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体外预应力加固混凝土连续箱梁的体外预应力极限应力增量计算研究
摘要
本文以体外预应力加固混凝土连续箱梁为研究对象，探究了该结构体外预应力极限应力增量的计算方法。首先，介绍了体外预应力加固混凝土连续箱梁的基本概念和工作原理，然后详细阐述了体外预应力极限应力增量的计算方法，包括按规定取值和按实测数据计算两种方法。接着，通过实例计算说明了体外预应力极限应力增量计算的过程和具体步骤。最后，对该结构常见的影响因素进行了分析，总结了应注意的问题和提出了一些建议。
关键词：体外预应力；连续箱梁；极限应力增量
引言
体外预应力加固混凝土连续箱梁是一种常见的桥梁结构，在公路、铁路等交通工程中得到了广泛应用。它通过在混凝土结构表面预先施加预应力，使结构在压应力状态下工作，从而提高了结构的承载能力和承载能力。其中，预应力的水平和垂直应力较大，会对结构产生一定的影响，因此需要对预应力极限应力增量进行科学计算。
体外预应力极限应力增量计算方法
1.按规定取值
按规定取值是一种常用的体外预应力极限应力增量计算方法，其具体步骤如下：
（1）根据相应的规范要求，计算出体外预应力所施加混凝土截面的极限应力增量。
（2）确定预应力张拉筋的轴力，计算出它所产生的预应力作用下的横向应力和纵向应力。根据体外预应力梁的几何特征和受力情况，计算出纵向应力数值。
（3）计算出预应力传递系数，并根据体外预应力梁所处的截面和材料特征，确定具有一定传递范围的最大预应力张拉力。根据这个最大值，可以计算出预应力张拉筋在两侧不同区域所限制的最大极限应力增量。
（4）计算出预应力所对应的最大极限应力增量值，并通过与规定数值的比较，确定是否符合规范要求。
2.按实测数据计算
按实测数据计算是一种更加精确的体外预应力极限应力增量计算方法。在实际工程中，通过对体外预应力梁进行现场测量，可以获得一些变形或应力的实测数据，这些数据可以用来计算预应力梁的具体应力和变形情况。具体步骤如下：
（1）在预应力张拉阶段和减荷阶段，使用高精度传感器对预应力梁进行实测，记录下相应位置的应力和应变值。
（2）通过收集的实测数据和相应的公式，计算出预应力梁的实际应力和变形情况，并确定各点的极限应力增量数据。
（3）在计算过程中，需要考虑预应力张拉筋的伸长量、预应力伸长量和节点支座处混凝土的变形等因素，从而得出比较精确的预应力极限应力增量值。
实例计算
以一座悬索桥为例，其结构形式为连续箱梁。该连续箱梁采用了体外预应力加固的方式，通过预应力的作用，使结构具有更好的承载能力和承载能力。计算时，按照规范要求取值，计算出预应力所施加混凝土截面的极限应力增量为82.3MPa。预应力筋的轴力为2850kN，计算得出它所产生的预应力作用下的纵向应力为43.8MPa。
根据体外预应力梁的几何特征和受力情况，计算出预应力传递系数为0.89。在估算最大预应力张拉力时，考虑了预应力张拉筋在两侧不同区域所限制的最大极限应力增量，最终得出最大预应力张拉力为3160kN。
在上述数据的基础上，根据规范要求计算得出预应力所对应的最大极限应力增量值为93.7MPa，与规定值82.3MPa相比，该预应力梁所承受的极限应力增量超过了规范规定的范围，在实际工程中需要进行进一步的调整。
影响因素分析
体外预应力极限应力增量的大小与多种因素相关，其中比较重要的因素包括预应力张拉力的大小、混凝土的性质、预应力变形和结构几何形态等。在实际工程中需要注意以下问题：
（1）预应力张拉力的大小和位置会对应力和应变状态产生很大的影响。
（2）混凝土的性质不同，强度差异较大，也会对极限应力增量产生影响。
（3）预应力变形情况受到预应力张拉筋伸长量的影响，需要进行适当的考虑和修正。
（4）结构几何形态和各构件的受力状态也会对极限应力增量产生一定的影响。
结论和建议
本文介绍了体外预应力加固混凝土连续箱梁的体外预应力极限应力增量计算方法，包括按规定取值和按实测数据计算两种方法。通过实例计算，明确了极限应力增量的计算过程和具体步骤。另外，结合实际工程，对该结构常见的影响因素进行了分析，并提出了一些应注意的问题和建议，以期为相关领域的工程实践提供参考和指导。