预拱度是为了抵消桥梁、梁、拱等结构在荷载作用下产生的挠度,通过施工时预留反向变形,确保竣工后结构线性符合设计要求。 其核心作用包括平衡恒载与活载变形、提升结构耐久性和优化视觉平顺性,是工程中不可或缺的技术措施。
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平衡荷载变形
结构在自重(恒载)和车辆等活载作用下会产生下挠,预拱度通过预先设置向上的反向变形,使最终变形与预设值抵消,避免出现过度下垂或开裂。例如,预应力混凝土梁若长期反拱不足,需通过预拱度补偿差值。 -
适应材料特性
混凝土收缩、徐变及支架沉降等因素会导致不可逆变形,预拱度能提前抵消这些影响。施工中需综合计算弹性变形、塑性变形及基础沉降,确保预设曲线与实际变形匹配。 -
规范与安全性要求
当荷载挠度超过跨径的1/1600时,必须设置预拱度。其值通常按恒载加1/2活载频遇值的长期挠度确定,跨中为峰值,两端为零,按抛物线或直线分布,保证受力均匀。 -
特殊场景调整
位于竖曲线上的桥梁需根据曲线凹凸增减预拱度,使竣工线形与设计竖曲线一致。动态调整能避免视觉突兀或受力异常。
合理设置预拱度不仅能延长结构寿命,还能减少后期维护成本,是桥梁工程精度与可靠性的关键保障。