大跨径刚构桥底板崩裂破坏分析

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1、2017年第5期混凝土与水泥制品2017No.55月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSMay大跨径刚构桥底板崩裂破坏分析张涛，王有志，尤伟杰，王艺霖，雷海鹏，柳尚斌，刘庆昌，尚进（山东大学土建与水利学院，济南250061）摘要：考虑了实际施工中钢束定位偏差和折线施工引起的径向力增大，对等效径向力经典计算公式进行了修正。并在此基础上，根据混凝土的弹塑性损伤本构关系，对比分析了径向力增大对底板应力在张拉前后的影响。研究结果表明，施工中引起的径向力增大会导致底板应力分层，使全界面受压底

2、板产生局部破坏性拉应力。底板破坏后截面应力重新分布，计算所得应力分布能较好地吻合现场检测结果。后期加固应考虑应力重分布，同时对箱室底板内侧。腹板内侧也要进行加固。关键词：桥梁工程；预应力混凝土刚构桥；弹塑性分析；底板崩裂；径向力；Abaqus有限元；施工监控Abstract:Consideringtheradialforceaugmentationinducedbythealterofprestressedcabledistributionandpolygonalstretchconstruction,t

3、heclassicalequivalentradialforcecalculatingformulaisamended.Andtherebybasedontheamendedformula,combinedwithconcreteelastic-plasticdamageconstitutiverelations,thepracticalconstructionstatusissimulatedtoanalysisthestressdistributionandtheinfluenceofstressau

4、gmentationinconcretebottomatperiodofbeforeandaftertheprestressedcablestretchedrespectively.Thecalculatingresultsindicatebecauseofthestratificationofthestressintheconcretebottom,destructivetensilestressemergesatthebottommargin,whichissupposedtobecompressiv

5、estress.Thedevelopmentofcrackleadstostressredistributioninconcretebottomarea,whichcanbeprovedsufficientlybythefieldmeasurements.Consequently,theradialforceaugmentationintheconstructionshallnotbeignoredandshouldbeconsideredseriouslyindesign.Reinforcementso

6、ntheinsidesofconcreteboxwebandbottomarenecessary.Keywords:Bridgeengineering;Prestressedconcretecontinuousrigidframebridge;Elastic-plasticanalysis;Bottomplatecrack;Radialforce;Abaqusfiniteelementanalysis;Constructionmonitor中图分类号：TU528.79文献标识码：A文章编号：1000-46

7、37(2017)05-36-050前言析模型，并结合实际施工监控，分析崩裂前后的应大跨径预应力混凝土连续刚构桥具有结构刚力变化，为预应力混凝土刚构桥现场施工监控、底度大、行车平顺性好、伸缩缝少和养护简便等特点，板崩裂损伤分析研究和崩裂后维修加固提供参考。[1]已成为我国铁路、公路建设中最主要的桥型之一。1理论基础随着大跨径预应力混凝土连续刚构桥的大量修建，1.1混凝土弹塑性本构关系在底板预应力张拉过程中，很多桥梁不同程度地出混凝土单轴受拉、受压应力-应变关系:现底板混凝土崩裂现象，例如梁体底板崩裂、箱内（

8、1）混凝土单轴受压应力应变关系如式（1）~式[2-3]部顶板和外部底板纵向裂缝、腹板斜裂缝等。迄（5）所示。今为止，国内外对桥梁底板崩裂原因做了大量研σ=（1-dc）Ecε（1）扇究，也取得了很多突破性进展，主要原因有预应力设ρn设c设1-，x≤1设n设n-1+x钢束径向力过大、波纹管间距过小、混凝土振捣不设dc=缮设（2）设ρ密实、过震、混凝土泌水、张拉过早、混凝土强度不设c设1-，x＞1设2墒设αc（x-1）+x足、上下层