PC连续刚构桥运营阶段箱梁开裂机理及预防措施

从温度应力、车辆荷载、砼容许主拉应力、砼疲劳、预应力损失等方面,对PC连续刚构桥在运营阶段出现的腹板斜裂缝进行了具体分析,结论是:容许主拉应力偏大、温度梯度选择不当、温度荷载及车辆荷载共同作用下的砼疲劳效应是箱梁腹板斜裂缝产生的主要原因;提出了预防开裂的措施:设计时选择适当的温度梯度;用防锈涂料对钢绞线进行防锈处理以防止因孔洞渗水对钢绞线产生的锈蚀;在各跨箱梁腹板的1/4L~3/4L之间的砼用钢纤维砼浇筑.     

高强轻集料混凝土连续刚构桥应力分析

基于高强轻集料混凝土连续刚构桥的结构与设计特点,考虑施工阶段累积效应和混凝土的收缩、蠕变效应,采用有限元理论对成桥后不同荷载组合作用下的箱梁腹板主应力进行了计算分析,得出高强轻集料砼在桥梁上的局部应用有利于抑制箱梁腹板斜裂缝的结论:(1)恒载作用下,各关键截面计算点均有σ′1<σ1,高强轻集料混凝土在连续刚构桥上部结构的使用,降低了主跨3/8截面腹板上端和质心高度处的主拉应力;其他各选取计算点处,普遍不同程度地加大了主压应力储备;(2)考虑偏载和温度作用的正常使用极限状态短期荷载组合下,轻砼桥腹板σ′1满足现行公路桥规要求,且均比普砼桥第一主应力降低;(3)上述荷载组合下,左边跨现浇段中间截面第一主应力受高强轻集料混凝土影响不大;左边跨现浇段外和主跨的各关键截面,轻砼桥不同高度计算点σ′1较普砼桥明显减小,且沿同一截面竖向,自腹板上端、质心到下端,减小幅度依次变小;沿桥轴线方向,愈接近主1#墩,σ′1减小得越多,最大减小值为0.54MPa.     

横梁预应力束的平弯对混凝土斜拉桥边箱斜腹板的影响

分析了采用双边箱主梁截面的混凝土斜拉桥张拉横梁平弯预应力束时边箱斜腹板混凝土出现的横桥向裂缝,基于弹性理论分析了这种情况下混凝土主拉应力。假设预应力束的平弯曲线为直线,用直线段上的均布荷载代替预应力束对斜腹板的作用,采用无限大板作用集中力的弹性力学公式,通过对直线段上应力积分和坐标变换,求得了估计这种情况下的斜腹板混凝土主拉应力的公式,并据此提出减小主拉应力的方法。理论分析结果显示,将预应力束的平弯曲线用直线代替产生的误差不超过2％,该公式计算结果与有限元结果及实测数据比较表明,主拉应力的计算误差小于0．2MPa,结果满足工程精度需要,该方法可行。     

预应力布置对箱梁腹板受力性能的影响研究

预应力混凝土箱梁桥腹板斜裂缝是结构性裂缝,受腹板纵向预应力布置方式和竖向预应力大小的影响。在收集整理国内外已建与在建的预应力混凝土箱梁桥腹板开裂成因的基础上,以两座大跨径预应力混凝土箱梁桥为例,有针对性地从设计方面分析顶板束、腹板下弯束和底板束对腹板主拉应力计算的影响,并提出一些相应预防措施。     

预应力混凝土箱梁桥悬臂施工中腹板斜裂缝成因分析

针对某主跨为65m的预应力连续箱梁桥腹板出现与纵向项板下弯柬大致平行的斜裂缝情况。运用桥梁博士、ANSYS等有限元软件进行分析。计算结果和现场观察情况表明,腹板处局部主拉应力过大是预应力混凝土连续箱梁桥在施工过程中出现腹板斜裂缝的主要原因。文章最后给出了此桥腹板斜裂缝修复措施。并提出了纵向项板预应力柬配柬的建议。     

浅谈预应力混凝土箱梁桥腹板裂缝类型及养护措施

随着经济的发展,车辆核载越来越大,桥梁设计标准越来越高,箱梁桥腹板在斜截面剪力以及主拉应力的作用下会产生各种形式的裂缝,如果不及时进行处理,就会缩短桥梁使用奉命甚至危及行车安全。通过分析病害的类型及产生原因,提出合理化养护方案,提高了桥梁使用寿命和行车安全系数。     

高寒地区大跨连续刚构桥温度效应研究

以黑城河特大桥为背景,采用Midas/Civil软件数值模拟分析温度荷载与温度梯度荷载在结构中产生的效应。结果表明,不同合龙温度对桥梁合龙有一定影响,应尽量选择低温进行合龙;桥梁合龙后受温度梯度荷载影响,箱梁下缘会产生应力,观测分析所得温度梯度效应与中国桥涵设计规范给定温度梯度效应基本一致。     

波形钢腹板箱梁顶板横向温度应力分析

为研究温度场作用下波形钢腹板组合桥梁的顶板横向应力,基于波形钢腹板箱梁桥的长期观测温度,建立波形钢腹板组合桥梁的温度梯度计算公式。建立波形钢腹板箱梁桥的空间精细化数值有限元模型,考虑波形钢腹板箱梁宽高比、顶板与腹板的横向抗弯刚度比及温度梯度中的最高温度参数,进行参数分析。研究结果表明:箱梁宽高比和横向抗弯刚度比与顶板横向正应力呈对数关系;温度梯度的最大温度与顶板横向正应力呈线性关系。考虑以上3个参数建立顶板横向正应力计算公式,基于最优化算法对拟合公式的参数标定,提出顶板横向正应力温度计算公式与拟合原始值的相关系数为0.997,该公式可对该类型桥梁的初步设计提供参考。     

