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充气芯模制作的空心板梁存在着一定的误差
作者:衡水市桃城区正大橡胶厂 来源:互联网 发表时间:2011/12/30 人气:

1、问题提出

充气芯模制作的空心板梁存在着一定的误差,按以往工程经验,普遍认为充气芯模上浮对截面承载能力的影响较小,通过后期桥面铺装进行补强,基本满足设计承载力要求。但是通常对其实际的变形情况却很少有过理论分析,提供具体的数据,从而无法对施工过程进行科学的监控,这里按数值计算的方法,对上述问题进行实体建模,得出一定的理论计算依据,从而对同类问题的施工监控提供一定的具体参考数据。

2、单元选取

对于充气芯模结构由于其内压力的作用,产生一定的刚度,这样假设在整个充气芯模的变形过程中体积不变,即不考虑材料本身发生屈曲变形,结合该工程实际,现场使用的充气芯模结构是气胀式充气模结构,即是向由模材制成的空腔内充气,利用气体压力来支撑模面,使其具有一定形状和刚度的模结构形式,对于充气模结构,利用模成品内外气体(空气)的压力差使其具有能承受自重和外载荷的稳定的空间曲面的模结构形式,故在建模过程中单元材料的弹性模量根据气囊内模内外压力差进行等效转化确定。同时考虑新浇注混凝土弹性模量随龄期变化等因素的影响,所以选取薄模单元进行实体建模,单元的厚度根据气囊本身的规格,取值为单位1cm,弹性模量最终取值E-2.0×10Pa,同时网格划分采用自动智能划分形式,精度为7,从而整个计算模型共分140个节点,112个四边形单元。

3、 边界条件

根据施工构造和图纸设计要求,取定位充气芯模钢筋之间40 cm长度的一节结构简化可作为研究对象,相应的其边界条件,即约束条件相当于两边线性约束对模型施加约束。

4、荷载情况

混凝土在施工过程中按严格意义上的分层浇注,同时在充气芯模两侧对称加载,按理想情况考虑,则两边的侧压力为线形变化,故可以将新浇注的混凝土对气囊两侧产生的侧压力简化为三角形荷载,在对模型加载过程时,最终等效为压力值,压力值P按混凝土重度y浇注高度h的乘积确定,即P-y×h-2 450 Pa。根据上述假设与简化,建立起如图1所示的实体模型。

5、分析比较

通过分析, 位移值说明采用充气芯模施工是有效的,并且方便快捷。相对与传统的钢管、木模、纸模的支模方式具有拆模方便,且不受跨度的影响,同时充气芯模的压力通过混凝土的侧压力和气囊的半径能够准确得到控制。

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