 篇4
众所周知, 加快发展道路交通运输事业是推动国民经济发展的必然要求和重要举措。而桥梁工程建设作为国民经济发展的重要产业之一, 在加快城市道路交通建设, 带动区域经济发展方面发挥着重要作用。桥梁工程建设的发展进步不仅可以有效地缓解道路交通压力, 还是道路交通建设和水利工程建设中跨越自然障碍, 如河流、沟谷、丘壑等的客观要求, 是陆路交通的主要构成要素之一。而桥梁的维修与定期养护保障道路运行安全的必要手段。就钢筋缓凝土简支梁桥而言, 它采用混凝土作为其主要材料, 利用混凝土成本低、抗压性强、耐火性和抗风化性能较好等优势进行桥梁工程建设, 并选取钢筋作为其主要支架结构的又一主要原材料。但现代建筑理论认为, 混凝土的自重较大, 其抗拉能力较差, 容易出现开裂问题, 从而影响了整个建设工程的正常使用。而一旦出现混凝土开裂, 桥梁的钢筋结构也就失去了有效保护, 容易生锈腐蚀, 桥体的整体强度和荷载能力也随之下降, 影响桥梁的使用寿命。因此, 在日常使用过程中, 相关管理人员必须加强对桥梁的日常保养与检查工作, 以避免裂缝的出现。
1 裂缝种类及产生原因分析
钢筋混凝土裂缝作为我国桥梁工程的“多发病”, 严重影响着整项工程的质量和交通安全。但现代建筑施工安全经验告诉我们:在施工设计阶段, 只要采取适当合理措施, 许多桥梁裂缝问题是可以有效避免的。本文以钢筋混凝土简支梁桥为例, 集中分析和探讨了桥梁裂缝的主要类型以及具体成因。从总体上来看, 造成钢筋混凝土简支梁桥裂缝的原因众多, 根据其成因的不同, 我们可将裂缝分为以下几种主要类型:
1.1 荷载裂缝
荷载裂缝是梁体在实际荷载量超出其荷载承受能力范围时, 所产生的裂缝, 它是常规静荷载力和动荷载力综合作用的结果, 主要包括直接应力裂缝和次应力裂缝两种。其中, 直接应力裂缝是在外荷载直接应力的作用下产生的, 而次应力裂缝则是伴随着荷载过程中产生的此生应力而出现的, 二者的受力方式和具体位置存在较大差异。产生荷载裂缝的主要原因有: (1) 设计不合理。在设计阶段, 工程设计人员没有充分考虑到工程的整体结构, 或者存在结构漏算误算问题。 (2) 施工阶段材料管理不到位。在施工时, 施工人员随意摆放施工用具、原材料、运输设备等, 造成整体结构失衡, 产生裂缝。 (3) 使用阶段过量荷载。在使用时, 一些大型运输车辆没有考虑桥体的承受能力, 导致了桥体荷载裂缝的出现。
1.2 温度变化引起裂缝
混凝土的体积稳定性较差, 其强度浮动范围也较大, 容易随着周围环境温度的变化而出现膨胀或收缩, 出现变形。当混凝土在变形阶段受到内部结构和外部环境的约束和阻碍时, 即会产生裂缝, 破环桥体结构, 影响其正常使用。产生此种裂缝的主要原因有: (1) 年内温差较大, 暴晒、暴雨、气温骤降等。 (2) 实际施工水热条件不均, 蒸汽养护措施不到位。在因温度变化而产生的裂缝中, 收缩类裂缝较为常见。
1.3 地基基础变形引起的裂缝
在实际施工中, 在处理地基工程时, 由于其竖向或横向发生不均匀沉降或位移, 导致整体桥梁结构的附和应力超出结构的实际抗拉能力, 从而使桥体地基基础发生形变, 出现裂缝。
2 裂缝日常检查
目前, 从总体上来看, 钢筋混凝土简支梁体是公路桥梁中最常见的类型之一, 并被广泛应用于中小桥梁中。为进一步加强桥梁质量管理, 有效减少桥梁裂缝的出现, 提高桥梁使用的安全性, 相关管理人员就必须严格质量管理, 加强对裂缝的日常检查力度, 做好裂缝防护处理工作。在日常检查中, 相关管理人员可以根据其各自特征, 对各类裂缝进行实时判断, 其判断方法如下:
2.1 弯拉裂缝
