空心板梁桥加固理论与实践

《空心板梁桥加固理论与实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、空心板梁桥加固理论与实践省公路管理局安全处郑求才副处长、教高2012.11.16杭州空心板梁桥加固理论与实践浙江省空心板梁桥概况空心板梁桥主要病害及原因分析空心板梁桥细部力学分析理论空心板梁桥主要病害加固实践问题与思考浙江省空心板梁桥概况截止2011年底，浙江公路桥梁总数45668座中小跨经（单跨＜40米，）桥梁占92%；其中空心板梁桥26684座，占中小跨径的59.6%。近年，全省普通国省道修复加固桥梁中，空心板类桥占70%以上。近年，我省桥梁突发事件，空心板类桥梁占主要（梁板断裂、铺装严重破损等），以钱江三桥为典型代表。空心板桥在浙江公路桥梁中占重要地位。空心板梁桥主要病害（五大

2、病害）1、桥面铺装纵向裂缝→铺装破损2、预应力空心板底纵向裂缝3、钢筋混疑土空心板横裂渗水钙化，从正常→非正常裂缝4、铰缝损坏、破坏→单板受力5、支座脱空其它：宽幅板梁端斜向裂缝、预应力空心板横向裂缝、病害原因分析从宏观来说：铰缝是关键（单板受力→铺装裂缝→梁板损坏）先天不足是根本（小铰缝、薄铺装）、超载是祸首。设计惯例影响：铺装层、铰缝不计算，仅提构造要求。660-70年代90年代2000年后空心板截面形式和铰缝的演变超载引起的内力对比（20米空心板）荷载跨中弯矩kN.m支点剪力kN跨中挠度cm设计值公路I级荷载691.42238.472.42整体受力实测5轴超载车1123.484

3、80.774.29与设计值的比值1.622.021.77单板受力实测5轴超载车1988.14885.477.60与设计值的比值2.873.713.14公路超载82006年，张同公路调查结果[32]。车辆总重最大134t，单轴最大43t。2001年，广东省超载运输调查[33]。车辆总重最大131.8t，最大单轴重达31t。车辆总重2009年1～11月，杭州萧山治超站。超限超载车共692辆,其中超载车638辆。车辆总重超100吨的22辆，最重的达129.05吨。病害原因分析桥面铺装纵向裂缝的原因铺装过薄、铰缝失效、铺装层施工时层间结合不良及钢筋网片下沉、梁板顶面不平整（反拱不一、施工误差

4、过大等）、支座脱空造成梁板翘曲影响铰缝损坏、破坏早期小铰缝设计缺陷、施工工艺（凿毛不到位、浇筑不到位、铰缝钢筋搭接不到位、铰缝混疑土材料未考虑粘结性要求）板底横向裂缝原因对钢筋混疑土结构来说，宽度及高度限度以内的横裂是正常的，（极限状态设计，受拉去混疑土不参与计算）。但超过限度的是不正常的（中性轴以下、0.2mm以内）中性轴过高，影响受压区面积，增大钢筋应力和裂缝宽度。裂缝宽度过大，影响钢筋耐久性，锈蚀。个人理解：裂缝宽度从设计计算来说，是个半经验半理论公式，个别裂缝超限说明不了什么问题，关键的是否渗水钙化。预应力空心板板底纵向裂缝原因复杂，既有设计，又有施工、运营原因1、设计：温度

5、应力，内外温度相差10度时，底板横向拉应力可达1.14MP.2、翘曲畸变，顶底板的最大拉应力达1-2MP3、施工：钢束偏差，支座脱空、保护层过薄等钢束偏差处（即钢束横向弯折处，本算例中是L/4附近）横向拉应力区域明显向偏差钢束处偏移,应力幅值成倍增大。应力幅值与钢束偏离距离基本成线性变化。钢束横向弯折以外的其他区域受影响均很小。运营超载虚线为工况1实线为工况2仅一辆超载车在空心板底板中产生的纵向和横向应力，便已超过并排3辆规范车辆所产生的应力将近2倍。超载车作用下，底板外缘最大横向应力可达0.4～0.5MPa，出现在车轮直接作用处以外的邻近空心板中。支座脱空形成梁板翘曲，不平，增大梁

6、板应力影响桥面铺装的受力，产生裂缝造成铰缝的损坏从桥梁定检情况看，梁式桥支座脱空的比例较高，应引起重视。施工时安装问题（三点定面，四点很难成一面）、支座质量差（河北衡水）、其它病害预应力空心板板底横向裂缝有2种，弯拉区裂缝（白沙大桥）、预应力变化处（先张法施工短束处横裂（瑞安高架桥）应正确区分是弯拉应力过大还是施工缺陷造成。空心板桥细部力学计算梁板计算传统方法：铰接板法、刚接梁法铰接板法计算的前提是：半波正弦荷载跨中绕度与变形成正比，但车辆荷载不是半波正弦荷载。现代有限元理论已经分析证明，按铰接板法计算的横向分布系数是偏大的，对结构是偏安全的。关键的问题往往是铰缝起不了铰的作用。空心

7、板梁桥细部力学分析现代有限元方法：平面杆系（实质上也是横向分布系数法）、梁格法、实体单元法。三种方法计算的梁的应力是有区别的。从保守到精确。三种计算方法中，前二种对铰缝都是按铰来模拟，实体单元法对铰缝的处理有不同的方法，结果也有差异。概括：由于铰缝的结构，使得实际结构应力与计算模型是有差异的。正确认识不同的模型特点，对荷载试验校验系数的判别有帮助，应越来越趋近于1。（有人计算过，单跨预应力简支空心板梁桥，混凝土桥面铺装层参与作用时，跨径为10m和13m的简