植入式桥面连续构造.ppt

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1、植入式桥面连续（ECS）构造在公路桥梁中的应用研究研究背景2008年底，我国已建桥梁59.46万座，年增1.5万座664公里桥梁。2008年底，浙江省国省道共有桥梁8396座，计91.96万米。已建成的桥梁中70%以上是简支梁桥。桥面连续是简支梁桥的重要构造措施，对桥梁受力性能和使用性能改善、减低桥梁维护费用、确保道路交通的畅通具有重要意义。桥面连续的作用构造：多孔简支梁用桥面铺装层将接头连接成为一体，省去相邻跨桥梁之间的伸缩缝。作用：在不改变简支桥梁受力条件下为车辆提供连续、平稳的行车道。应用：

2、我国自20世纪70年代问世以来，受到工程界广泛欢迎，应用普遍。桥面连续破损状况根据浙江省8条高速公路2750座桥梁初步调查，有170座桥梁存在明显桥面连续破损病害；根据金丽温高速公路金丽段和温州西过境段的详细调查，在被调查的298座桥梁中有134座桥梁在桥面连续部位开裂，占被调查桥梁数的45.0%，开裂的桥面连续数量共417条，占病害桥梁桥面连续1858条的22.4%，为全部4132条桥面连续的10.1%。浙江省70%以上桥梁都存在盖梁、台帽水侵害。桥面连续破损带来的影响影响行车舒适性和增大车轮冲击

3、作用，桥面连续破损带来的影响导致桥墩水侵蚀，影响下部结构的耐久性，此处增加照片桥面连续破损带来的影响提高养护成本、对交通正常通行影响大。研究目的在总结传统桥面连续结构存在的问题基础上，提出新型桥面连续结构，避免桥面连续部位开裂，确保行车安全性和舒适性，解决因桥面连续部位开裂引起的桥墩、盖梁水侵害问题，提高公路桥梁的使用寿命。研究内容提出新的桥面连续—植入式桥面连续(ECS)结构通过有限元理论计算分析、足尺模型试验、实际应用三个方面的研究，验证新型桥面连续构造的优越性经济性分析结构优化设计提出设计、施

4、工规定和施工工艺，为推广研究成果的应用创造条件传统桥面连续装置及存在的缺点问题8-10cm厚度内共有5层钢筋，钢筋过于密集、混凝土浇筑质量难以保证。钢筋没有形成钢筋骨架，施工时容易移位、变形.底部橡胶隔离层很薄，在混凝土浇筑时损坏、混凝土落底。设计施工方面：传统桥面连续装置及存在的缺点问题桥面连续结构的上、下缘长期处于弯拉、弯剪或弯压的复杂应力状态之中。截面薄弱，在车辆荷载和温度梯度荷载作用下混凝土容易开裂。受力方面：两端切缝型桥面连续受力变形温差效应车辆荷载国内外研究现状英国：ECC桥面连续构造日

5、本：CFRP的桥面连续构造ECS构造设计新型桥面连续构造设计要点：使应变被分散、分布均匀，减小应力水平避免上层沥青混凝土出现反射裂缝增强了排水功能，杜绝桥墩水侵害保证施工质量，防止混凝土浆液下渗透水埋入钢筋橡胶层排水管ECS构造设计ECS构造设计考虑以下5种工况:1）简支梁在整体温度变化下引起的收缩或伸长。所产生的应力计为σw。2）汽车制动力引起的桥面连续部位拉、压应力。所产生的应力计为σz。3）车道荷载满布相邻两跨时引起的下挠转角效应，转角变形将使连续部位产生上缘受拉下缘受压的弯曲应力。所产生的应

6、力计为σq。4）梯度温度作用中的正温差将引起梁端上挠转角效应，导致上缘受压、下缘受拉；反温差效应正好与之相反。所产生的应力计为σt。5）车轮荷载作用在桥面连续处引起的局部受力效应。所产生的应力计为σj。ECS构造设计下列三种工况下应力较小□简支梁在整体温度变化下引起的收缩或伸长（工况1）σw=83.48kN/（0.062*1）=1346.5kPa=1.35Mpa□汽车制动力引起的桥面连续部位拉、压应力（工况2）σz=282.9×10-3/13/0.08=0.27MPa□车轮荷载作用在桥面连续处引起的

7、局部受力效应（效应5）σj：上缘应力为0.6MPa，下缘应力为-1.2MPaECS构造设计下列2种工况下起控制作用□车道荷载满布相邻两跨时引起的下挠转角效应（工况3）□梯度温度作用引起上挠转角效应、下挠转角效应（工况4）ECS构造设计2种工况下应力□通过分析找到转角效应最大的跨径：10m跨空心板常用型式简支梁在公路I级车道荷载作用下的最大梁端转角序号类别跨径（m）桥宽（m）梁高（cm）梁宽（cm）横向分配系数转角（弧度）1空心板1013451250.32241.93×10-321313601250.

8、30261.48×10-331613801250.28581.07×10-342013901250.22901.28×10-35小箱梁2513140024000.61401.12×10-36T梁5013260023850.64801.74×10-3ECS构造设计2种工况下应力汽车荷载作用下桥面连续构造应力（单位：MPa）部位一跨作用qk+Pk，邻跨作用qk一跨作用qk，邻跨作用qk刚接板式ECS刚接板式ECS上缘-11.4-6.2-5.2-1.4下缘21.07.19.