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《大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的設(shè)計(jì)問題-呂志濤》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的設(shè)計(jì)問題東南大學(xué)呂志濤2009.5引言(1)我國橋梁建設(shè)的新跨越(2)長江江蘇段的大橋(3)箱梁橋出現(xiàn)的主要問題—腹板開裂與跨中下?lián)?.腹板主預(yù)應(yīng)力束的設(shè)置—彎曲預(yù)應(yīng)力筋不可少2.豎向預(yù)應(yīng)力筋的采用(1)豎向預(yù)應(yīng)力筋存在的問題(2)豎向預(yù)應(yīng)力筋的選用與對日本NAPP技術(shù)的認(rèn)識3.箍筋的合理配置及腹板的合適厚度(1)箍筋不抗裂、只提高受剪承剪力(2)腹板不能過薄4.大跨徑箱梁橋的跨中下?lián)蠁栴}(1)開裂對下?lián)系挠绊?2)剪力對撓度影響的考慮5.材料選擇及其它結(jié)束語引言最近幾年，我與橋梁工程界有較
2、多接觸。隨后，我進(jìn)一步感到，我國是土木工程大國，并正在向土木工程強(qiáng)國跨越。同時(shí)，感到國內(nèi)絕大多數(shù)橋梁工程是我國工程師自行設(shè)計(jì)的，不象建筑界，尤其是一些大型文體建筑、公共建筑的建筑方案往往是國外建筑師提出的，從而，以致某些城市出現(xiàn)了不少“新”、“奇”、“特”建筑，并且，有的建筑，結(jié)構(gòu)不合理，材料多消耗，………但是，我認(rèn)為，橋梁工程在設(shè)計(jì)上，也有著很大的改進(jìn)和提高的空間。本文從結(jié)構(gòu)工程角度對大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的設(shè)計(jì)問題談些看法。(1)我國橋梁建設(shè)的新跨越進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，土木工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)
3、了新跨越，特別迎來了橋梁建設(shè)的偉大時(shí)代。在長江三角洲，中西部山區(qū)，橋梁建設(shè)的精兵強(qiáng)將們會(huì)戰(zhàn)在千米級超大跨徑跨江橋梁和數(shù)十公里超長跨海大橋的工地上。一座座橋型各異，跨度大、技術(shù)難度高的現(xiàn)代化橋梁建設(shè)，已經(jīng)開始引領(lǐng)世界橋梁建設(shè)的發(fā)展，我國正由橋梁大國向橋梁強(qiáng)國大步邁進(jìn)。至去年6月底，我國—主跨400m以上的橋梁已建成54座，在建18座；主跨600m以上的橋梁已建成19座，在建12座；主跨800m以上的橋梁已建成9座，在建9座；主跨1000m以上的橋梁已建成6座，在建5座；我國已建的各類橋梁的最大跨徑及居世界的位置分別為：
4、橋型：最大跨徑世界排名江蘇有前十位中我國占梁橋（連續(xù)梁、剛構(gòu)）330m，第一，268m（蘇通大橋）5座拱橋：550m，第一，5座斜拉橋：1088m，第一，蘇通大橋8座懸索橋：1490m，第三，潤揚(yáng)大橋，5座(2)長江江蘇段的大橋最近幾年，在江蘇地區(qū)的長江上，就已經(jīng)建起了南京二橋、江陰大橋、潤揚(yáng)大橋、南京三橋、蘇通大橋，正在建的有南京四橋和泰州大橋。南京四橋是主跨為1418m的雙塔三跨懸索橋。泰州大橋是雙主跨2×1080m的懸索橋，又是世界級的。江蘇是橋梁大省，并正在向橋梁強(qiáng)省跨越。圖1南京長江第四大橋—主跨為1418
5、m的雙塔懸索橋圖2泰州長江大橋—雙主跨2×1080m三塔懸索橋(3)箱梁橋出現(xiàn)的主要問題大跨徑連續(xù)梁橋和剛構(gòu)橋的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，抗風(fēng)、抗震能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)，耐久，因此，跨徑在30~350m范圍的公路橋，廣泛采用箱梁橋方案。應(yīng)提出的是：在興建特大跨度的斜拉橋或懸索橋的同時(shí)，總伴隨著建設(shè)有大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋，且都是箱梁橋。但是，箱梁橋在使用期間，常出現(xiàn)“腹板開裂”和“跨中下?lián)稀钡炔『栴}，且隨著時(shí)間的延續(xù)而不斷發(fā)展。盡管在多次全國橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議上對于橋梁病害的原因有所探討。歸結(jié)起來，總
6、是定性地認(rèn)為，由于橋梁超載，預(yù)應(yīng)力損失大，施工不當(dāng)，混凝土的收縮、徐變大，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造弱和設(shè)計(jì)中沒有考慮空間作用、溫度影響等因素所致。但是，實(shí)際上，箱梁橋的病害遠(yuǎn)沒有真正解決。本文將從橋梁設(shè)計(jì)中的問題諸如縱向預(yù)應(yīng)力束的設(shè)計(jì)、豎向預(yù)應(yīng)力筋的采用、腹板及箍筋的合理設(shè)計(jì)以及材料選用等作出探討。因?yàn)闃蛄旱拈_裂和下?lián)嫌绊懙浇Y(jié)構(gòu)的使用性、耐久性及安全，所以，我以此文來加入這一論壇。1.腹板主預(yù)應(yīng)力束的設(shè)置—彎曲預(yù)應(yīng)力束不可少大跨徑預(yù)應(yīng)力箱梁橋主要有連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋。并且，它們多為變截面箱梁。大家知道，為了抵抗梁的自重和梁上的
7、荷載所引起的彎矩和剪力及其產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，防止梁跨中下部出現(xiàn)豎向裂縫和梁腹中產(chǎn)生斜向裂縫，提高梁的受彎承載力和受剪承載力，箱梁橋腹板中應(yīng)配置有足夠的主預(yù)應(yīng)力束，并且，通常，它由縱向預(yù)應(yīng)力束和離支座不同距離處的下彎預(yù)應(yīng)力束組成，如圖3示。但是，80年代末以來，國內(nèi)不少大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)的箱梁橋設(shè)計(jì)中采用了全部直線式的縱向預(yù)應(yīng)力束(沒有下彎預(yù)應(yīng)力束)，另加豎向預(yù)應(yīng)力筋的方案，如圖4示。圖3有下彎束的主預(yù)應(yīng)力配束方案圖4直線式的主預(yù)應(yīng)力配束方案80年代末提出的這種僅配直線預(yù)應(yīng)力束的方案的目的是簡化
8、施工，減少預(yù)應(yīng)力束的摩擦損失。然而，近二十年來，按這種設(shè)計(jì)方案建造的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋，普遍地在梁腹中出現(xiàn)斜裂縫，有的甚至相當(dāng)嚴(yán)重。2003年我在浙江省交通廳一次學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上，也專門講過這一問題。同時(shí)，他們告訴我，二十多年前設(shè)計(jì)建造的以及最近幾年設(shè)計(jì)建造的連續(xù)梁橋及連續(xù)剛構(gòu)橋由于加設(shè)了彎起預(yù)應(yīng)力束，腹板斜裂縫大為減少，甚至沒