弯拉裂缝升级一种最常见的裂缝, 造成其产生的原因是梁体在承受荷载时, 其产生的弯曲拉力过大, 超出了钢筋混凝土结构所能承受的最大抗拉强度, 从而造成形变, 出现桥体裂缝。此类裂缝一般产生在梁跨中约L/4—3/4L的位置, 其裂缝既包括延伸长度较大的长裂缝, 在两条大裂缝之间还蔓延出数条小裂缝, 其裂缝宽度约为0.03-0.2mm, 裂缝间距的最小值分布0.05-0.2m之间。一般地, 只要最大缝宽处于实际设计规范内, 就不会对桥体造成太大损坏。
2.2 梁腹板斜裂缝 (主拉应力缝)
一般地, 造成梁腹板斜裂缝的原因为, 车辆在行车时, 受其荷载作用的影响, 在支点附近, 其主拉应力过大, 超出实际抗拉强度, 导致梁腹板出现裂缝。此种裂缝的分布比较有规律, 裂缝条数较多, 其宽度一般在0.1-0.3mm之间, 裂缝间距约为0.5-1.0m。
2.3 梁 (板) 在主筋部位的水平纵向裂缝
造成梁 (板) 在主筋部位的水平纵向裂缝的主要原因为施工程序不规范, 保护层过薄, 从而造成钢筋出现锈蚀现象, 将混凝土胀裂, 从而出现裂缝。此种裂缝一般沿着主筋的方向延伸, 长度参差不齐。
2.4 梁腹板侧面上网状裂缝
引起此类裂缝的主要原因为混凝土结构内外收缩不均, 是一种非荷载裂缝, 其缝宽较小约为0.01-0.05mm, 分布散乱, 主要集中在梁腹板表面的断网中。
2.5 梁体在钢板支座处的裂缝
这类裂缝主要是由桥墩沉降不均或出现歪斜问题造成的, 这类裂缝主要沿着钢板支座或垫板与混凝土的交界位置延伸, 一般只有一条, 其最大缝宽可高达2mm。
3 日常检查裂缝应注意事项
在日常检查时, 管理人员必须认真负责, 一旦发现情况要及时记录, 并联系施工维修人员进行妥善处理, 具体来说要注意以下几方面内容: (1) 使用红色铅笔或油漆在裂缝的起始位置进行标注, 确定其具体长度及缝宽, 并认真观察其外部形态特点。 (2) 选出缝宽较大的裂缝进行数据测量, 并使用显微镜读取其具体位置。 (3) 测出主要裂缝宽度, 对比其走向和长度, 绘制坐标图。 (4) 定期观察和记录裂缝的发展情况, 将混凝土进行凿毛洗净处理, 并在裂缝处做好泥浆模块, 便于观察。 (5) 做好重点部位检查工作, 即跨度中、四分点、支点。
4 结束语
通过十几年来的探索和实践, 笔者逐渐总结出以下两方面经验:一是通过桥梁的裂缝成因分析, 发展趋势判断, 经常检查与观测来确定桥梁使用质量, 对桥梁的技术状态进行评价, 从而进行数量级评价, 判断桥梁的质量是否适应现有交通运输情况, 以供公路养护部门决定是否进行桥梁养护维修;二是桥梁的建造过程是由技术人员从头至尾完成的一项系统工程, 它不但体现施工质量, 同时也体现建造人员的综合素质, 也就是说在建筑过程中、每个环节中、技术人员是最大的关键因素, 只有不断提高技术人员的综合素质才是保质保量建造优质桥梁的关键。
摘要：在桥梁建设中, 钢筋混凝土简支梁桥作为一种常见的桥梁体结构, 在日常使用过程中容易出现裂缝。本文就钢筋混凝土简支梁桥裂缝的主要成因进行了分析, 并针对其日常检查工作提出了一些具体要求, 为今后的桥梁养护工作提供了良好借鉴。
关键词：钢筋,混凝土,简支梁桥,裂缝,成因
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钢筋混凝土简支梁桥 篇5
混凝土桥面铺装对梁桥承载能力的影响
通过增加混凝土桥面铺装厚度来提高桥梁承载能力是一种常用加固方法.但该方法需要考虑各种因素影响.为了分析加铺桥面铺装对梁桥的承载能力的.影响,本文从静力学角度对于桥梁所承载受的不同荷载组合状态下,深入探讨桥面铺装效应,并通过试验对比,提出合理的加固设计方法和构造措施,可为桥梁维修加固设计与养护施工技术人员提供借鉴.
