《探究大跨径刚构桥梁跨中下挠问题研究[世界桥梁]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究大跨径刚构桥梁跨中下挠问题研究[世界桥梁]（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 大跨径 刚构桥梁跨 中下挠 问题研究 孟 新奇 魏 伦华 张津辰 李春津 刘 云清 7 7 梁跨中持续下挠量变化的年速率如下 跨径 L 1 0 0 1 6 0 m 1 0 ram 年 跨径 L一1 6 0 2 2 0 m 一1 0 2 0 mm 年 跨径 L一2 2 0 2 7 0 m 厂 徐一2 0 3 0 ram 年 大跨径刚构桥跨 中下挠不仅导致桥梁养护费用 的大 幅增加 破 坏桥 梁 的美 观 更 降低 了交 通 运营 和 结构 的安全度 因此 跨中下挠 问题成 了大跨径刚构 桥 梁建 设 和发展 过程 中亟待 解决 的 问题 2跨 中下 挠 因素分 析 2 1 混凝 土 的收缩 徐
2、变 对 于混凝土结构 影响混凝土收缩徐变的因素 很多 由于材料不 同 配合 比不同 其 比重 强度 弹 性模量 收缩徐变等参数各不相同 且其为各向异性 材料 离散性大 设计采用的理论参数与实际参数往 往存 在 很大 差 异 因此 混 凝 土 收 缩 徐 变 的 不 确定 性 是影响大跨径刚构桥梁长期挠度预测准确性 的 最 大 障碍 通常混凝土收缩徐变大部分是在龄期 1 3年 的时 间完成 大跨径 刚 构桥 梁 的施工 建设 周期 基本 上都超过 2年 理论上桥梁建设运行后 混凝土的收 缩徐变大部分已经完成 但是近年来高强 早强混凝 土的出现 使混凝土收缩徐变的研究变得更 为复杂 在预应力混凝土
3、箱梁 中由于顶板薄且受太 阳直射 相 比之下底板厚不受太 阳照射 因而顶板 的收缩要 大得多 顶板的收缩变形大部分完成时 底板则刚开 始 释放 大部 分 的收缩 变 形 这 种顶 底 板混 凝 土收缩 徐变差异造成的结构 内力和挠度的影响不容忽视 此外 温 度 湿度 日照 以及 汽 车 活 载 挂 篮 悬 浇 节段 间施工 荷 载都 会对 混 凝 土 收缩 徐 变产 生 周 期性 影 响 2 2设计 及构 造缺 陷 1 设计 理论 目前 广泛 应 用 于桥 梁设 计 的杆 系有限元计算理论 在处理 空间效应突 出的箱梁结 构时会产生较大的误差 其原因是许多影响结构长 期变形的因素未能考虑 如环
4、境温度 湿度的影响 有 效 预应力 的时变 特 性 混 凝 土 弹性 模 量 的时 变 特 性 等 2 预应力束配置 预应力体系作用效应对于 跨 中长期挠度的影响主要有 2方面 一是永存有效 预应力的准确估计 问题 二是 预应力筋 的合理布置 问题 现 在 国内通 行 的做 法 是 配 置 三 向预 应 力柬 横 向束一般为扁束 且视桥面宽度配置 竖 向束大 都 配 置精 轧螺 纹粗 钢 筋 以 提 高箱 梁 腹 板 强 度 及 抗 剪能力 防止腹板斜裂缝 但 由于竖 向束一般较短 预应力贮备有限 且施工质量难以保证 需要仔细考 虑安全系数 纵 向束分 为顶板悬臂束 T 腹板下 弯束 W 和底
5、板连续束 B 顶 板悬臂束是基 于林 同炎教授提 出的 零弯矩理论 进行 配置 的 对 于悬 臂 施工 工 况而 言是 安 全 和 有 效 的 但 对 于 成 桥后 的 连续刚构正常使用状态工况的利弊还有待研究 特 别是悬臂长束对 于跨 中持续下挠的影 响 下弯束与 竖 向束可同时提 高腹板抗剪能力 在不能保证竖 向 束有效时 腹板下弯束应当予 以配置 底板连续束是 悬臂合龙成桥后 刚构桥的跨 中主受力束 但其配置 方式有待进一步研究 3 箱梁底板线形 大跨径 刚构桥梁底板一般 都采用 曲线或抛物线设计 跨度越大 曲率越大 因 此 底板 连续 束 的有效 预应 力 的径 向力 不容 忽视 通
6、常认为底板束张拉后跨 中会 上挠 但 由于刚构桥梁 底板的曲线构造特性 其径向力长期作用于梁体 对 于跨 中持续下挠 的影响有待设计 科研 等单位进行 研 究论 证 目前 也有 设计 提 出配 置底 板连续 直 线束 或体外预应力束等观点 以减少径 向力影响 4 其它 此外设计方面还应 注意大跨径刚构 桥梁的高跨 比 跨 中截面高度 梁体混凝土 比重 施 工工艺 悬拼或悬浇 预应力张拉次序及体 系转换 等 以上设计方面的不足或缺陷 可能直接或间接地 加 剧大 跨径 刚构 桥 梁跨 中持 续下 挠 2 3施工 及监 控缺 陷 大跨径刚构桥梁的施工工艺一般分为悬拼和悬 浇 2 种 考 虑到 施工
7、的方 便性 和快 捷 性 目前挂 篮悬 浇 施工 工艺 应用 最 为广 泛 下面 主要 介绍 挂篮 悬浇 施工过程中存在 的问题对跨 中持续下挠的影响 1 挂篮 重量 与梁 段重 量 比值 规范 给 出挂 篮 重量与梁段重量 比值为 0 3 0 5 一般宜取小值 以尽量减轻挂 篮重量 实际施工时挂 篮是周转设 备 大可用小是惯例 但悬浇过程中挂篮的周期性前 移 对 新浇 块件 的徐 变会 产 生较 大影 响 因此应 尽量 用合适重量的挂篮 2 梁段 悬 浇施工 梁段悬 浇施 工 的不 对 称或 不 同步会对梁段混凝土的收缩徐变及成桥后梁体的 收缩徐 变 内应 力 等产 生影 响 3 块件施工质
8、量 施工过程 中箱梁块件钢筋 绑扎不规范 预应力管道坐标 定位不准 线形不顺 混凝土振捣不密实 模板漏浆 胀模 块件接茬错 台 混凝土养护不到位等 都会影 响到混凝土的性能和 收缩徐变 并有可能造成箱梁腹板及底板产生裂缝 基 于监 测数据的悬索桥加 固技术及其 应用 战 昂 周 江 牛宏 8 9 Ab s t r a c t I n 0 r de r t o de t e r mi ne t he r a t i o n a l t e ns i o ni n g f o r c e f o r s t a y c a bl e s i n a s t r e ng t he ni n g s
