預應力混凝土箱梁曲線鋼束防崩研究

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1、學兔兔www.xuetutu.com334科技研究城市道橋與防洪2014年7月第7期預應力混凝土箱梁曲線鋼束防崩研究趙傳亮，唐穎，李強(天津市市政工程設計研究院，天津市300051)摘要：該文針對預應力混凝土箱梁曲線鋼束外崩破壞的各種病害，結合四種曲線鋼束形式，研究了外崩破壞的原因及計算方法，分析了其中的影響因素，并根據(jù)影響因子給出了防崩鋼筋的計算公式。關鍵詞：預應力混凝土；箱梁；曲線鋼柬；防崩鋼筋中圖分類號：U441文獻標識碼：B文章編號：1009—7716(2014)07—0334—05在腹板上產生一個水平力，使得腹板沿高度方

2、向1概述受彎，同時也會在腹板局部產生一個外崩力。若隨著國內預應力混凝土箱梁的大規(guī)模建設，鋼束波紋管保護層不足或防崩鋼筋配置不足，容以及橋梁結構形式的不斷創(chuàng)新，橋梁病害在不斷易造成腹板局部破壞。由于目前大多預應力混凝增加。預應力混凝土箱梁有一個十分嚴重的病害土箱梁腹板厚度較厚，加上箍筋和防崩鋼筋的配形式，那就是曲線鋼束的外崩破壞。往往由于設置較足，所以一般不會出現(xiàn)這種形式的破壞。但計人員未考慮施工實際誤差，使得鋼束的實際外是仍需注意預防這種破壞形式的發(fā)生，特別是預崩力大于設計計算值，若設計富余量不足，便會應力混凝土曲線箱梁平曲線半徑

3、較小、腹板較薄造成混凝土崩裂破壞。預應力混凝土箱梁常見有或鋼束距離腹板內弧側邊緣較近時，須謹慎考如下四種曲線鋼束形式。慮。1．1變截面箱梁底板束1．3箱梁腹板變厚段平彎鋼束變截面箱梁底板立面一般采用圓曲線、二次預應力混凝土箱梁的腹板在支點附近一般較拋物線或三次拋物線等，施工方法多采用懸臂施厚，跨中處較薄，兩者相鄰處往往設置1：12的變工，在跨中留有合龍段。這種施工方法決定了箱化段。該處鋼束設有平彎段，從而在凹角處產生梁底板應布置有底板束以抵抗二期恒載或活載在一個外崩力，呈現(xiàn)出沖切破壞形態(tài)。因此，當腹跨中引起的正彎矩。而沿著底板布置

4、的鋼束會產板厚度變化劇烈造成波紋管內弧側保護層過薄生較大的向下的外崩力，當各鋼束橫向間距較小時，需謹慎驗算鋼束保護層厚度和防崩鋼筋數(shù)時容易造成底板上下層撕裂破壞；當間距較大時量。單根鋼束呈現(xiàn)出沖切破壞形態(tài)。國內已出現(xiàn)多座1．4箱梁錨塊的內彎鋼束預應力混凝土變截面連續(xù)剛構底板撕裂的情況預應力混凝土箱梁鋼束錨固于箱梁內部時，(見圖1)。需要在箱梁腹板內側設置錨塊。鋼束內彎錨固時，在錨塊與箱梁接觸面起點位置鋼束保護層往往較小，而該位置正處于鋼束內彎段，處理不當時，很容易造成錨塊局部崩裂破壞。綜上，預應力混凝土箱梁有四種常見的曲線鋼束形式

5、，《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》也對鋼束的外崩驗算及保護層厚度圖1底板撕裂實景有較明確的規(guī)定，但在實際應用中，所參考的資1一彎梁腹板束料較多，要求卻不盡相同。如《預應力混凝土梁預應力混凝土曲線箱梁的腹板束是沿著箱梁式橋梁設計施工技術指南》給出的計算結果是規(guī)平曲線布置的。該曲線腹板束會產生一個較大的范規(guī)定值的l0倍【q；而有的設計院規(guī)定值是規(guī)范面向彎弧內側的徑向力。由于徑向力的作用，會要求的50倍左右。本文對鋼束防崩問題進行了系收稿日期：2014—03—12統(tǒng)的研究，考慮了多方面的影響，明確了相關的作者簡介：趙傳亮(1

6、983一)，男，遼寧人，碩士，助理工程師，計算公式，具有較大的實用性和經濟性。研究方向：橋梁抗風。學兔兔www.xuetutu.com2014年7月第7期城市道橋與防洪科技研究335徑，mm；n為波紋管個數(shù)。2曲線鋼束徑向力形成機理若底板波紋管橫向間距為30em，混凝土采用混凝土結構中的曲線鋼束，取鋼束和混凝土C50，波紋管外徑為11em，單根鋼束在單位長度隔離體，鋼束對混凝土的作用力如下式所列：范圍內的混凝土抗撕裂能力為：q=F／R(1)R層=0．5×2．65×(300—110)=251．8(kN／m)式中，q為鋼束對混凝土的徑

7、向力，kN／m；F為鋼一束15根l5．2鋼絞線的鋼束(鋼絞線抗拉強束張拉力，kN；R為鋼柬彎曲半徑，Ill。度標準值為1860MPa)，在底板等效圓弧半徑為圖2為鋼束徑向力示意圖。150m時，其外崩力為：q=0．75×1860×140×15／1000／150【呷r1呵1—r--r—塑’’一：l=19．53(kN／m)

8、生混凝土層狀撕裂的可能性很小。因形態(tài)并不相同。其中：(1)變截面箱梁底板束橫向此造成混凝土層狀撕裂的主要原因有【：間距較小時，底板以層狀撕裂破壞為主；而間距(1)鋼束張拉時混凝土的齡期或強度不足。較大時，以單根底板束局部沖切破壞為主。另(2)管道附