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浅议箱梁翼缘板裂缝对结构受力的影响
摘 要:通过对某预应力箱梁翼缘裂缝产生前后,结构受力特性的对比分析,探索其内在的规律,为箱梁翼缘产生裂缝后对结构受力的影响提供理论依据和提供建设性的建议。
关键词:翼缘板;裂缝;对比;影响
中图分类号:U441.5 文献标识码:A
The Brief talk on the effect of the existing of flange slab in prestress box girder
yinggaozhang
(Guangxi branch of China Railway Fifth Surevy And Design Institute Group Ltd. Nanning 530022)
Abstract: Comparatively analyzing the characteristics of structure load-carrying through before and after the existing of flange slab in prestress box girder, to explore the inner discipline, and to provide theoretical foundation and constructive suggestion for the effect of the existing of flange slab in prestress box girder.
Key words: flange slab;crack;Comparison;effect
近年来,随着设计理论和施工技术的不断提高,预应力混凝土连续箱梁在桥梁建设中得到广泛应用。在城市立交桥梁和高架桥中建造预应力混凝土箱梁桥与日俱增,并越来越趋向于大悬臂的横断面形式。然而,随着大量使用,箱梁的裂缝问题日益突出,国内不少学者和课题都在这方面进行了大量研究,然而他们的研究大都在预防和控制裂缝上面,对于裂缝产生后结构的受力特性是否还和原结构一致研究的较少。特别是箱梁翼缘板产生裂缝后对结构受力的影响基本上还处于空白,旨在研究箱梁翼缘板裂缝对结构受力的影响,对同行们起到抛砖引玉的效果。
1 概 况
某城市上跨分离立交桥,主桥跨径布置为(20.4+30+18.4)m,单箱双室结构,桥面宽12.74m,底面宽6.54m,箱梁高1.7m,斜腹板,悬臂翼缘板端部厚0.2m,根部厚0.5m。箱梁内设纵横双向预应力,其中纵向设置12束15-19的腹板钢束和6束15-12的底板钢束,横向在两道中横梁各布置8束15-16钢束。采用满堂支架法现浇施工,分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板,第二次浇筑顶板。上桥面铺装前检查发现箱梁翼缘出现裂缝,裂缝仅在翼缘出现,部分裂缝已经贯通整个翼缘板厚度。
2 计算模型
由于箱梁翼缘板的部分裂缝已经贯通,可以考虑翼缘板不参与箱梁的整体受力,计算时去掉箱梁两边的翼缘板,翼缘板的重量当成荷载计入,形成箱型截面如下图2所示,图1为箱梁翼缘未开裂前的设计截面。
图1 全截面模型
图2 箱截面模型
3 计算结果
本次计算按平面杆系理论,应用《QJX系列程序》进行计算。将计算对象作为平面梁单元画出结构离散图;根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段;进行荷载组合,按规范中所规定的各项容许指标,验算主梁是否满足结构承载力要求,材料强度要求和结构的整体刚度要求。
3.1 持久状况主梁抗弯极限承载能力
表1 极限状态承载能力表
模 型
跨 中
墩顶1
墩顶2
荷载组合效应值(t.m)
4086.5
-3088.3
-3166.1
全截面抗弯极限承载力(t.m)
6585.8
-6088.8
-6088.8
箱截面抗弯极限承载力(t.m)
6243.7
-6088.8
-6088.8
结 论
满足
满足
满足
从上表可以看出,全截面和箱截面在墩顶位置的极限抗弯承载能力是一致的,在跨中位置箱截面比全截面极限抗弯承载能力少342.1t.m,约为原设计的5%。
3.2 成桥阶段主梁正截面应力
表2 成桥阶段截面正应力表
模型
位置
跨中
墩顶1
墩顶2
全截面(Mpa)
上缘
3.6
5.3
5.1
下缘
7.7
2.8
3.0
箱截面(Mpa)
上缘
3.6
5.4
5.1
下缘
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