【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁施工领域，特别涉及一种组合梁施加预应力的方法。
技术介绍
1、目前，钢-混凝土组合梁在我国得到了越来越广泛的应用，其结合了钢材料优良的抗拉特性以及混凝土材料优良的抗压特性，相比传统钢筋混凝土梁，组合梁减少了结构自重及截面尺寸，增大了梁的延性，缩短了施工周期，相比钢梁，减少了用钢量，提升了桥梁的刚度，增加了桥梁的稳定性与整体性，同时提高了结构的抗火性和耐久性。
2、钢-混凝土组合梁在桥梁领域应用也存在一些设计难点，特别是混凝土板易于开裂，裂缝宽度控制方法比较复杂。
3、混凝土板易于产生裂缝，主要是由于混凝土材料抗压性能优异，抗拉性能差的特点，当混凝土板承受拉应力的情况下，易于产生裂缝。混凝土板的拉应力主要由以下因素造成：①结构自重和活载引起的负弯矩，为局部点影响；②温度变化，为连续变化影响；③收缩徐变，为连续变化影响。其中，温度变化和收缩徐变对组合梁的影响范围最大。
4、相关技术中，通常一般会通过顶落梁法或在混凝土板配置体内预应力的方法控制混凝土的裂缝宽度，其中顶落梁法通过顶起钢梁后覆盖混凝土板，再落下钢梁对混凝土施加预压应力，减少后续拉应力对混凝土的损害。
5、但是，目前的顶落梁法仅能够对局部点或部分区段施加预压应力，仅能适应组合梁结构自重和活载引起的负弯矩产生的局部影响，并不能适应温度变化和收缩徐变对组合梁的连续变化影响，进而还是会造成组合梁产生裂缝。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种组合梁施加预应力的方
2、第一方面，提供了一种组合梁施加预应力的方法，其包括以下步骤：
3、通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线；
4、将混凝土覆盖于顶升后的钢梁上，形成组合梁；
5、取消顶升装置对钢梁的顶升，使组合梁下降至设计状态，以对组合梁施加连续的预压应力。
6、一些实施例中，所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线的步骤之前，包括以下步骤：
7、根据组合梁的设计参数及工况信息计算组合梁在施工及使用过程中产生的拉应力；
8、根据计算的拉应力得到大小相等方向相反的目标预压应力；
9、根据目标预压应力计算钢梁顶升后的圆弧形曲线。
10、一些实施例中，所述根据目标预压应力计算钢梁顶升后的圆弧形曲线，包括以下步骤：
11、根据所述组合梁的设计参数在有限元软件中建立钢梁模型；
12、对所述钢梁模型进行模拟顶升，使钢梁模型的线型呈开口向下且半径为r的圆弧形曲线；
13、根据顶升后的所述钢梁模型建立组合梁模型；
14、根据有限元软件计算所述组合梁模型回落后其上方混凝土获得的估算预压应力；
15、判断估算预压应力值是否在所述目标预压应力与混凝土容许抗压强度范围之间，若是，则以r为钢梁顶升后的圆弧形曲线的半径；
16、否则调整半径r的数值，重新计算所述组合梁模型回落后其上方混凝土获得的估算预压应力并继续对估算预压应力进行判断。
17、一些实施例中，设计参数包括组合梁的结构尺寸、混凝土的材料属性，工况信息包括混凝土的加载龄期，环境温度及环境湿度，所述根据组合梁的设计参数及工况信息计算组合梁的混凝土在施工及使用过程中产生的拉应力，包括以下步骤：
18、根据混凝土的材料属性、环境湿度及混凝土的加载龄期得到混凝土的徐变系数；
19、根据所述徐变系数及组合梁的结构尺寸得到混凝土的徐变应力的时间曲线；
20、根据混凝土的材料属性、环境温度、环境湿度及组合梁的结构尺寸得到混凝土的收缩应力的时间曲线；
21、根据混凝土的收缩应力及徐变应力的时间曲线得到混凝土在施工及使用过程中产生的拉应力。
22、一些实施例中，所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线，包括以下步骤：
23、根据预先计算出来的钢梁顶升后的圆弧形曲线及各个顶升装置的位置计算得到每个顶升装置的顶升量；
24、按每个顶升装置的顶升量同时对钢梁进行顶升。
25、一些实施例中，在所述根据预先计算出来的钢梁顶升后的圆弧形曲线及各个顶升装置的位置计算得到每个顶升装置的顶升量之前，包括以下步骤：
26、根据钢梁的全长及节间长度计算相邻两个顶升装置之间的间距，使相邻两个顶升装置之间的间距小于五倍钢梁的节间长度或者小于五倍钢梁的梁高；
27、按所述间距等距的将顶升装置布置于钢梁的下方。
28、一些实施例中，所述将混凝土覆盖于顶升后的钢梁上，形成组合梁，包括以下步骤：
29、将多个预制混凝土板覆盖于顶升后的钢梁上；
30、对相邻两个混凝土板之间的间隙及混凝土板与钢梁之间的间隙浇筑湿接缝混凝土。
31、一些实施例中，所述将混凝土覆盖于顶升后的钢梁上，形成组合梁，包括以下步骤：
32、在所述钢梁上方安装剪力钉，使剪力钉凸出所述钢梁的上表面；