水泥混凝土路面在车载和温度应力共同作用下有限元分析

车辆荷载与温度翘曲应力共同作用下,容易导致水泥混凝土路面产生疲劳破坏。本文利用大型有限元软件ANSYS对不同参数变化的混凝土路面进行有限元模拟计算,分析取不同板厚的条件下,车辆荷载与温度应力对水泥混凝土路面的影响,得出混凝土板在正温度梯度和车载共同作用时,在相同地基模量情况下,产生的板内纵向拉应力会随着混凝土板的长度与厚度的增大而增大。     

连续刚构箱梁悬臂浇筑节段混凝土裂缝成因及控制研究

以某跨河特大桥连续刚构混凝土箱梁悬臂浇筑第24、第25节段为依托,通过建立有限元模型,模拟不同养护方式、不同环境温度、不同环境风速下混凝土主拉应力的变化趋势。研究结果表明：在其他条件相同时,采用复合养护方式的混凝土箱梁主拉应力明显减小;外界环境温度与混凝土浇筑温度的温差越小,混凝土温度梯度越小、主拉应力越小,混凝土的开裂较少;随着环境风速的增大,混凝土内外部温度差变化明显,箱梁主拉应力增大明显,混凝土开裂面积明显增加。通过模拟实验与工程验证,对于连续刚构箱梁混凝土浇筑,建议采用复合式养护方式,同时采取降低前后节段浇筑的时间间隔、薄膜覆盖减少混凝土内外部温度差、增加防风围挡等措施,可以有效减少裂缝。     

PC连续箱梁桥裂缝影响因素分析

结合工程实桥的裂缝观测、有限元分析结果,系统研究了预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝型式与成因、修复与加固措施,提出了防裂设计建议。首先,对连续箱梁桥典型裂缝分布现状进行了分类归纳,系统分析了裂缝产生的主要原因,对引起箱梁开裂的主要因素如纵向预应力束布置方式、竖向预应力大小、温度梯度模式等进行了敏感性分析,表明纵向预应力束布置方式和竖向预应力大小对箱梁腹板斜裂缝的开展起着主要的作用。从预应力筋布置、温度梯度模式的选取、非预应力筋的设置等几方面提出了防裂设计改进建议。     

连续箱梁跨中合龙段箱梁顶板纵向裂缝分析研究

针对某桥预应力混凝土连续箱梁中跨合龙段顶板出现的纵向裂缝,根据现场检查资料并采用空间有限元分析方法进行了研究。研究结果表明,产生混凝土顶板纵向裂缝的主要原因是设计上对箱梁温度梯度和车辆轮载作用考虑不足,导致箱梁顶板产生的混凝土横向正应力超过其抗拉标准强所致。     

混凝土箱梁应力与变形对温度梯度模式的敏感性分析

介绍了温度应力和温度梯度模式的分类.利用有限元方法,分7个工况计算6种温度梯度模式下在箱粱内部产生的温度应力以及引起的箱梁变形.分析预应力混凝土箱粱应力和变形对温度梯度模式的敏感性.结果表明,不同温度梯度模式在箱梁内产生的温度应力对预应力混凝土箱梁内部应力的影响较大,而且十分复杂.归纳出箱粱设计计算时应注意的主要问题.     

预应力混凝土连续箱梁裂缝成因分析及预防措施

预应力混凝土连续箱梁桥在中等、大跨径桥梁中应用广泛,但其在实际应用中还存在不少问题值得深入研究,尤其是混凝土的开裂问题。本文针对预应力混凝土连续箱梁桥在施工过程中或投入运营不久就出现较多裂缝的现象,从设计、施工及其他相关因素等原因对裂缝的成因进行分析,并提出相应的预防措施。     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

钢-预应力混凝土混合连续箱梁桥钢箱长度参数研究

以钢-预应力混凝土混合连续箱梁桥——318国道长桥大桥为工程实例,针对钢-预应力混凝土混合连续箱梁桥的设计与构造、钢箱梁与混凝土箱梁的连接方式等特点,利用大型桥梁设计软件对实桥进行数值仿真分析.重点探讨钢箱长度参数变化下恒载与活载的力学特征,得到钢箱长度参数与反弯点位置关系的有关结论.     

预应力混凝土连续道岔梁桥温度效应分析

某在建十三跨预应力混凝土连续箱梁桥由于连续跨数多、超静定次数高、受温度影响显著,采用Mi-das/Civil软件对其梁体在温度梯度作用下应力分布进行分析,同时采用美国AASHTO规范中的分地区温度标准值进行对比分析.结果表明：截面的最大拉应力出现在箱梁顶板的底面位置且数值已远大于混凝土抗拉强度,设计中应采取措施预防裂缝的产生;大跨度高次超静定混凝土箱梁桥的温度敏感性更高,不同温度标准值下,桥梁温度应力差异明显;建议对温度标准值的取值采取按地区温度差异来选取,但可行性还待进一步检验.     

预应力混凝土箱梁“蒸养”裂纹的成因及预防措施

京承高速滦河特大桥在预应力箱梁冬季“蒸养”过程中,因混凝土内外温差、梁体顶板与底板收缩不一致和养护时降温梯度过大等原因,产生裂纹,采用加强混凝土梁的养护管理、蒸汽养护时适当增加大梁内的抗裂钢筋和严格控制升降温梯度等措施,有效解决了该问题.