作 者：李旭 LI Xu 作者单位：中铁十四局集团第四工程有限公司,济南,250002刊 名：北方交通英文刊名：NORTHERN COMMUNI CATIONS年，卷(期)：“”(1)分类号：U4关键词：桥面铺装 承载能力 桥梁加固
混凝土梁桥体外预应力加固技术研究 篇6
为了治理桥梁的病害，提高桥梁的安全性和使用寿命，以桥梁工程、工程力学、交通工程学等理论为基础，围绕混凝土桥梁具体结构特点，从分析桥梁的重要性入手，通过对桥梁加固的发展现状研究，采取对比法对桥梁加固方法进行对比分析，提出了适合于混凝土桥梁加固的技术方法和加固计算，并用等效矩形应力图形代替曲线应力图形使计算简化，为中小型混凝土桥梁的加固提出了一种简便的方法。
公路和铁路是国家的经济命脉，桥梁是其重要的组成部分。现有公路桥梁大多是根据1985年颁布的设计标准建造的，其设计荷载均较低。随着国民经济的发展，车辆增长速度加快，尤其是大型车辆、工程用重型运输车不断出现，这些车辆的实际载荷早已超出了1985年桥规的设计荷载。因此我国现有的很多桥梁发生了荷载吨位不足、老化、破损、裂缝等现象。为确保公路交通正常运营，必须对公路桥梁进行维修养护，近年来我国现有的桥梁病害已严重不能适应现代交通运输的要求，迫切需要对其进行技术改造。若将这些有病害的桥梁拆除重建，不仅要耗费大量资金，且建设周期较长。经验表明，桥梁加固费用一般约为新建桥梁费用的10％ ～30％，并且工期大为缩短翻。因此，有计划、有步骤地对现有桥梁进行调查研究，分析病害原因，采取相应的技术措施，对危桥进行加固改造，以使其满足新时期公路交通运输的需要，对我国公路建设和经济发展具有重要意义。
1.现状分析:体外预应力混凝土结构是后张法无黏结预应力混凝土结构的分支，是一种用完全位于混凝土截面以外的预应力束来对混凝土施加预应力的结构体系。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成网。体外预应力技术能大大缩短施工工期，能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响。适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固。
德国工程师Franz Dischinger，最早获取了向结构施加体外预应力的专利，并在1936年设计了世界上第一座预应力混凝土桥梁Aue桥。1952年古巴建造了美洲的第一座体外预应力桥Canas河大桥。我国自50年代以来，预应力技术发展迅速，特别是近年改革开放以后，迎来了我国桥梁建设的黄金时期。经过桥梁建设者们几十年的不懈努力，我国预应力混凝土桥梁的发展业已成熟，各设计和施工单位均有了较高的技术水平和丰富的时间经验。但是，在体外预应力混凝土结构在世界各国广泛运用和不断创新的今天，我国已明显地落后。虽然我国对无黏结预应力的研究开始于7O年代，但体外预应力在桥梁结构中的应用屈指可数。除了旧桥加固以外，国内20世纪70年代末，体外预应力技术开始用于公路桥梁的加固，收到了很好的经济和社会效益并写入了现行《混凝土结构加固技术规范》。1995年建成的汕头海湾大桥预应力混凝土加劲梁中的地板预应力束采用了无黏结体外钢束，1990年通车的福州洪塘大桥的引桥采用了体外预应力结构。
2.桥梁加固的方法分析:对于混凝土桥梁结构加固方法主要为：加大截面加固法、外包钢加固法、体外预应力加固法、改变结构传力途径(改变受力体系)加固法、受弯构件外部黏钢加固法、化学植筋加固法、碳纤维布加固法等。但是各种方法各有优缺点，现在对比分析如表所示。
通过上面的分析我们可以看到，对于混凝土梁桥的上部结构采用体外预应力加固，在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构-的受力状况，提高结构刚度、抗裂性。由于自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固，节省加固投资。对于混凝土T梁桥用预应力加固效果更加明显。前些年体外预应力加固就要采用钢筋作为预应力筋，但由于钢筋的防腐和日后的养护检查工作量较大，近年来，逐渐采用带聚氯乙烯套管的预力钢绞线或钢丝索来加固。
