预应力混凝土弯箱梁桥“爬移”研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com总第1期预应力混凝土弯箱梁桥“爬移”研究51预应力混凝土弯箱梁桥“爬移"研究涂慧敏(中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034)摘要：对近几年来弯箱梁桥发生的滑移(爬移)翻转的内力。问题工程实例进行分析，并通过有限元分析软件MIDAS／某大桥引桥为三跨连续弯箱梁桥，跨度布置为Civil进行跨径相同、曲率半径不同情况下的弯箱梁桥支座(50+120+50)m，墩身采用双柱高墩，高16m，中内力和梁体位移分析。并讨论在实际工程当中出现该问题间桥墩上支座采用盆式橡胶支座，梁端支座采

2、用固的解决措施和办法，为以后的类似工程提供借鉴。定支座。结合该大桥引桥匝道实际情况，研究曲线关键词：弯箱梁桥；位移；MIDAS；分析梁桥的受力行为特性。桥梁计算行车速度为40km／h，计算冲击系数1前言暂取为0．15。活载按照2车道考虑。收缩徐变参数参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计近几年，一些弯梁桥在运营过程中，发生了一些规范》(JTGD62—2004)(以下简称新桥规)取值：梁体滑移甚至翻转的桥梁事故。实际上，预应力混一5，t。一5，1m1—34，RH=70，=5．0[为收缩凝土连续弯箱梁桥在使用过程中，由于预加力、

3、温度开始时的混凝土龄期(d)；t。为加载时的混凝土龄期效应、车辆行驶或其他影响因素的作用，会产生侧向(d)；为混凝土在28d龄期时的立方体抗压强度的变位。由于弯梁的结构特点、支承形式等原因，当(MPa)；RH为环境年平均相对湿度()；为依水外荷载等影响因素消失后，弯梁发生的侧向变位并泥种类而定的系数]。不能够完全恢复，弯梁在侧向会产生部分不可恢复的残余位移。长期反复作用下，侧向的残余位移就会累积，产生较大的位移，即弯梁桥的侧向位移问题3曲线梁桥受力分析(称之为“爬移”现象)。弯梁桥的侧向位移问题轻则结合算例，固定弯箱梁桥的跨径，

4、取曲率半径分导致梁段伸缩缝的剪切破坏，影响其使用寿命；重则别为50m、100in、300in、500111、700rn和1000rn，会出现支承结构破坏、梁体滑移和翻转。桥梁出现计算弯箱梁桥在不同的曲率半径下结构的反应该类问题，不仅影响交通，而且加固起来非常困难，(表1)。造成巨大的经济损失。在某大桥引桥匝道模型的基础上对小半径、大由表1可知，在不同曲率半径下，梁端支座内、跨度预应力混凝土等高度连续曲线箱梁桥的结构受外侧竖向支反力相差较大，且受曲率半径的影响较力进行分析和讨论，验证设计理论并确定复杂结构大，这在比较窄的单向车道曲

5、线箱梁的梁端支座表细节的受力状态，针对实际当中存在的问题提出对现的最为显著；而中间桥墩上内、外侧支反力相差较“爬移”现象相应的改进意见和建议。小，其受曲率半径的影响也较梁端支座小。图1为不同曲率半径下的梁体位移，相应数据见表2。由图1和表2可知，曲线梁的曲率半径越2模型的建立小，梁体向外侧的扭转就越厉害，曲线梁侧向位移也借助于MIDAS／Civil进行分析研究。单元类随着曲率半径的减小而增大，而且同样是梁端的侧型包括：空间梁单元及空间实体单元。结合本文的向位移变化最为明显。扭转变形和侧向位移也随曲研究主题，所需要的数据主要包括梁

6、体的径向(横桥率半径减小而增大。图2为不同曲率半径的分析向)位移、竖向挠度(扭转变形)、支座反力以及桥墩模型。收稿日期：20O8一U一1O作者简介：涂慧敏(1982--)，女，助理工程师，2004年毕业于湖北工业大学电子信息工程专业，获学士学位。学兔兔www.xuetutu.com52桥梁检测与加固2008年第1期一■日H目刚■脚l盏嚣喜j登囊薰兰一I隧[】

7、注：0号、1号、2号、3号代表墩编号，L为0号～1号跨跨长，Lz为l号～2号跨跨长，为2号～3号跨跨长。的差别就越大，内、外侧支反力比就越小。半径在50--500m范围内变

8、化时，内、外侧支反力的差别较一一—爵口斟阿附一舯而嚣一大，外侧支反力远大于内侧支反力，内、外侧的支反力比在23～83之间变化，即外侧支反力是内侧支Ll／21号L2／22号L3／23号粱体纵向位置反力的1．2～4．3倍。当半径增大时。内、外侧的支反—．_R=50m—．_R=100Ill—R=300m一=500m+=1000m力比也随之增大，即内、外侧的支反力越来越接近；当图1不同曲率半径下的梁体横向位移R>1000TT1日寸，曲线梁桥已接近直线梁桥，内、外侧支影响曲线桥支反力因素主要有：曲线梁桥的曲反力基本相同。在预应力作用下，曲

9、率半径的改变还率半径、支座布置方式以及边跨和中跨比等。曲率会使支反力在纵、横桥方向的分布形式发生变化。半径的增大能够使内、外侧支座的竖向支反力趋于横向位移、扭转以及支座的支反力问题是曲线均匀，在跨度不变时，半径越小，边墩内、外侧支反力箱梁桥结构受力的主要问题，诸