大跨径PC连续刚构桥跨中下挠原因分析及防治措施探讨.pdf

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1、112桥梁结构城市道桥与防洪2012年4月第4期大跨径PC连续刚构桥跨中下挠原因分析及防治措施探讨何大学，胡世强(中国市政工程西南设计研究总院，四川成都610081)摘要：通过对引起大跨径PC连续刚构桥跨中下挠主要原因的分析，提出克服大跨径Pc连续刚构桥跨中下挠的防治措施供桥梁建设同仁们参考。关键词：大跨径PC连续刚构桥；下挠；原因；防治措施中图分类号：U448．23文献标识码：B文章编号：1009—7716(2012)04一O112—03大跨径PC连续刚构桥跨中下挠与箱梁梁体0引言开裂多是并发症，跨中下挠会进一步加剧箱梁梁连续刚构桥具有结构整体性好、受

2、力合理、跨越体开裂，而箱梁梁体开裂会使结构刚度降低，进一能力强等诸多优点，在桥梁建设中得到广泛应用。近步加剧跨中下挠，两者恶性循环，影响桥梁耐久年来，随着设计和施工水平的进一步提高以及材料性，危及桥梁安全。性能的改进，连续刚构桥向着大跨、高墩和连续长度1大跨径PC连续刚构桥跨中下挠主要原更长的方向发展。但是，在已建成的大跨径PC连续因分析刚构桥中，有相当数量的桥梁出现跨中过度下挠和箱梁梁体开裂等病害。表1列出了国内外一些典型大跨径PC连续刚构桥跨中下挠是一个比较复大跨径PC连续刚构桥跨中下挠情况。杂的问题，是由多种因素引起的。其中主要有混凝表1国内外典型

3、大跨径PC连续刚构桥跨中下挠情况土收缩和徐变较大，预应力损失过大，施工工艺不好，日照温差作用，以及箱梁的空间作用计算不准桥名国家跨径布置确等因素。下面从设计、施工及运营管理3个主要方面来分析。1．1设计原因(1)对混凝土收缩和徐变的影响程度重视程度不够。混凝土收缩和徐变是桥梁结构计算过程中一个非常复杂而又难以精确计算的非线性结构力学问题。现在连续刚构桥向着大跨径方向发展，为了突破传统跨度，设计时势必梁体越来越薄，箱形截面越来越轻型，混凝土强度等级越来越高，从而使得混凝土收缩和徐变对结构的影响越来越大，而设计者还是按照原有规范标准来计算和设计，对混凝土收缩

4、和徐变对桥梁结构的影响程度和长期性估计不足。(2)忽略了剪切对挠度的影响。根据s．Timoshenko的高等材料力学，对于L／h≥10的梁，在弹性阶段，可忽略剪切对挠度的影响。所以，通常我们计算跨中挠度时，只计算梁的弯矩作用及梁的弯曲刚度。收稿日期：2011-12—238=8Ⅵ：MM／Elds作者简介：：何大学(1972一)，男，四川成都人，高级工程师，从但是，对于混凝土薄腹梁，其挠度的计算，不事桥梁设计工作。2012年4月第4期城市道桥与防洪桥梁结构113能仅计算弯矩的作用，还应考虑剪力的作用。因为值后就张拉预应力束。计算结构收缩时弹性模量薄腹梁中的剪

5、应变很大，6。的影响不可忽略，梁体采用标准值，而节段加载时的龄期短，弹性模量值出现斜裂缝后，梁的剪切刚度降低很多，梁的挠度偏小，导致收缩徐变计算值小于实际值。进一步加大。如果斜裂缝进一步发展，梁的挠度将(4)施工中预应力管道定位不准确，灌浆不饱不断增加。德国著名桥梁设计师F．Leonhardt曾提满，钢束锈蚀，实际预应力与设计不符，不能保证出，对于L／h≤12的梁，剪切引起的挠度可达到弯足够的预应力，梁体持久承载能力不足，导致跨中矩引起的挠度的20％～30％。不过，剪切引起的梁下挠。的挠度的计算比较困难。(5)施工中养护、保温及保湿措施不足，结构梁的实际

6、挠度计算公式应为：出现收缩、徐变和温度裂纹，为后期裂缝的发展和6=6M+60=(MM／EI)ds+(QQ／GA)ds下挠埋下隐患。(3)预应力损失实际值与理论计算值差别较大。1．3运营管理原因大跨径PC连续刚构桥一般采用悬臂浇筑法随着我国国民经济的快速发展，交通条件大大施工，大量资料表明，纵向预应力束与管道的实际改善，交通量与El剧增，很多桥梁的实际交通量远摩擦系数以及管道偏差系数k通常都比规范规定远超过设计规定交通量，大量的超重、超载车辆通取值要大，造成预应力损失实际值比理论计算值过桥梁，很多桥梁严重超负荷运行。日积月累，桥相差很大，从而造成有效预应力

7、不足。预应力损失梁开裂就不可避免，从而降低梁体截面刚度，导致将减小结构刚度。跨中下挠。(4)箱梁腹板结构尺寸偏小。桥梁管理人员对桥梁健康检查、维护不仔细、桥梁设计时，大跨径PC连续刚构桥为了减少不及时，裂缝得不到及时修补，受雨水侵蚀、超载结构自重，腹板厚度、墩顶梁高都参照规范规定范等作用裂缝进一步发展，跨中持续下挠，危及结构围偏低拟定，造成腹板总厚度不足，墩顶梁高偏安全小，根部高跨比偏小，梁体持久抗剪能力储备不2大跨径PC连续刚构桥跨中下挠的防治足，从而导致跨中下挠。(5)对温度变化引起的有效预应力降低认识大跨径PC连续刚构桥跨中下挠是多种原因不够。的综

8、合，而非单一因素所致。通过以上分析发现，在分析温度对大跨径PC连续刚构桥的影响其