装配式空心板铰缝受力分析

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1、第39卷，第3期公路工程Vo1．39，No．32014年6月HighwayEngineeringJun．，2014装配式空心板铰缝受力分析石云冈(湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)[摘要]装配式空心板因构造简单、施工方便、工程造价较低等诸多有利因素在我国公路桥梁中占据了重要的地位。通过对装配式空心板上部结构病害调查研究发现，铰缝纵向开裂是典型病害，随着铰缝病害发展，铰缝与空心板结合面失效，出现“单板受力”现象，危及结构安全。旨在分析空心板铰缝横向传力机理，探讨铰接板计算理论，建立正则方程，利用有限元程序进行仿真分析。【关键词]空心板；铰缝；病害；受力分析；有限元[中图分类号]u4

2、18．6’6[文献标识码]A【文章编号]1674—0610(2014)03—0275—05StressAnalysisonAssemblyVoidedSlabBridgeHingeJointDANYungang(HunanCommunicationsResearchInstitute，Changsha，Hunan410015，China)[Abstract]Assemblyvoidedslabbridge，withconsiderableadvantages，includingitssimplestruc—tureandquickconstruction，playsanimportantr

3、oleinhighwaybridgesinChina．Afterinvestigatingonassemblyvoidedslabupperstructure’Sdiseasesdamage，theauthorfindsthatthehingedjointlongitudi—nalcrackisthetypicaldisease．Asthedeteriorationofhingedjointdisease，lateralconnectionlosesitsfunctiongradually，leadingtothe“singlebeambearing”phenomenonwhichpose

4、sabigthreattothesafetyofbridge．Thepaperaimstostudythevoidedslabb~：idgehingejoint’Shorizontalforcemecha—nism，explorethecomputationtheoryofthehingedplate，establishcanonicalequation，andmakesimu—lationanalysisbyfiniteelementprogram．[Keywords]assemblyvoidedslabbridge；hingedjoint；disease；stressanalysis；

5、finiteelement力”的空心板产生弹性下挠，与相邻空心板上下错1概述位明显，形成台阶；在车辆荷载长期作用下，弹性下20世纪90年代中后期以来，我国的高速公路挠逐渐变成塑性变形，形成永久性台阶。建设飞速发展。这期间，装配式钢筋混凝土和预应“单板受力”严重削弱上部结构的整体性，大大力混凝土空心板因构造简单、施工方便、工程造价较降低上部结构的承载能力，使上部结构处于非常不低、建筑高度最小等诸多有利因素而被广泛使用。利的受力状态，导致空心板受力远大于设计荷载，危据长益高速⋯、石安高速、内蒙古境内部份国道(G109、G210、G110、G303)等公路病害调查，在不断增大的交通量和超载运输作

6、用下，空心板铰缝出现混凝土破碎、脱落、渗漏，有的还较严重，出现“单板受力”现象(见图1，图2)。“单板受力”是一种综合性病害，表现为桥面铺装层沿铰缝方向产生不规则的纵向裂缝，甚至破碎带；铰缝企口混凝土被剪坏，并逐渐破碎而脱落；雨雪水通过破碎的铰链渗人板图1铰缝纵向裂缝底并留下渗水痕迹。在车辆荷载作用下，“单板受FigurelThehingejointlongitudinalcrack[收稿日期】2014—02—21【作者简介]石云冈(1981一)，男，河南太康人，T程师，主要从事现代桥梁结构设计。276公路工程39卷图2铰缝脱落Figure2Thehingejointfallsof图4小铰

7、缝Figure4Theshallowdepthofhingejoint及结构安全。2铰缝的发展及构造形式装配式空心板受力分析，一直以来采用传统铰接板理论。传统铰接板理论将铰缝假设为理想的铰，只考虑传递竖向剪力g()，忽略其它力(见图3)。固5中铰缝①⑦Figure5Themoderatedephtofhingejoint(aJ【b)(cJ图3铰接板受力示意图Figure3Diagramofthestressofhinge