在役预应力混凝土箱梁开裂后承载力评估

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1、第38卷第9期同济大学学报(自然科学版)Vo1．38No．92010年9月J0l瓜NAI，0FT0NGJIUNIvERsITY(NATl瓜AI，scIENCE)Sep．2010文章编号：0253—374X(2010)09—1271·05DOI：10．3969／j．issn．0253—374x．2010．09．003在役预应力混凝土箱梁开裂后承载力评估赵煜，贺拴海，李春风，葛耀君(1．同济大学桥梁工程系，上海200092；2．长安大学公路IH桥检测与加固交通行业重点实验室，陕西西安710064)摘要：针对目前大量存在的在役预应力混凝土箱梁桥

2、跨中下自20世纪80年代，我国开始了大规模的预应挠和开裂的现象，基于主要受力裂缝的外观统计特征，通过力混凝土连续梁、连续刚构桥的建设，目前已建成大构造两类损伤单元，即正裂缝区损伤单元和斜裂缝区损伤单跨径预应力连续梁、连续刚构桥数百座，最大跨径达元，采用刚度折减和引入平面刚架模型的方法，建立了基于270m．随着营运时间的增长，相当一部分桥梁出现裂缝统计特征参数的损伤预应力混凝土箱梁计算模型，提出了跨中下挠和开裂等病害，且日趋严重．了基于截面刚度变化的预应力混凝土箱梁桥截面有效刚度针对大跨径预应力混凝土箱梁桥出现的开裂与折减系数和基于混凝土受

3、压区应力变化程度的承载力折减下挠病害，国内外学者和工程技术人员开展了一系系数，从而实现了对在役预应力混凝土结构开裂损伤后，在列的工作_11]，主要集中在基于外观调查和荷载试其使用过程中的受力性能评价．验的检算系数修正法的研究、动力损伤评估方法的关键词：桥梁工程；预应力混凝土箱梁；裂缝特征；有效刚研究、桥梁下挠开裂原因的分析、影响结构下挠和开度；承载力裂的主要因素的分析，以及提出相应的处置对策，而中图分类号：U448．21文献标识码：A从裂缝损伤特征出发，通过构造损伤模型的方式进行损伤结构受力性能评估的方法，目前国内研究较Evaluatin

4、gSystemofBearingCapacityfor少，急需开展相关研究工作．ExistingCrackedPrestressedConcreteBox本文从在役预应力混凝土结构开裂损伤后的外GirderBasedonCrackFeature观调查人手，根据主要裂缝的分布特征，提出基于裂缝统计特征参数的预应力混凝土箱梁桥开裂损伤后ZHAOYu，HEShuanhai，LIChunfeng，GEYaojun的有效刚度和承载力评估方法(定义为条件承载力，(1．DepartmentofBridgeEngineering，TongjiUniver

5、sity，Shanghai200092，China；2．SchoolofHighway，Chang’anUniversity，Xi’an反映损伤结构在使用阶段相对于设计状态的控制截710064，China)面应力变化程度)，对此类桥梁的使用状态评估进行了探索．Abstract：Accordingtotheoverdeformationandcrackingoftheprestressedconcrete(PC)boxgirderbridge，verticalcrack1裂缝统计特征参数的建立andobliquecrackdamageele

6、mentwereconstitutedbasedonprimaryappearancestatisticalcrackscausedbyforce，twodamageelements．Thenthesimulationcalculationmodelof受混凝土强度的离散性、荷载的可变性以及工damagedPCbridgeswasputforwardbyreducingtherigidity作环境的多样性等多种因素的影响，预应力混凝土andintroducingplanerrigidmode1．Finally，therigidity箱梁桥

7、裂缝的出现和开展具有较大的随机性．理论reductioncoefficientandcapacityreductioncoefficientwere研究和工程经验表明，少数重要受力裂缝对桥梁结proposedtoassessthestructurecapacityofexistingdamaged构承载力有较大影响，而多数非受力裂缝对结构承PCbridges．载力影响很小，可以忽略不计．因此，研究中将受弯Keywords：bridgeengineering；prestressedconcretebox段横向裂缝(以下称为正裂缝)和剪弯段斜

8、裂缝(以girder；crackfeature；effectivestiffness；bearingcapacity下称为斜裂缝)作为研究和外观调查对象，建立裂缝收稿日期：2009—05—31