李 强,刘敬棉

(铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处,天津 300142)

1 问题的提出

连续梁的施工顺序为先浇筑混凝土,然后再施加预应力,最后再向预应力管道灌浆。在管道灌浆前,支座上方预应力孔道周围混凝土在梁自重和预应力作用下处于薄弱位置,很容易被压碎。本文鉴于此对支座处混凝土保护层厚度对梁体局部应力的影响进行分析。

2 模型建立说明

本文以京沪高速铁路某道岔连续梁(跨度30.9 m+2×32.7 m+30.9 m,截面高度305 cm)为例对中支座处横断面建立有限元模型进行局部应力分析,支座处梁断面如图1、图2所示。

图1 道岔梁横隔板空间图

图2 横隔板断面尺寸(单位：cm)

2.1 模型尺寸的选取

在实际道岔梁结构尺寸的基础上,本文采取预应力孔道直径d分别为10、20 cm两种情况作出分析。根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3—2005)要求，最小预应力钢筋距离结构表面不应低于6 cm,每种情况考虑混凝土保护层厚度c分别为6,26,36,50 cm四种。孔道间距：d=10 cm时,a=20 cm；d=20 cm时,a=40 cm。另外考虑没有孔道的模型进行比较。道岔梁断面尺寸在梁纵向上有变化,但是在横隔板处的变化比较小,所以所有模型均取支座中心断面处尺寸。

2.2 模型的建立

考虑结构的对称性,所有模型建模时取结构1/4作分析，同时加上由于对称性所需要考虑的约束。由于考虑在实际支座处模拟支座可能会造成应力集中,以致结果不准确,把实际的支座纵向支承加在梁的顶面,最后使梁顶面支承受力为0。模型如图3所示。

图3 结构1/4模型图