3.加固桥梁力学性能分析:体外预应力加固法主要用于梁式桥(包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥等)正常使用极限状态超限的结构，通过对旧桥施加体外预应力，能够达到减少或消除裂缝，减小梁体下挠，改善结构各截面应力状态的目的。
4.结论:通过对目前混凝土桥梁病害的分析，结合当前的科技水平，在分析桥梁加固研究现状的基础上，针对目前桥梁的不同类型分析出混凝土梁桥(特别是T型梁桥)适合的加固方法—钢绞线预应力法，该方法减少了由于管道摩擦造成的预应力损失，而且高性能钢束的发展应用导致了体外束数量的减少，使体外束桥梁的设计、施工更为简易。在此基础上对混凝土梁桥进行了力学计算分析，同时用等效矩形应力图形代替曲线应力图形使计算简化，为中小型混凝土桥梁的加固提出了 种简便的方法。
参考文献：
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小半径钢筋混凝土曲线梁桥设计浅析 篇7
目前曲线梁桥在现代化的公路及城市道路立交中应用已非常普遍。尤其在立交的匝道设计中应用最广。由于受地形、地物和占地面积的影响, 匝道的设计往往受到多种因素限制。这就决定了匝道桥具有以下特点:首先匝道有别于主干道, 所以匝道桥的宽度比较窄, 一般匝道多为一或两车道。宽度在6～11m左右。第二, 由于匝道用来实现道路的转向功能, 在城市中立交往往受到占地面积的限制, 所以匝道桥多为小半径的曲线梁桥, 曲线匝道桥上多设置较大超高值。第三, 在大型立交中匝道的规模有时也在增大, 匝道桥往往设置较大纵坡, 匝道不仅跨越下面的非机动车道, 有时还需跨越主干道, 这就增大了匝道桥的长度。曲线梁桥具有上述特点, 故其在设计时也与其它桥梁具有不同特点, 下面就曲线梁桥设计中遇到的一些实际问题进行分析与论述。
2 曲线架桥结构受力特点
曲线梁桥受力特点是相对于直桥而言的, 由于主梁的平面弯曲使得下部结构墩柱的支承点不在同一条直线上, 从而造成曲线梁桥的受力状态与直桥有着很大差别。构成了其独有的受力特点。首先对直桥而言, 在主梁自重和预应力钢束作用下, 由于荷载是对称的, 对主梁并不产生扭矩和扭转变形。但是在曲线梁桥中, 由于自重和预应力荷载作用所产生的扭矩和扭转变形是不容忽视的, 预应力钢束径向力产生的扭转作用相当大。在大曲率、较大跨径的曲线梁桥中, 主梁组合最大扭矩值有时可达纵向最大弯矩值的50%以上[1][2][3][4][5]。其次通常宽度与曲率半径之比越大, 则与有相同数量的直线桥的断面内力之差就显得越大[6]。再则桥梁下部结构采用独柱支承方式时, 支承点的位置对结构受力尤为重要。此外由于独柱支承曲线梁桥中间支点抗扭能力弱, 所以必须在桥梁两端部设置抗扭约束, 以增加桥梁的整体稳定性。由于主梁的扭矩传递到梁端部时, 会造成端部各支座横向受力分布严重不均, 甚至使支座出现负反力。另外, 汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力, 也会造成曲线梁桥向外偏转并增加主梁扭矩和扭转变形[7]。综合以上曲线梁桥受力特点, 故在曲线梁桥结构设计中, 应对其进行全面的整体的空间受力计算分析, 只采用横向分布等简化计算方法, 不能满足设计要求。必须对其在承受纵向弯曲、扭转和翘曲作用下, 结合自重、汽车活载等荷载进行详细的受力分析, 充分考虑其结构的空间受力特点才能得到安全可靠的结构设计。
3 钢筋混凝土曲线梁桥设计中的几个问题及解决方法
下文对钢筋混凝土曲线梁桥设计过程中的支座偏心调整、支承形式选择、支座脱空、横向位移、墩台计算模型等一些实际问题进行论述, 并浅谈个人在设计中的一些解决方法。
3.1 支承形式选择及支座偏心调整
曲线梁桥的不同支承方式, 对其上、下部结构内力影响非常大, 根据其结构受力特点一般采用的支承方式为:在曲线梁桥两端的桥台或盖梁处采用两点或多点支承的支座, 这种支承方式可有效地提高主梁的横向抗扭性能, 保证其横向稳定性;在曲线梁桥的中墩支承处可采用的支承形式很多, 应根据其平面曲率、跨径、墩柱截面和墩柱高度及预应力钢束作用力的不同来合理地选用支承方式。经常采用的支承方式有:板式橡胶支座、盆式橡胶支座或球形支座、采用双柱中墩、独柱墩顶与梁固结等方式。采取不同的支承方式对曲线梁桥的上、下部结构受力影响很大, 针对不同的桥梁结构应选用对结构受力有利的支承方式。通过以往的曲线梁桥设计经验发现不同的支承方式主要影响主梁的扭矩值和扭矩沿梁纵向的分布规律, 以及主梁的扭转变形和墩柱的受力状态。下面将举例说明不同支承方式对曲线梁桥的受力影响。
