预应力混凝土箱梁桥开裂后的残余承载力分析

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1、第12卷第1期铁道科学与工程学报Volume12Number12015年2月JournalofRailwayScienceandEngineeringFebruary2015预应力混凝土箱梁桥开裂后的残余承载力分析王凌波，赵煜(长安大学公路学院，陕西西安710064)摘要：为分析开裂预应力混凝土箱形桥梁结构开裂后的残余承载力，以裂缝统计特征参数为基础，用单元退化方式模拟正裂缝，用裂缝间的单向受压杆模拟裂缝间的承压效应，采用空间梁单元和三维杆单元分别模拟梁和预应力筋，以单元降温的方式模拟预加力的效应，形成空间刚架模型模拟斜裂缝。基于开裂后混凝土及预应力钢筋的基本假定，

2、建立开裂后结构的计算方法。按照相似高度、开裂区域截面折减、折减自重补偿的原则将相似裂缝进行合并处理，得到裂缝区域的阶梯型折减刚度模型，提出承载能力折减系数计算方法以体现开裂后结构刚度的变化。经实桥算例验证，本文方法可正确判断静定及超静定预应力混凝土结构开裂后承载力的变化程度。关键词：预应力混凝土桥梁；开裂；残余承载能力；刚度中图分类号：U446文献标志码：A文章编号：1672～7029(2015)01—0127—05Analysisofresidualbearingcapacityofcrackedprestressedconcretecontinuousboxbr

3、idgesWANGLingbo，ZHAOYu(HighwaySchool，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China)Abstract：BasedODthecrackstatisticcharacteristicparameters，theunitdegradationmodewasutilizedtosimu—latethefractureofprestressedconcreteboxbridgesandanalyzeitsresidualbearingcapacity．Inthemeantime，unidirectionalcom

4、pressiverod，spacebeamelementandcoolingunitformwereadoptedtosimulatetheeffectsofpressureamongcracks，prestressedtendonsandthepre—tensioneffect，inordertoformaspacerigidframemode1．Basedonsomebasicassumptionsofcrackedconcreteandprestressedsteel，thecalculationmethodwasestablishedaftercrackin

5、g．Mergingsimilarcracksbytheprincipleofsimilarheight，reductionofcrackingareaandreductiongravitycompensation，theladder—typestiffnessdegradationmodelofcrackareawasthenestab．1ishedandacapacityreductioncalculationmethodwasproposedtoreflectthechangeofthecrackstiffness．Therealbridgeexamplepro

6、vesthatthemethodcancorrectlyjudgethechangeofbearingcapacityforcrackedstaticdeterminacyandindeterminacyconcretestructures．Keywords：prestressedconcretebridge；crack；residualbearingcapacity；stiffness开裂损伤是混凝土结构最常见的病害之一，钢的影响，使出现的数量、位置、裂缝宽度以及开展具筋混凝土结构开裂后的承载能力分析方法已经成有较大的随机性。这不仅表现在相同条件下，同一熟。预应力

7、混凝土桥梁结构的开裂原因复杂，结构批构件裂缝的出现和开展不尽相同，即使是在同一一旦出现开裂损伤，由于受混凝土强度的离散性、个构件内力相同的区段内，裂缝的问距和宽度亦不荷载的可变性以及工作环境的多样性等多种因素尽相同。虽然裂缝的随机性较大，但从统计学观点收稿Et期：2014—07—11基金项目：国家自然科学基金资助项目(50908017)；中央高校基本科研业务专项基金资助项目(CHD2011JC155)通讯作者：王凌波(1984一)，女，陕西西安人，讲师，博士，从事桥梁安全评价及可靠度研究；E—mail：dr．wlb@qq．con128铁道科学与工程学报来看，裂缝