反复荷载作用下部分预应力混凝土梁桥长期挠度计算研究.pdfVIP

公路 2011年 6月 第 6期 HIGHWAY Jun．2011 No．6 文章编号：0451一O712(2O儿)O6一oo56一O6 中图分类号：U441．5 文献标识码 ：A 反复荷载作用下部分预应力混凝土梁桥 长期挠度计算研究 汪 磊 ，李世安 ，陈孔令 ，贺 君。 (1．云南省交通规划设计研究院 昆明市 650011；2．长安大学公路学 院 西安市 710064 3．同济大学桥梁工程系 上海市 200092) 摘 要 ：部分预应力混凝土梁桥运营阶段实际长期挠度超过其设计值 已成一个较为普遍 的问题 ，对桥梁 的使用 性能和结构安全均造成严重隐患。通过对现有的部分预应力混凝土结构反复荷载作用下的长期挠度发展规律和计 算公式进行分析比较，提出合理的计算模式和方法，并运用于一座实际桥梁，为部分预应力混凝土梁桥长期挠度计算 和控制提供参考 。 关键词：混凝土箱梁桥；部分预应力；反复荷载；长期挠度；瞬时荷载挠度；残余挠度 大跨径预应力混凝土箱梁桥以其 良好的结构性 混凝土梁桥下挠的原 因及长期挠度 的计算方法 ，提 能和优美的外形在世界各地得到了广泛的应用。然 出设计和施工对策措施 ，已成为桥梁工程领域急需 而，近年来主跨 的持续下挠[1]、腹板斜裂缝 、底板 解决的问题 。Yang[5提出预应力混凝土箱梁收缩 裂缝 、横隔板裂缝等现象不断出现 “]，已成为 困扰 徐变影响的不确定性和敏感性分析方法。Robert— 国内外同类桥型设计 、施工及养护 的主要问题 。随 son¨6依据 NorthHalawa高架桥9年长期的检测数 着跨度增长，主梁的下挠问题 日益突出，主要表现为 据 ，包括竖向挠度 、应变 、预应力损失等研究大跨预 结构的长期挠度大于设计计算值 ，且挠度率随时间 应力混凝土桥梁时变行为 。Maim[7对大跨悬臂施 发展呈现出多种变化趋势，长时间难以稳定 ，同时跨 工预应力混凝土进行时变分析，得出考虑材料 的时 中下挠会加剧箱梁底板腹板开裂 ，而箱梁梁体裂缝 变特性结果挠度高于设计值 ，且底板预应力引起腹 增多使结构刚度降低 、进一步加剧 了跨 中下挠 。这 板应力集 中。牛艳伟 以两座悬臂施工的预应力混 些因素相互作用形成恶性循环，导致主梁持续下挠， 凝土连续梁桥为背景，对其成桥 1O年以来的长期挠 后期养护及加固的难度提高、费用大幅增加 ，严重 度和裂缝的发展特点进行 了研究。刘沐宇__9根据一 影响到这一桥型的继续发展。表 1列举国内外部分 座预应力高强轻质混凝土连续刚构弯梁桥的结构特 大跨预应力混凝土梁桥跨中下挠 的情况。 目前 国内 点，采用有限元理论对该桥在不 同荷载长期作用下 外 比较认 同的导致大跨径预应力混凝土箱梁桥下挠 箱梁竖向挠度的时变效应进行了空间计算和分析， 现象的主要因素可能为_3]：(1)混凝土收缩徐变 (包 并与相同结构尺寸的普通混凝土连续刚构桥在同工 含箱梁断面构件不同厚度导致的收缩差异影响、交 况下的长期变形效应进行 了对 比。以往研究一般偏 通荷载和温度变化 引起 的反复荷载效应 、施工接缝 重于材料和结构本身及静荷载作用因素，而对动荷 的影响、环境温度与湿度的变化等)；(2)对预应力长 载作用下的结构疲劳因素重视不够 。本文通过对现 期损失估计偏低 ；(3)混凝土 的开裂 ；(4)施工方法 有 的部分预应力混凝土结构反复荷载作用下的长期 (特别是合龙方式)导致的不利的成桥应力状态 。这 挠度发展规律和计算公式进行分析 比较，提出合理 些对结构长期挠度产生的影响因素，有些不但具有 的计算