33、将混凝土浇筑于所述钢梁的上方形成组合梁，并使混凝土覆盖所述剪力钉。
34、一些实施例中，在所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线步骤之前，包括以下步骤：
35、将所述顶升装置安装于所述钢梁下方的支架或临时墩上。
36、一些实施例中，在所述取消顶升装置对钢梁的顶升，使组合梁下降至设计状态，以对组合梁施加连续的预压应力之前，包括以下步骤：
37、养护混凝土至少28天龄期，直至钢梁上方的混凝土强度达到90％的设计强度。
38、本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
39、本专利技术实施例提供了一种组合梁施加预应力的方法，由于通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁进行顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线，在钢梁起顶线型为圆弧形曲线的情况下，钢梁上每个点的弯矩也相等，在混凝土覆盖于钢梁上并下降至设计状态后，能够对组合梁施加连续均匀的预压应力，施加在组合梁上的连续均匀的预压应力能够抵消温度变化和收缩徐变对组合梁的连续变化影响，进而限制组合梁产生裂缝。
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1.一种组合梁施加预应力的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线的步骤之前，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述根据目标预压应力计算钢梁顶升后的圆弧形曲线，包括以下步骤：
4.如权利要求2所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，设计参数包括组合梁的结构尺寸、混凝土的材料属性，工况信息包括混凝土的加载龄期，环境温度及环境湿度，所述根据组合梁的设计参数及工况信息计算组合梁的混凝土在施工及使用过程中产生的拉应力，包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，在所述根据预先计算出来的钢梁顶升后的圆弧形曲线及各个顶升装置的位置计算得到每个顶升装置的顶升量之前，包括以
7.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述将混凝土覆盖于顶升后的钢梁上，形成组合梁，包括以下步骤：
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9.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，在所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线步骤之前，包括以下步骤：
10.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，在所述取消顶升装置对钢梁的顶升，使组合梁下降至设计状态，以对组合梁施加连续的预压应力之前，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种组合梁施加预应力的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线的步骤之前，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述根据目标预压应力计算钢梁顶升后的圆弧形曲线，包括以下步骤：
4.如权利要求2所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，设计参数包括组合梁的结构尺寸、混凝土的材料属性，工况信息包括混凝土的加载龄期，环境温度及环境湿度，所述根据组合梁的设计参数及工况信息计算组合梁的混凝土在施工及使用过程中产生的拉应力，包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的组合梁施加预应力的方法，其特征在于，所述通过沿纵桥向排布的多处顶升装置对钢梁顶升，使整个钢梁顶升后的线型大体呈圆弧形曲线，包括以下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑亚鹏，杨光武，万田保，罗扣，张巨生，邹敏勇，李林，蔡銮，单秋伟，程子涵，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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