例1某曲线梁桥, 桥梁跨径为19.9+28+28+19.9=95.8m, 桥梁位于R=130m的圆曲线段。桥梁横截面为单箱双室箱形钢筋混凝土梁, 梁高1.8m, 中墩采用独柱, 其余墩采用双柱, 墩柱顶部放置盆式橡胶支座。设计中采用空间计算程序进行了详细的受力分析, 其中对中墩单点支承和双点支承两种结构形式进行了计算比较, 下面是两种结构的扭矩图 (图1、2) 。
从图中可以看出采用双点支承时, 主梁扭矩值较单点支承时的值最大可小20%, 说明双点支座可有效减小主梁扭矩, 使扭矩峰值在主梁个位置较均匀, 这样使得主梁抗扭钢筋配置更容易和合理。
对于曲线梁桥, 如果中间各墩的支承位置也像直桥那样布置在桥梁中线上, 那么, 由于平面曲率的影响, 曲线梁在自重和预应力荷载作用下, 内外梁 (肋) 会产生向上或向下的不均匀变形, 也就是说会使主梁发生扭转变形, 实践证明这种变形是相当大的, 是用肉眼能直接观察到的变形, 有的可使梁端部支座脱空几厘米。在活载作用下这种变形会加大, 虽然有足够的抗扭配筋, 对这种结构如不进行处理, 也会造成重大桥梁事故。但是这种情况可在设计时采取措施加以避免, 其中最经济而又有效的方法就是调整中间交座的横向位置, 使支座向与曲梁扭矩相反的方向偏移一定的距离, 以使曲线梁达到类似直梁的平衡状态。图3、4分别为例1中的曲线桥中间墩设置10cm偏心和不设置偏心的扭矩图。
从图3、4可知独墩的偏心设置对主梁扭矩的分布影响很大, 设计人员在设计时应特别注意此问题。
3.2 影响支座脱空的因素及处理方法
支座脱空是曲线桥梁一种常见的现象。支座脱空也导致很多曲线桥梁事故, 所以设计人员在进行曲线桥梁设计时务必注意此问题。影响支座脱空的主要因素有连续梁桥边中跨比、墩台沉降大小、温度等, 其中边中跨比影响较大。在曲线梁设计中, 如果出现支座脱空可以调整墩台支座偏心、配重、设置拉压支座、采取一定措施减少墩台相对沉降。例2某曲线梁桥, 桥梁跨径为20+20+13=53m, 桥梁位于R=64.25m的圆曲线段。桥梁横截面为单箱双室箱形钢筋混凝土梁, 梁高1.6m。设计中采用空间计算程序进行了详细的受力分析, 设计时发现13米端的桥台支座脱空, 采取缩短13m端的横隔梁的悬臂长度进行配重来避免支座脱空。下面是配重前后桥台处内支座的反力比较表 (表1) 。
3.3 主梁横向位移分析及解决方法
曲线梁在主梁自重、汽车活载的离心力和制动力等作用下容易产生主梁向曲线外侧及汽车制动力方向的水平错位, 一般匝道桥都是单方向行使, 所以这种作用力总是朝着固定方向。曲梁的这种外侧位移是很大 (例2中的桥梁横向位移见表2) , 这种变形如任其发展下去是十分危险的, 由于主梁的偏移改变了各支承与主梁的原有位置, 使主梁向外偏转倾向更加严重, 主梁扭矩也在增加, 如不及时处理, 严重时可使主梁滑落。所以曲线梁桥的中墩和桥台处不应全部设置为活动支座, 应至少设置两个中墩多向固定支座, 在桥台于主梁侧面立设置防侧滑装置, 或者在主梁上设置挡块见图5。
注:表中-表示位移朝曲梁外侧, +表示位移朝曲梁内侧
4 结束语
影响曲线梁桥结构的因素很多, 还有很多难题尚有待进一步研究。以上仅为本人在参加钢筋混凝土曲线梁桥设计中学习和总结出的几点体会, 仅供设计同行参考。
摘要：文章在阐述曲线梁桥受力特点的基础上, 对钢筋混凝土曲线梁桥设计过程中的支座偏心调整、支承形式选择、支座脱空、横向位移等一些实际问题进行论述, 并提出了一些解决方法。
关键词：曲线梁桥,横向位移,支座脱空,支座偏心调整,扭转变形
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浅谈钢筋混凝土梁桥加固方案研究 篇8
随着我国经济的快速发展, 公路建设事业也取得了显著的成绩, 尤其是桥梁工程的大规模兴建, 给人们的出行提供了极大的方便。然而, 这却带来了越来越多的桥梁事故, 造成桥梁损伤, 影响正常使用。当然, 引发桥梁事故的原因有很多种, 主要有:设计考虑不周、施工质量缺陷、后期车辆超载、地震、火灾、风灾、洪灾、恐怖袭击等, 由此产生的桥梁破损结果主要有整体或局部垮塌、承载力偏低或不足、混凝土表面裂缝、桥面结构老化等, 这些严重制约了交通运输事业的发展。
