專利名稱：預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工中撓度的處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在懸臂施工期間梁體所產(chǎn)生的撓度(簡稱施工撓度)，的處理主要涉及彈性撓度的計算，徐變撓度的計算，混凝土齡期計算、掛籃在施工移動和最后拆除時梁體撓度的變化對施工撓度的影響及措施等，其中彈性撓度按梁段逐段施工工況建立計算模型，計算原理及方法通用簡單，技術(shù)成熟，而徐變撓度、混凝土齡期計算、掛籃在施工移 動和最后拆除時梁體撓度的變化對施工撓度的影響及措施等計算復雜，施工現(xiàn)場技術(shù)人員無法計算其施工撓度，需要專人采用人工計算方式實現(xiàn)，人工處理存在數(shù)據(jù)計算量大、效率低、結(jié)果誤差大和精度低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題提供一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)以解決預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度的計算人工處理存在數(shù)據(jù)計算量大、效率低、結(jié)果誤差大和精度低等問題。本發(fā)明技術(shù)方案
一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)，它包括
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元，通過操作電腦上的錄入窗口錄入預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工信息，與徐變撓度處理單元、混凝土齡期處理單元、掛籃處理單元電連接；
混凝土齡期處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工時間信息，得到混凝土的實際齡期，根據(jù)實際齡期得出混凝土的徐變系數(shù)，與徐變撓度處理單元電連接；徐變撓度處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入的時間參數(shù)、斷面參數(shù)和施工信息，混凝土齡期處理單元輸出的徐變系數(shù)信息，自動計算斷面的徐變撓度，與處理結(jié)果輸出單元電連接；
掛籃處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入的掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、梁段長度值和懸臂橫坐標值，自動計算施工彈性撓度，與處理結(jié)果輸出單元電連接；
處理結(jié)果輸出單元，通過電腦終端自動輸出處理結(jié)果或通過打印機自動打印處理結(jié)
果O徐變撓度處理單元數(shù)據(jù)處理采取增量疊加法計算斷面的徐變撓度。掛籃處理單元包括
掛籃移動施工彈性撓度處理子單元，根據(jù)掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、懸臂橫坐標值、梁段長度和梁段的凈截面慣性矩值，自動計算掛籃移動所產(chǎn)生的施工彈性撓度曲線；
掛籃卸載彈性恢復處理單元，根據(jù)掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、懸臂橫坐標值、梁段長度和梁段的凈截面慣性矩值，自動計算掛籃卸載后在任意點彈性恢復上翅曲線。本發(fā)明有益效果本發(fā)明通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工信息，混凝土齡期處理單元根據(jù)基礎(chǔ)信息和施工時間等信息自動計算出混凝土實際齡期，徐變撓度處理單元根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工時間信息自動得出徐變撓度值，掛籃處理單元根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工信息自動得出掛籃在施工移動和最后拆除時梁體撓度的變化對施工撓度的影響值，本發(fā)明解決施工撓度之中的徐變撓度計算、混凝土齡期計算、掛籃在施工移動和最后拆除時梁體撓度的變化對施工撓度的影響及措施，使計算條件和計算結(jié)果貼近實際，有效控制橋梁施工線形，確保大橋的順利合龍以及成橋狀態(tài)的線形美觀、結(jié)構(gòu)受力符合設(shè)計要求的技術(shù)問題。解決了預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度的計算人工處理存在數(shù)據(jù)計算量大、效率低、結(jié)果誤差大和精度低等問題。


圖I為本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖。
具體實施例方式 一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)，它包括(見圖I)
