豎向預(yù)應(yīng)力損失對(duì)箱梁腹板斜裂縫影響分析

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1、豎向預(yù)應(yīng)力損失對(duì)箱梁腹板斜裂縫影響分析第32卷,第6期2007年12月公路工程HighwayEngineeringVo.l32,No.6Dec.,2007鄧志恒,羅志佳,林俊(廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,廣西南寧530004)[摘要]針對(duì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁腹板斜裂縫的問(wèn)題,從溫度,預(yù)應(yīng)力損失等方面進(jìn)行分析,并且對(duì)腹板的應(yīng)力狀況進(jìn)行空間有限元分析,結(jié)合實(shí)際工程,研究分析箱梁腹板裂縫的成因及防治措施。[關(guān)鍵詞]連續(xù)剛構(gòu)橋;箱形梁;裂縫;ANSYS[中圖分類號(hào)]U448.21+3[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1002)1205(2007)06)0019)04AnalysisofD

2、iagonalCracksinBoxGirderWebEffectedbyVerticalPrestressedLossDENGZhiheng,LUOZhijia,LINJun(CollegeofCivilArchitecturalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning,Guangxi530004,China)[Abstract]Accordingtotheproblemofdiagonalcracksexistingonboxgirderwebofprestressedcontinuousrigidframebridge,author

3、smakeaanalysisfromtemperature,verticalprestressedlossandotheraspects,andmakeafiniteelementsimulationcalculationandanalysis.Combiningwithapracticalprojec,tthisarticleanalyzesthecrackingcausesofboxwebandpresentssomemeasuretopreventcracks.[Keywords]continuousrigidframebridge;boxgirder;crack;

4、ANSYS0前言預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋近年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,與其它橋形相比,連續(xù)剛構(gòu)橋具有跨越能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理、抗彎剛度和抗扭剛度大、工程造價(jià)低、行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁的預(yù)應(yīng)力配置方式普遍采用設(shè)置頂板束和底板束,在邊跨端部設(shè)置部分彎起束,全橋設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力,使箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),以改善箱梁的受力性能。但隨著連續(xù)剛構(gòu)橋數(shù)量的增加及運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增長(zhǎng),工程病害也隨之而來(lái),其中最突出的問(wèn)題就是箱梁腹板出現(xiàn)約45b的斜裂縫。山東省公路橋梁檢測(cè)中心對(duì)90年代初投入運(yùn)營(yíng)的東明黃河公路大橋(主橋75m+7@120m+75m連續(xù)剛構(gòu))、臺(tái)兒

5、莊大橋(主橋46m+80m+46m剛構(gòu))和臨清衛(wèi)運(yùn)河大橋(主橋33m+56m+33m連續(xù))3座預(yù)應(yīng)力連續(xù)及剛構(gòu)橋梁主橋進(jìn)行了檢測(cè),其主橋箱梁腹板均出現(xiàn)有不同程度的斜向裂[收稿日期]2007)01)22[基金項(xiàng)目]廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(0575011)縫=1>。李堅(jiān)、孫東方等人對(duì)數(shù)座已建成的PC箱梁剛構(gòu)橋進(jìn)行了全面的裂縫檢測(cè),發(fā)現(xiàn)裂縫主要有箱梁頂板和底板的縱向裂縫,箱梁腹板的斜向裂縫,特別是靠近邊跨現(xiàn)澆箱梁端部范圍的兩側(cè)腹板出現(xiàn)近45b的斜向裂縫,這些裂縫的性質(zhì)大多為受力裂縫,=2,3>且寬度較大。腹板斜裂縫的出現(xiàn)對(duì)橋梁的工作性能和承載能力產(chǎn)生了很大的影響,

6、混凝土裂縫不但會(huì)降低結(jié)構(gòu)的剛度,而且還會(huì)對(duì)耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重影響,本文結(jié)合實(shí)際工程分析箱梁腹板裂縫的成因及防治措施。1腹板混凝土應(yīng)力及裂縫成因分析1.1主拉應(yīng)力的影響預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在斜裂縫出現(xiàn)之前,基本上處于彈性工作狀態(tài),因而出現(xiàn)斜裂縫的應(yīng)力可用材料力學(xué)方法計(jì)算,在荷載作用下,截面上的剪力V和彎矩M使梁端產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力,以致形成斜裂縫。根據(jù)JTGD62第6.3.3條規(guī)定,預(yù)應(yīng)力混凝土)),,,,,20公路工程32卷受彎構(gòu)件由作用短期效應(yīng)和預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力Rtp和主壓應(yīng)力Rcp應(yīng)按下列公式計(jì)算:Rcx+Rcy=o2Rcp其中:NsMsy0Rcx=+A0

7、I0nRcpcApcRcy=0.6bsvVsS0S=bI0(2)(3)(4)Rtpcxcy22入[1,4]。1.4豎向預(yù)應(yīng)力損失影響豎向預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)置能顯著地減少或消除主拉(1)應(yīng)力,但在實(shí)際工程中,由于以下幾方面因素的影響,豎向預(yù)應(yīng)力體系很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求:1受梁高限制,豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)度往往較短,預(yù)應(yīng)力損失較大,同時(shí)由于錨固效果取決于螺帽與精軋鋼筋螺紋的咬合,受螺紋公差的影響,錨固效果不易保證。o由于伸長(zhǎng)量有限,受材料塑性變形影響較大。?縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用鋼絞線及配套錨具張拉時(shí),采用雙控技術(shù),容易張拉到位,而豎向預(yù)應(yīng)力用粗鋼