对于一些桥梁破损来说, 只需经过一定的加固修复技术即可重新投入使用, 而无需新建, 这样, 不仅节省了大量的人力物力财力, 同时, 由于修复加固较新建桥梁花费时间少, 因此对交通运输造成的影响也将会大大减轻。所以本文针对不同部位、不同类型以及不同程度的桥梁破损情况, 有针对性地提出了切实可行的修复加固方案。其中, 梁桥上部结构的加固措施主要有以下几种:桥面补强层加固法、增大主梁截面面积和配筋加固法、锚喷混凝土加固法、粘贴钢筋 (板) 加固法、改变结构受力体系加固法、体外预应力加固法及增设纵梁加固法等;而梁桥下部结构的加固改造技术主要有:扩大基础法、增补桩基法以及钢筋混凝土套箍法等。下面将根据不同的梁桥破损情况, 提出相应的修复加固措施。
1强度或刚度不足时的加固
对于工程结构, 大家都知道, 其强度或刚度不足对结构的安全运行影响是最大的, 其造成的后果也最为严重, 而且往往会引发或大或小的工程事故, 对人们的人身和财产安全造成威胁, 所以通常对工程结构强度或刚度不足方面的问题会比较重视, 钢筋混凝土梁桥结构也不例外。
关于钢筋混凝土梁桥结构强度或刚度不足时采取的加固方案也不止一种, 常见的有增加截面和配筋加固法。该方法主要是通过增大截面面积、增配钢筋的方法来提高梁桥的承载能力, 不过, 该法由于截面增加及配筋的增加使得上部结构的自重增加, 所以其对梁桥下部基础的要求较高, 采用该法加固时需进行计算。改变结构受力体系也是提高梁桥结构承载能力的一种方法。该方法的操作需要在桥下进行, 通常是通过在简支梁下设置桥墩或支架, 或者改变简支梁之间的连接方式, 将简支梁桥变成为连续梁桥, 或在梁下增设结合梁以及加劲梁等, 但该法有个缺点, 即会减小桥下净空, 影响梁桥的通航及排洪效果。加厚桥面板法, 该方法是在原桥面上加铺一层钢筋混凝土补强层, 使其与原梁结合成一个整体, 以此来提高原梁桥的承载能力。
2使用功能加固
随着交通量的增加, 对梁桥的通行能力以及其它方面的功能提出了新的要求, 这就要求根据桥梁的不同使用功能对其进行加固, 以满足正常使用功能需求。当钢筋混凝土梁桥的使用功能不能满足实际需求时, 采用的比较多的方法有增大截面法、体外施加预应力法、改变结构受力体系加固法等, 究竟采用哪种加固方法还需根据具体情况计算而定。从这也可以看出, 桥梁使用功能加固所采用的方法与承载力加固采用的方法大体相同。
3耐久性加固
对钢筋混凝土梁桥来说, 结构的耐久性主要包括混凝土的耐久性、钢筋的耐久性以及两种材料整体的耐久性, 那么, 关于此类梁桥的耐久性加固也要从这两方面着手。关于如何提高混凝土、钢筋以及钢筋混凝土的耐久性, 这在专业课程中介绍的比较多, 而且此类方法在钢筋混凝土梁桥前期修建过程中能够发挥很大的作用。关于钢筋混凝土梁桥结构耐久性的加固方法与前两类破损情况的加固方法类似, 在此就不一一阐述了。
4总结
综上所述, 关于钢筋混凝土梁桥的加固方法有很多种, 各种方法都有其优缺点, 而且各种加固方法之间的功效有所重叠, 对于同一座梁桥的加固也可以采用几种方法同时进行。关于钢筋混凝土梁桥的加固已经成为一个重要的研究课题, 为了更好地运用于实际工程, 今后, 还需对其进行进一步的研究与探讨。
参考文献
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钢筋混凝土简支梁抗弯刚度的计算 篇9
关键词：抗弯刚度,刚度系数,简支梁
现代住宅设计中, 往往客厅面积较大, 相应的梁的跨度也比较大;那么梁截面的选择是设计人员首先要解决的问题, 而梁的截面与位移有密切的关系, 计算位移的关键问题之一是确定截面刚度。根据《混凝土结构设计规范》 (GB5001-2002) 规定:“受弯构件的挠度应按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B进行计算”即:
1 短期刚度BS的确定
钢筋混凝土受弯构件的短期刚度[1]为:
一般简支梁结构按矩形截面考虑, 可不考虑板对梁的翼缘影响。实际上翼缘作用对刚度有一定影响。这些有利影响当作安全储备。由于梁的跨度往往较大, 活荷载也较大。刚度适当大一些是有利的。
