公铁两用桥公路桥混凝土板竖向裂缝分析.pdfVIP

·桥 聚· 公铁两用桥公路桥混凝土板竖向裂缝分析 孔 烃。吴定俊，简方梁 (同济大学桥梁工程系，上海200092) 摘要：南京长江大桥崴桥为公铁两用钢桁粱结构，公路桥面 系由钢纵粱和混凝土板以及镶装蕨组成。混凝土板与钢缎爨 之弼鸯螺徐连接。天稀运营多年嚣，螺辁薄圈的混凝主板静遍 出现竖向受力裂缝。为了分析裂纹产生的原因，建立了混凝土 板、螺栓、钢纵梁结构有限元分析横溅，通过模拟实际荷载的加 裁诤算。分橱了混凝土饭盎琨袈缝的祝理，提蠢了改善混凝土 受力状态的措施。 关键词：公铁两用桥；钢桁粱；混凝土板；竖向受力裂缝 图2混凝±竖向裂缝 审鋈分类弩：U448文藏标识码：A 的螺栓和钢缀梁在空气中被腐蚀生锈，而且破坏逐渐 文章编号：1004—2954(2009)02—0088—02 深入混凝土板内部，如网3所示。从裂缝的蒋遍性，可 以暖显看出这是一类受力裂缝。为了分析该类受力裂 1 问题的提出 缝产生的原网，有必要进行力学分析，了解混凝土板及 其连接处的成力状态。 建予20世纪60年代的南京长江大桥…主桥为公 铁两震酶镪梅梁结构，公路位予上层，其桥面系主要是 由预制的钢筋混凝土板和ll根钢纵梁组成，基本构造 如图l所泳。其中，钢簸混凝土行车道板横桥方向是 多跨连续缀，颓桥方向每隔32m设律缩缝断开。混凝 土板与钢纵梁之间通过水泥垫层粘结在一起，纵向按 构造要求每隔50em设置4,22mm的连接螺栓1对，藤 且螺栓律入混凝±叛内部与浅凝土粘合在一起。钢纵 围3螺栓锈蚀和周边混凝土的严重破坏 m 梁之间中心至中心间隔1．91m，支承在纵向每隔8 设置的位予锈桁梁上层的横粱上。 2数值分析 沥青砂路颟C28混凝上铺C23轻质 mm 2．1 有限元模型的建皮 人行道 厚20 装层厚50film混凝上 螺栓 芭碧 根据图l所示的结构形式，桥面纵横向均为多跨 连续支承，秀了麓够反浚结构的受力状态并考虑计算 21 1 I 1Q』!!!垒l21Ql!!!QJ!!!Q^!!!Q土I!!!!塑I 量大小，纵向长度取8m，横向取阙跨(3根钢纵梁)． 横断面 侧面 建立有限元计算模型，如图4(a)所示。其中，混凝土 霾{ 公路羲覆羧逐《摹毽：弗黻} 大桥运营多年后，检查发现，在靠近钢纵梁的桥面 板支腿处游遍存在骚向裂缝，裂缝宽度均在lmm以 延和钢纵梁上囊缘顶掰不共节点，鼹者之闯只通过螺 上，如图2所示，并从混凝主板支腿向轿谣发展形成桥 辁连接在一越，横梁约莱为空阀简支的形式。 面板的横向裂缝。同时发现螺栓及附近钢纵梁普遍生 由于混凝土板和螺栓的尺寸相差太大，限制了网 锈，水泥垫瀑大量脱藩。 格划分的精度，无法准漩计算螺捻秘鼹边瀑凝主的受 由予水泥垫层的强度相对较低，最先发生破坏并 力，因此，采用ANSYS的子模型方法日川进行精细计 逐渐被挤出。水泥的脱落使混凝土板底面，钢梁上翼 算。其主要步骤为：首先对上述总体模型进行粗略网 缘预霞，以及两者之阂的蠓拴暴露子空气之中。掺露 格娥分，进行襁步计算；其次，在上～步计算绩票豹基 收稿日期：2008—09一10；修回日期：2008一Il