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元，通過操作電腦上的錄入窗口錄入預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工信息，與徐變撓度處理單元、混凝土齡期處理單元、掛籃處理單元通過數(shù)據(jù)調(diào)用函數(shù)連接?；炷笼g期處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工時間信息，得到混凝土的實際齡期，根據(jù)實際齡期得出混凝土的徐變系數(shù)，與徐變撓度處理單元通過數(shù)據(jù)調(diào)用函數(shù)連接，混凝土齡期處理單元的編程思想為徐變系數(shù)為混凝土齡期參數(shù)的函數(shù)，如果僅以梁段施工時間建立時間坐標來計算齡期，所計算的混凝土齡期大于實際的混凝土齡期，使梁體早期混凝土徐變的計算值大于實際值；梁段施工時間中，前部分時間是模型鋼筋安裝等其它工序占用時間，這段時間混凝土還沒澆注，不能計為混凝土齡期；方案采取將梁段施工時間分割成“其它時間”和“混凝土齡期”，便于采用混凝土的實際齡期計算混凝土的徐變系數(shù)，使計算的梁體早期混凝土徐變系數(shù)更符合實際。徐變撓度處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入的時間參數(shù)、斷面參數(shù)和施工信息，混凝土齡期處理單元輸出的徐變系數(shù)信息，自動計算斷面的徐變撓度，與處理結(jié)果輸出單元通過數(shù)據(jù)函數(shù)調(diào)用連接。徐變撓度的編程思路為《公路橋規(guī)》(JTG D62-2004)規(guī)定“預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件當需要計算施工階段的變形時，可按構(gòu)件自重和預應(yīng)力產(chǎn)生的初始彈性變形乘以[1+Φ (t, tj]求得”;徐變系數(shù)為混凝土齡期參數(shù)的函數(shù)，在連續(xù)梁懸臂施工中，后序梁段逐次施工均對先施工梁段產(chǎn)生彈性撓度增量，即每次彈性撓度增量的形成過程表現(xiàn)為時間事件，所以初始彈性撓度也是與時間相關(guān)的變量；至于徐變系數(shù)增量的計算，方案依據(jù)《橋規(guī)》(JTG D62-2004)中混凝土收縮與徐變計算公式編程，參數(shù)涉及構(gòu)件理論厚度、混凝土強度標準、混凝土張拉齡期、計算時刻齡期、工程環(huán)境濕度；實現(xiàn)內(nèi)部程序自動根據(jù)混凝土的齡期計算收縮與徐變系數(shù)，依據(jù)彈性撓度增量在各梁段所產(chǎn)生的不同時間，計算并選用各彈性撓度增量產(chǎn)生時至計算時刻相對應(yīng)所在梁段的徐變系數(shù)增量。技術(shù)方案遵循規(guī)范的計算原則，根據(jù)懸臂施工各斷面彈性撓度形成的特點，以彈性撓度增量與其梁段彈性撓度增量產(chǎn)生后在時間增量內(nèi)的徐變系數(shù)增量之乘積，采取增量疊加法計算各斷面的徐變撓度；公式表達如下若i梁段施工至計算時刻(懸臂完工或合龍)的時間為\天，則i斷面至計算時刻的徐變系數(shù)為Φ (kb);設(shè)j梁段施工至計算時刻的時間為\_天，i斷面由j梁段(j>i)施工而產(chǎn)生彈性撓度增量為」fj — Jtj);令1梁段在時間增量\_內(nèi)的徐變系數(shù)增量為CtiCti, \ -tp，則i斷面由j梁段施工而產(chǎn)生彈性撓度增量」Α—,αρ至計算時刻所產(chǎn)生的徐變撓度增量為
^ Φ = (ti. ti _tj) X」f j - i (tj)
計算i斷面之后所有梁段施工在i斷面的徐變撓度增量，采用徐變撓度增量疊加方法計算i斷面的徐變撓度。 連續(xù)梁懸臂施工的特點，就是隨新梁段的逐次加載，先澆梁段的各斷面依次產(chǎn)生彈性撓度增量；先依據(jù)各梁段的施工時間，確定各次增加彈性撓度增量的時間；其次計算該彈性撓度增量產(chǎn)生至計算時刻(懸臂完工或合龍)所在梁段的徐變系數(shù)增量；然后將同斷面各次產(chǎn)生的彈性撓度增量與其對應(yīng)時間增量內(nèi)徐變系數(shù)增量之乘積即為徐變撓度增量；采取徐變撓度增量疊加計算斷面的徐變撓度。即采用彈性撓度增量與其在時間增量內(nèi)且對應(yīng)所在梁段的徐變系數(shù)增量計算徐變撓度。至于彈性撓度增量的計算，即彈性撓度計算的過程；根據(jù)懸臂逐段施工特點，按逐梁段順序施工建立計算模型，依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)力學原理，分段分項計算其彈性撓度。掛籃處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入的掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、梁段長度值和懸臂橫坐標值，自動計算施工彈性撓度，與處理結(jié)果輸出單元通過數(shù)據(jù)函數(shù)調(diào)用連接，掛籃處理單元包括
掛籃移動施工彈性撓度處理子單元，根據(jù)掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、懸臂橫坐標值、梁段長度和梁段的凈截面慣性矩值，自動計算掛籃移動所產(chǎn)生的施工彈性撓度曲線，其編程思路為
梁段逐次施工而掛籃依次移動，施工過程中通過測量調(diào)整模型，使掛籃移動產(chǎn)生的彈性撓度與拆除彈性恢復上翅撓度存在差異；此外懸臂施工時間長，施工期間掛籃移動所產(chǎn)生的彈性撓度伴有徐變撓度的產(chǎn)生而不可恢復，方案分別考慮其影響；以下分別為掛籃在施工移動和最后卸載時的撓度曲線形式
設(shè)P為掛籃質(zhì)量，E。為混凝土彈性模量，Xi為懸臂橫坐標值，Li為梁段長度，Ii為梁段的凈截面慣性矩；掛籃由(k-Ι)點移至P點，在k點(k彡η)所產(chǎn)生的施工彈性撓度曲線fmk為
fmk= [ (Xp-Xk-I) WVV2+ (Xp-Xh) ((Xk-X1) 1^1^/12/2)
+ (Xp-Xh) ((Xk-X2) L2/I2+L32/I3/2) + (Xp-Xlrf) ((Xk-X3) L3/I3+L4VI4/2) +
