資源描述：
《預應力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、預應力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫控制[錄入者：zxl1921
2、?時間：2006-07-1812:35:08
3、作者：彭 衛(wèi), 施 穎, 張新軍
4、?來源：混 凝 土][上一篇][下一篇] 近年來,大跨徑預應力混凝土連續(xù)箱梁橋在施工過程或使用階段,普遍出現(xiàn)各種不同性質(zhì)的裂縫問題。典型裂縫是在邊跨現(xiàn)澆段和支座附近以及跨中腹板斜裂縫。本文結合裂縫觀測、有限元分析與理論研究,從裂縫成因分析和防治措施上探討了大跨徑預應力混凝土連續(xù)箱梁橋的裂縫控制問題。觀測到的兩座開裂橋梁為橋一和橋二。橋一為56m+80m+56m三跨變截面單箱雙
5、室連續(xù)箱梁橋,支點箱高5m,跨中箱高214m,橋?qū)?6125m,設計三車道,設計荷載為汽—超20,掛—120;橋二為52m+3×80m+52m五跨變截面單箱單室連續(xù)箱梁橋,橋?qū)?6m,設計四車道,設計荷載為汽—20,掛—100。兩座橋的裂縫基本相似。橋一是在運營一段時間之后出現(xiàn)裂縫,而橋二在竣工質(zhì)量驗收時就發(fā)現(xiàn)橋梁主跨箱粱的部分腹板上出現(xiàn)了較多的裂縫,主要分布在跨中箱梁腹板以及在與邊跨橋墩相接的現(xiàn)澆段箱梁腹板上,裂縫分布在上下游的兩側基本對稱,與橋縱軸線成45°左右方向。從裂縫分布與方向來看,這些裂縫屬于結構性裂
6、縫,是由于主跨箱梁承受了較大剪應力,因而在腹板上出現(xiàn)了斜裂縫。1 設計計算111 分析方法平面有限元分析只適宜于結構初步設計以及無橫向偏載作用下施工階段的計算,使用階段結構驗算應按空間有限元分析。在作平面分析時,要將箱梁的空間受力合理而不漏項地簡化到平面計算中。表1列出了橋一各控制斷面在最不利荷載組合下的第一主應力。可以看出,平面分析下第一主應力均為較小的壓應力,而空間分析結果均為拉應力,且有4個斷面拉應力數(shù)值較大,超出規(guī)范規(guī)定值。表1 平面分析與空間分析第一主應力MPa斷面位置平面分析空間分析距15號墩415m
7、-1.8834.23距15號墩L1/4-1.5235.61邊跨跨中L1/2-1.2633.41距16號墩左L1/4-1.040.50距16號墩左4m-0.960.45距16號墩右4m-1.290.48距16號墩右L2/4-1.051.91中跨跨中L2/2-1.3235.88 注:表中數(shù)字負值為壓應力,正值為拉應力,加3者為超出規(guī)定值。112 預應力束的布置腹板斜裂縫是預應力混凝土連續(xù)箱梁常見裂縫形式,是結構性裂縫,受腹板縱向預應力筋布置方式和豎向預應力大小的影響。為了深入探討這兩個因素的影響程度,下面列出橋一在
8、不同預應力條件下的空間有限元計算結果。共分三種預應力情況進行計算。表2列出邊跨現(xiàn)澆段腹板的剪應力與主拉應力。荷載組合為:一恒+二恒+支座沉降+頂?shù)装鍦夭?0℃+汽—超20。三種預應力情況如下:預應力1:腹板縱向預應力按彎筋布置,豎向預應力按50%張拉力考慮;預應力2:腹板縱向預應力按直線束布置,豎向預應力按50%張拉力考慮;預應力3:腹板縱向預應力按直線束布置,不考慮豎向預應力作用。從計算結果可以看出:(1)豎向預應力大小對腹板剪應力沒有影響。中間支座負彎矩區(qū)段預應力筋布置方式(直線束或彎起束)對剪應力影響也不大
9、。(2)中間支座負彎矩預應力筋布置方式對該預應力筋作用范圍內(nèi)的腹板主拉應力影響很大。但布束方式對邊墩現(xiàn)澆段腹板主拉應力影響不大。(3)豎向預應力大小對全橋范圍內(nèi)腹板主拉應力均有影響。不計豎向預應力作用與計入50%設計張拉控制力相比,腹板主拉應力一般增大一倍左右。表中第6欄主拉應力均超出規(guī)范規(guī)定值217MPa,而第4欄的數(shù)據(jù)在規(guī)定值之內(nèi)。表2 邊跨現(xiàn)澆段腹板在不同預應力條件下的剪應力與主拉應力MPa計算點預應力1(1)τyz(2)S1預應力2(3)τyz(4)S1預應力3(5)τyz(6)S1(6)-(4)(4)距
10、邊墩2125m距邊墩415m上-5.162.18-5.192.20-5.193.970.80中-5.081.67-5.111.79-5.103.671.05下-5.001.12-5.021.15-5.003.512.05上-4.601.36-4.631.38-4.622.841.06中-4.251.38-4.271.42-4.262.760.94下-3.901.78-3.921.82-3.893.000.65113 混凝土控制應力 我國的大跨徑預應力混凝土連續(xù)箱梁橋經(jīng)常出現(xiàn)裂縫,斜截·04·2002年第5期(總
11、第151期)Number5in2002(TotalNo.151)混 凝 土Concrete全國建筑科學核心期刊ChinaBuildingScienceCorePeriodical ?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.面抗剪能力是一個重要方面。非預應力鋼筋特別是腹板中的箍筋和彎起鋼
