[发明专利]一种挤压预应力墩身防模板变形装置及其设计方法

权利要求书

1.一种挤压预应力墩身防模板变形装置，其特征在于，包括与墩身模板的侧壁一一对应的预应力梁以及连接件，两个相邻所述预应力梁之间通过所述连接件可拆卸地固定连接；所述预应力梁呈弧形结构，所述预应力梁两端朝向远离所述墩身模板外壁的方向延伸；

所述预应力梁靠近所述墩身模板外壁的一侧设有压板，所述预应力梁通过所述压板与所述墩身模板外壁抵接。

2.根据权利要求1所述的挤压预应力墩身防模板变形装置，其特征在于，所述连接件包括有丝拉杆，所述预应力梁的两侧均设有连接孔，所述有丝拉杆依次穿过两个相邻所述预应力梁相邻两端开设的所述连接孔。

3.根据权利要求2所述的挤压预应力墩身防模板变形装置，其特征在于，所述连接件还包括与所述连接孔一一对应的限位板和限位螺母，所述限位板设于所述预应力梁远离所述墩身模板一侧，所述有丝拉杆贯穿所述限位板后再穿过所述连接孔，所述限位板的外侧通过所述限位螺母固定，所述有丝拉杆与所述限位螺母之间螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的挤压预应力墩身防模板变形装置，其特征在于，所述限位板包括第一面板、第二面板和加强板，所述第二面板垂直设置于所述第一面板一侧，所述加强板的数量为两个，两个所述加强板相对的设置于所述第一面板和所述第二面板之间，所述第一面板开设有供所述有丝拉杆穿过的通孔，所述通孔位于两个所述加强板之间。

5.根据权利要求1所述的挤压预应力墩身防模板变形装置，其特征在于，所述预应力梁包括第一翼缘板、第二翼缘板和腹板，所述第一翼缘板和所述第二翼缘板相对设置，所述腹板设于所述第一翼缘板和所述第二翼缘板之间，所述第一翼缘板和所述第二翼缘板之间通过所述腹板连接；

所述腹板的数量为两个，两个所述腹板相对设置。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的挤压预应力墩身防模板变形装置的设计方法，其特征在于，设计过程包括：

a.计算新浇注混凝土施加给所述墩身模板的侧压力F；

b.根据所述侧压力F计算新浇注混凝土施加给所述预应力梁的线荷载Q，所述线荷载Q采用如下公式计算：

Q＝FLμ；

其中，L为新浇注混凝土底端加固梁至所述预应力梁的距离，μ为荷载修正系数；

c.以所述有拉丝杆的轴线与所述预应力梁的轴线为坐标原点，建立坐标系；其中，设所述预应力梁靠近坐标原点的端面至坐标原点的距离为U₁，坐标原点至所述压板靠近坐标原点一侧的端面的距离为U₂,所述压板长度的一半为U₃；同时，U₁、U₂和U₃对应坐标系中的横坐标；

d.根据所述线荷载Q计算所述预应力梁的应力σ、所述有丝拉杆形成的预应力S以及所述预应力梁的线型Y。

7.根据权利要求6所述的挤压预应力墩身防模板变形装置的设计方法，其特征在于，所述预应力梁的应力σ采用如下公式计算：

其中，w为所述预应力梁的抗弯模量。

8.根据权利要求6所述的挤压预应力墩身防模板变形装置的设计方法，其特征在于，所述有丝拉杆形成的预应力S采用如下公式计算：

S＝1.414QU₃。

9.根据权利要求6所述的挤压预应力墩身防模板变形装置的设计方法，其特征在于，所述预应力梁的线型Y采用如下公式计算：

其中，

U₁段线型：

U₂段线型：

U₃段线型：

其中，E为所述预应力梁的弹性模量，I为所述预应力梁的截面模量。

10.根据权利要求6所述的挤压预应力墩身防模板变形装置的设计方法，其特征在于，设计过程还包括根据所述有丝拉杆形成的预应力S计算新浇注混凝土的强度P；具体计算公式如下：

其中，a为所述墩身模板的短边长度，t₁为所述墩身模板的端肋厚度，t₂为所述墩身模板的面板厚度。