... + (Xp-Xh) ((Xk-XH) LkVlH+LkVlk/2) -Lk3/Ik/6]P/Ec
掛籃卸載彈性恢復處理單元，根據(jù)掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、懸臂橫坐標值、梁段長度和梁段的凈截面慣性矩值，自動計算掛籃卸載后在任意點彈性恢復上翅曲線，其編程思路為
若掛籃移至(η-I)點卸載，在任意k點[k ( (η-I)]彈性恢復上翅曲線fuk為
fuk= [Li2 (Li/3+ (Xlri-X1) /2) /I^L1 (Xk-X1) (L/2+ (Xlri-X1)) /I1
+L22 (L2/3+ (Xlri-X2) /2) /I2+L2 (xk-x2) (L2/2+ (Xlri-X2)) /I2
+…+Lk-i (xk_xk-i) (Lk-i/2+ (xn-i_xk-i)) /Ik-i+Lk (Lk/3+ (Xrrl-Xk) /2) /Ik] P/Ec在施工掛籃對施工撓度影響及措施方面現(xiàn)場懸臂合龍存在卸除掛籃和不卸掛籃兩種方式；卸除掛籃合龍可減小結(jié)構(gòu)系轉(zhuǎn)換后的次應(yīng)力，但懸臂產(chǎn)生彈性恢復上翹撓度，影響梁體合龍線形；帶掛籃合龍可穩(wěn)定梁體合龍線形，但增加結(jié)構(gòu)系轉(zhuǎn)換后的次應(yīng)力；解決方案就是將掛籃在施工過程中移動產(chǎn)生的撓度計入施工撓度，若卸載合龍，則采取消除彈性恢復上翹給梁體線形的影響，即施工拱度值=施工撓度值(等值反向)-卸載時的彈性恢復上翹值
如果設(shè)計允許帶掛籃 合龍，由此增加結(jié)構(gòu)系轉(zhuǎn)換后的次應(yīng)力，設(shè)計上通過其它措施消除，則施工拱度值=施工撓度值(等值反向)。處理結(jié)果輸出單元，通過電腦終端自動輸出處理結(jié)果或通過打印機自動打印處理結(jié)果。本發(fā)明運用VB (Microsoft Visual Basic 6· O中文企業(yè)版)軟件實現(xiàn)上述的各個功能部分的編程。本發(fā)明操作方便，現(xiàn)場參數(shù)變化時能快捷地進行調(diào)整計算，實施對施工撓度進行有效的控制，確保大橋的順利合龍以及成橋狀態(tài)的線形美觀、結(jié)構(gòu)受力符合設(shè)計要求。
權(quán)利要求
1.一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)，它包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元，通過操作電腦上的錄入窗口錄入預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工信息，與徐變撓度處理單元、混凝土齡期處理單元、掛籃處理單元電連接； 混凝土齡期處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息和施工時間信息，得到混凝土的實際齡期，根據(jù)實際齡期得出混凝土的徐變系數(shù)，與徐變撓度處理單元電連接；徐變撓度處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入的時間參數(shù)、斷面參數(shù)和施工信息，混凝土齡期處理單元輸出的徐變系數(shù)信息，自動計算斷面的徐變撓度，與處理結(jié)果輸出單元電連接； 掛籃處理單元，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元錄入的掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、梁段長度值和懸臂橫坐標值，自動計算施工彈性撓度，與處理結(jié)果輸出單元電連接； 處理結(jié)果輸出單元，通過電腦終端自動輸出處理結(jié)果或通過打印機自動打印處理結(jié)果O
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)，其特征在于徐變撓度處理單元數(shù)據(jù)處理采取增量疊加法計算斷面的徐變撓度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)，其特征在于掛籃處理單元包括 掛籃移動施工彈性撓度處理子單元，根據(jù)掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、懸臂橫坐標值、梁段長度和梁段的凈截面慣性矩值，自動計算掛籃移動所產(chǎn)生的施工彈性撓度曲線； 掛籃卸載彈性恢復處理單元，根據(jù)掛籃質(zhì)量、混凝土彈性模量、懸臂橫坐標值、梁段長度和梁段的凈截面慣性矩值，自動計算掛籃卸載后在任意點彈性恢復上翅曲線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度處理系統(tǒng)，它包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入單元，與徐變撓度處理單元、混凝土齡期處理單元、掛籃處理單元電連接，混凝土齡期處理單元，與徐變撓度處理單元電連接，徐變撓度處理單元，與處理結(jié)果輸出單元電連接；掛籃處理單元，與處理結(jié)果輸出單元電連接；解決了預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工撓度的計算人工處理存在數(shù)據(jù)計算量大、效率低、結(jié)果誤差大和精度低等問題。
文檔編號E01D21/10GK102635071SQ201210148440
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者董盛國 申請人:中鐵五局(集團)有限公司, 中鐵五局集團第四工程有限責任公司