式中:αE=Es/Ec是钢筋弹性模量Es和混凝土弹性模量Ec之比。以常用的HRB335 (20Mn Si) 钢筋, 以及C25混凝土为依据进行推导, 其材料相应的弹性模量为:
ρbh0=As为纵向受拉钢筋的配筋率。 (2) 式经过化简后, 其结果为:
ψ:裂缝间纵向钢筋应变不均匀系数, 由文献[1]知,
ftk:混凝土轴心抗拉强度标准值, 对于C25混凝土, ftk=1.78N/mm2;
ρte=As/Ate按有效受拉混凝土截面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率;Ate:有效受拉混凝土面积, 对矩形截面Ate=0.5bh, 则ρte=2As/bh。
σsk:按荷载效应的标准值组合计算的梁受拉区纵向钢筋等效拉应力, 也就是说, σsk是由荷载标准值Sk作用下的应力。
σs:是由荷载设计值S=γGSGk+γQSQk计算的应力, (其它未说明符号见文献[1])
把各荷载分项系数代入;S=1.2SGk+1.4SQk
针对一般的住宅客厅楼面荷载:
取SQk=0.4SGk则Sk=1.4SGk
S=1.2SGk+1.4×0.4SGk=1.76SGk
从工程具体情况讲, 钢筋应力σs (σsk) 与荷载不成正比关系, 但当应力较小的时候, 不妨近似认为σsk/σs与相应的荷载成正比。σsk/σs=1.4SGk/1.76SGk=0.8。
对于HRB335钢, fy=300N/mm2, 当σs=fy=300 N/mm2, σsk=0.8×300=240 N/mm2;
把各有关的值全部代入 (4) 式得:
对一般简支梁结构而言, 截面有效高度h0与梁高h的关系, h0/h=0.92~0.96之间, 为计算简单, 不妨统一令h0=0.94h,
As/bh=As/ (1.064×bh0=) 0.94ρ这样 (6) 式化简为:
把 (6) 式、以及各有关参数代入 (3) 式得短期刚度:
把Es=7.143Ec;As=ρbh0并令Ic=bh3/12代入上式并化简得短期刚度:
2 长期刚度B
对于钢筋混凝土受弯构件的长期抗弯刚度B[1]公式 (1) :
Mk按荷载效应的标准组合值计算的弯矩;
MGk永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值;
MQk可变荷载标准值Qk计算的荷载效应值;Mq按荷载效应的准永久组合值计算的弯矩;
θ考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数, 简支梁结构一般不配置受压钢筋, 所以取θ=2.0这样式 (9) 可化简为
由于SQk=0.4SGk, , 得出MQk=0.4MGk, 也可推出Mq=0.857Mk
经过推导长期刚度的公式为:
长期刚度是短期刚度的0.54倍, 国内外理论和试验分析[2]其值大约在0.48~0.56之间。可见本文结果与其大体相当。
3 刚度公式
由公式 (7) 和公式 (11) 知梁的抗弯刚度公式可表示为:
上述推导是根据C25混凝土得出的, 对于其它常见的C30等级的混凝土同理可推出类似的结果。为方便应用, 对不同等级的混凝土, 把刚度系数值制成表格, 详见表1、表2。公式 (13) 和表1、表2对于分析其它的钢筋混凝土受弯构件的刚度也有一定的参考借鉴意义。一旦有了配筋率, 计算截面刚度非常适用、简便。曾用 (13) 式计算过多个钢筋混凝土受弯构件的刚度, 其结果和用规范[1]方法计算的结果相比较, 大多数非常接近, 一般误差在5%左右
4 结论
本文虽讨论钢筋混凝土简支梁的抗弯刚度, 主要是针对砖混结构钢筋混凝土简支梁的荷载及受力特点推导的, 在荷载上作了一些假设, 钢筋应力对刚度虽有影响, 但并不敏感, 所以在荷载上作些近似处理对刚度影响不大。对抗弯刚度最主要的影响因素是梁高。对其它钢筋混凝土梁, 只要受力情况和该文讨论情况相同或相近, 可应用本文的公式计算刚度, 特别在初步设计阶段, 以及对电算结果校核更为适用。
参考文献
[1]混凝土结构设计规范.GB50010-2002[S].北京:建工出版社, 2002
钢筋混凝土简支梁桥 篇10
钢筋混凝土承弯梁是实际工程中常见的重要构件,其损伤的识别、监测对于确保整个构筑物的安全,评估其服役状态,都具有重要的意义。深入了解钢筋混凝土梁的振动特性,是采用动力破损评估法对其损伤进行辨识、监测的前提和基础[1]。