9、 t r u c t u r e o f c o mb i n e d c a b l e s t a y e d a n d s u s p e n s i o n s y s t e m a s u s p e n s i o n b r i d g e s t r e n g t h e n i n g t e c h ni q ue ba s e d o n m o ni t or i ng d a t a wa s pr o po s e d i n a c c o r d a nc e wi t h t he e xi s t i ng t h e o r i e s The s
10、t r e ng t he ni ng of a n a c t u a l s u s p e ns i o n br i d ge W3 S t a ke n a s t he s t udy b a c kg r ou nd The d i s pl a c e m e n t o f t he ma i n c a bl e s i ndu c e d by t e m p e r a t u r e t he d i s p l a c e m e nt o f t he ma i n c a b l e s i nd uc e d by l o a d s a n d t h e
11、d i s p l a c e me n t o f t h e t o we r s i n d u c e d b y l o a d s we r e mo n i t o r e d t h e p r e d i c t i n g mo d e l o f c a bl e f or e e s wa s s e t up b a s e d on t h e mo ni t o r i ng d a t a t o wor k ou t t he r a t i o na l t e ns i o ni n g f o r c e f o r t h e s t a v c a
12、bl e s A f t e r t he c o m p l e t i o n o f t he s us pe ns i on b r i dg e s t r e ng t he ni n g t he c a bl e f or c e s of t h e s t a v c a b l e s w e r e m e a s u r e d Th e r e s u l t s o f t he me a s ur e me nt i nd i c a t e t ha t t he s t r e n gt h e ni ng t e c hni q ue f o r s us
13、 pe ns i on br i d ge s ba s e d on t he m o ni t or i n g da t a ha s hi g h r e l i a bi l i t y whi c h c a n t o a c e r t a i n e x t e nt a c c ur a t e l y r e v e a l t he a c t ua l f o r c e c ond i t i o n o f a n e x i s t i ng s us p e n s i o n br i d ge Ke y wo r d s s us pe ns i on b
14、r i d ge s t r e n gt h e ni n g c ombi n e d c a b l e s t a y e d a nd s u s p e n s i o n s ys t e rn mo n i t o r i n g d a t a s t a y c a b l e t e n s i o n i n g f o r c e mm mml m m m m mm m 上接 第 7 9页 Abs t r a c t Down W a r pi n g wi t h d i f f e r e nt de g r e e s m i gh t o c c u r i
15、n t he mi d s p a n o f l o ng s pa n r i g i d f r a m e b r i dg e d ur i ng o pe r a t i on pe r i o d The di f f e r e nt i mpa c t f a c t o r s g i v i ng r i s e t o d own wa r pi n g we r e a n a l y z e d Th e r e s ul t s i nd i c a t e d t ha t t he f a c t o r s s uc h a s t he s hr i nk
16、 a ge a n d c r e e p o f c o n c r e t e de s i g n a nd s t r uc t ur a 1 de f e c t s c o ns t r uc t i o n a nd m o ni t o r i n g l i mi t a t i on a nd t he c r a c k f i e l d o f c on c r e t e c r a c k s h a d r e l a t i v e l y gr e a t e r i m p a c t on t he mi ds pa n d own wa r p i ng o f r i g i d f r a me br i dg e The d e s i gn a nd c o ns t r u c t i o n o f a c ont i nu ous r i gi d f r a me br i d ge wi t h s p a n a r r a ng e me nt o f 9 5 1 6 0 9 5 m wa s t a k e n a s
