预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

《预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、铁道建筑2011年第12期RailwayEngineering45文章编号：1003—1995(2011)12—0045-04预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策乔晋飞(铁道第三勘察设计院，天津300142)摘要：针对近年来国内预应力混凝土箱梁特别是大跨桥梁发生开裂及下挠的严重病害情况，分析预应力混凝土箱梁各种裂缝形成原因，着重从设计角度提出防止产生各种病害的技术措施。关键词：预应力箱梁裂缝平面计算空间效应中图分类号：U448．35；U442．5文献标识码：A近年来许多预应力混凝土箱梁桥在运营过程中出生的裂缝为断开裂缝。

2、局部应力裂缝，是由于局部应现了较多的工程病害，严重影响了结构安全。病害主力过大产生的，主要出现在应力集中的部位。要表现在裂缝和挠度两个方面。引起裂缝的原因是多按照裂缝发生的部位主要分为顶底板裂缝、腹板方面的，从桥梁制造环节看，有施工方面的因素，也有裂缝和横隔梁裂缝。顶底板横向裂缝，反映了正截面设计方面的因素。本文着重从设计角度研究裂缝，特抗裂能力不足。造成原因主要有：①纵向预应力损失别是腹板斜裂缝的成因和控制，提出预应力混凝土箱过大，实际提供的有效预应力不足。有大量资料证明，梁在设计计算及构造细节方面的技术措施。实测的预应

3、力效应明显低于设计分析期望值。②实际发生的收缩徐变变形超过理论预测。一方面增大了收1裂缝分类及成因缩徐变二次力，另一方面增加了因收缩徐变产生的预按照裂缝产生的外因主要分为荷载裂缝、温度裂应力损失。收缩徐变值的大小受收缩徐变终极值及其缝、收缩裂缝和钢筋锈蚀裂缝。荷载裂缝是指梁体在应力历时影响，也就是说除了对收缩徐变终极值有较常规的动静载作用下，由于混凝土承受的拉应力过大为真实的认识外，对构件的受力必须有准确的估计，所而产生的。其特点是裂缝宽度大、长度长。温度裂缝有的荷载都将影响收缩徐变的大小。③对剪力滞效应是指由于温度的作用

4、，使混凝土发生热胀冷缩的变形考虑不够，截面应力峰值超过平均值较多。受到约束而产生的应力。大量研究显示，温度应力常顶底板纵向裂缝，反应了顶板横向抗裂能力不足。常很大甚至超过活载产生的应力，足以造成混凝土开造成原因主要有：①横向预应力损失过大，实际提供的裂。收缩裂缝是由混凝土不均匀收缩引起的，是一种有效预应力不足。②横向预应力位置偏差。由于顶板常见的裂缝。其特点是裂缝宽度较细，纵横交错，呈龟厚度较薄，既要布置横向预应力束，又要布置非预应力裂状，没有任何规律。钢筋锈蚀裂缝是由于混凝土质钢筋。实际施工中，横向预应力钢束的“偏心距”

5、较难量差、保护层厚度不足或混凝土开裂等因素，使钢筋锈精确控制，一旦偏心距的实际偏差较大时，极易在顶板蚀，对周围混凝土产生膨胀力，导致混凝土保护层开裂下缘出现纵向裂缝。③纵向预应力横向平弯径向力考剥落。虑不足。④顺桥向预应力过大。在正交向极易产生由按照裂缝的力学特性主要分为弯曲裂缝、剪切裂泊松比而引起的横向拉应变，甚至沿波纹管的方向产缝、扭曲裂缝、断开裂缝和局部应力裂缝。弯曲裂缝是生规则性的纵向裂缝。管内积水锈蚀钢束，此类裂缝由于受弯矩作用产生的，一般是垂直裂缝。剪切裂缝的危害性很大。⑤施工过程中水化热产生的温度自应又称为斜

6、裂缝，发生在剪应力大的位置，主拉应力太大力引起的纵向裂缝。是引起此类裂缝的直接原因，所以裂缝与中性轴多呈腹板斜裂缝，反映了斜截面抗裂性能不足。腹板25。～45。的夹角。扭曲裂缝是构件受扭转和弯曲共同主拉应力是腹板开裂的主要衡量标准，其计算复杂，影作用产生的。断开裂缝，混凝土构件受拉时截面上产响因素众多，常规的平面有限元分析软件很难准确计算，是导致腹板斜裂缝产生的主要原因。目前主拉应收稿日期：2011．07-21；修回日期：2011．0902力的计算都是基于平面的，平面计算的主拉应力值必作者简介：乔晋飞(1978一)，男，山

7、西榆社人，工程师。然小于空间计算的值。T形、I形梁的空间效应不太明46铁道建筑显，采用平面计算是能够满足结构安全的。但对箱形筋尚未张拉，挂篮尚未前移，顶板混凝土无桥面铺装受梁来说，特别是腹板间距较大的宽箱，再用平面的概念日照正温差或日照反温差影响的情况。解决问题势必产生过大的误差。3．1．2荷载组合时应区分运营前后期比较表1中各规范C50混凝土主拉应力限值，各运营前期，此时收缩徐变尚未全部完成就与运营规范之间差异很大，即使是同一系列的《公路规范》，荷载组合。运营后期，此时收缩徐变均已全部完成再在2004版和1985版之间差

8、异达一倍以上。而我国铁和运营荷载组合。有时是运营前期控制，以往习惯只路规范在两版之间是相同的，没有调整其限值。从规计算运营后期，可能会造成漏算。范的演变看出，公路建设在过去的十几年内出现的腹3．1．3综合考虑主应力的空间效应板斜裂缝存在普遍性和严重性。而铁路桥梁却没有出规范中对主应力的计算公式都是针对早