本文通过振型函数导出了求解梁横向振动固有频率的微分方程,在基于组合梁理论的基础上推导了完整钢筋混凝土梁固有频率的计算公式,通过对实际简支梁进行动力试验,证实了相关理论和计算公式的正确性,能较好的满足工程需要。
1 简支梁固有频率的计算
梁在横向荷载作用下,在长为l的梁的轴向(x方向)处用相距无限小的dx两横向截面截取一微段,设y(x,t),θ(x,t),M(x,t)和Q(x,t)分别表示梁的x截面处在t时刻的挠度、转角、弯矩和剪力。它们必须满足以下微分关系[2]:
其中,EI(x),ρl(x)分别为所取微段处的截面抗弯刚度和单位长度的质量。
从式(1)可以得出:
由于梁在任一点、任一时刻的挠度可表示为无数简谐振动下挠度的叠加,利用分离变量法[3],设第m阶简谐振动的频率是ωm,再设Tm(t),Ym(x)分别为振幅函数和振型函数,则在一定边界条件下式(4)的解可表示为[4]:
由于挠度函数y(x,t)具有与时间无关而确定的振型特性[5],为求出各种振型函数对应的频率,取y(x,t)=(Acosωt+Bsinωt)Y(x),代入式(4)可得:
式(6)即为求解梁横向振动固有频率的微分方程。
由于EI(x)和ρl(x)在任何截面都相等,则式(6)为四阶常系数齐次线性微分方程,求出其通解后根据边界条件得出积分常数的关系,从而可求出固有频率ω。
令
Y(x)=C1ekx+C2e-kx+C3coskx+C4sinkx。
根据简支梁的边界条件,由Y(0)=0有:C1+C2+C3=0;由M(0)=Y″(0)=0有:C1+C2-C3=0,从而C3=0。再由Y(l)=0有:C1ekl+C2e-kl+C4sinkl=0;由M(l)=Y″(l)=0有:C1ekl+C2e-kl-C4sinkl=0,从而C4sinkl=0,显然C4不能为0,否则只有平凡解,从而sinkl=0,故有kl=nπ(n=1,2,3…),得出简支梁固有频率为:
2 固有频率参数值计算
钢筋混凝土梁的横截面如图1所示,不计架立钢筋与箍筋。钢筋混凝土梁可以视作钢筋与混凝土两种材料的组合梁,按照材料力学的基本原理[6],横截面上轴力为零,由面矩关系解出中性轴位置坐标:
其中,Ec为混凝土弹性模量;Es为钢筋弹性模量;As为钢筋横截面积,梁的几何尺寸标示于图1中。
根据组合梁的理论,钢筋混凝土梁横截面的折算刚度为:
沿梁长度方向取一梁的微段,长度为dx,则此微段的质量为:
dm=2ρsAsdx+ρc(bh-2As)dx。
此微段的体积为:dV=bhdx。
所以得到折算密度为:
式中:ρs——钢筋密度;
ρc——混凝土密度。
将式(9)和式(10)代入式(7)可以得到完整钢筋混凝土简支梁的固有频率计算式:
其中,A为梁的横截面积,A=bh。
3 钢筋混凝土简支梁的动力测试
3.1 试验梁的参数值
试验梁的物理参数及几何尺寸如表1所示。根据表中的参数值代入式(11),可以计算出健康的钢筋混凝土梁的前四阶固有频率。
3.2 试验测试及方法
试验测试系统采用杭州亿恒科技有限公司的AVANT动态信号测试分析仪,该系统采用锤击法对试件施加瞬态脉冲激励,计算机用专用信号处理软件对激励及响应信号进行分析,从而得到系统的传递函数。
本试验在梁上布置若干测点,采用多点激励,单点测响应信号的方法采集试验数据。
振动测试示意图如图2所示。
3.3 试验结果
将采集到的频响数据导入ME'scopeVES可视化模态分析软件中,采用峰值拾取法[7],识别出梁的固有频率。试验实测结果如表2所示。
4 结语
梁的横向振动固有频率的计算在实际工程中有极其重要的意义,通过振型函数导出了求解梁横向振动固有频率的微分方程,在基于组合梁理论的基础上推导了完整钢筋混凝土梁固有频率的计算公式,并通过试验进行了验证。加深了对固有频率的认识和理解,为进一步研究结构振动分析打下基础。
摘要：通过振型函数导出了求解梁横向振动固有频率的微分方程,在组合梁理论的基础上推导了完整钢筋混凝土梁固有频率的计算公式,对实际简支梁进行了动力试验,验证了固有频率理论计算公式的准确性。
关键词：钢筋混凝土,简支梁,固有频率,数值计算
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