桥梁病害与设计防治分析.pptx

第一节 桥梁上部结构常见病害与防治;第一节 桥梁上部结构常见病害与防治; 一般地说，极限承载能力是优化设计试算出来的，并逐步逼近的，其中各种永久作用、可变作用等分块计算、优化、组合后，才求得了总的结构极限承载力，包括安全系数，成桥后极限承载力一般就不会再增加了。承载能力极限状态是结构在塑性阶段的一种工作状态，也可以说是一种限值，是力的概念！这一过程常称为强度计算。 而正常使用极限状态，是指在弹性状态下，即正常使用中的预应力混，凝土桥梁结构或普通钢筋混凝土桥梁结构的限值，即钢材与混凝土的应力限值，结构刚度的限值——变形的限值以及结构稳定性的限值，是应力和变形的概念，我们常称其为应力验算（实际上也是强度问题）。; ②“理论计算”中的问题带来的。 后张法预应力结构在预应力张拉锚固、压浆凝固以前，这个阶段同时也是一期恒载作用的阶段，其结构模式是组合结构，而非匀质结构，就是说在张拉过程中预应力筋相对混凝土有位移（伸长与转动）。但是，“理论计算”中抗一期恒载弯矩的能力是按匀质结构的塑性阶段计算的，从根本上说是在塑性阶段预应力达不到它的设计强度。 ; ③设计或施工对施工方法的选择错误而引起的。 个别设计人员对施工中的施工方案能否满足和保证极限承载能力的要求认识不足，他们以为只要结构尺寸和配筋满足承载力要求就万事大吉，其实这只是静态的，相应的施工方案是动态的，特别是体系转换，也与承载力有关。 ④计算软件的谬误和混乱造成的。 3. 设计预防措施 应该熟练掌握设计规范的含义，正确地反映结构物的受力图示，同时设计工程师也应正确地选用施工方案，并针对该施工方案，正确地设计、计算相应结构物的极限承载力。;二、设计原因造成正常使用状态的预应力不足 1、正常使用阶段的预应力不足分为两类情况： （1）极限承载力能满足“桥规”要求，但永存预应力不足，使全预应力结构变成了A类或B类部分预应力结构，而业主一般并不希望混凝土中有拉应力或带裂纹的部分预应力结构。 （2）因承载力不能满足“桥规”，故而预应力筋设计偏少，因而预应力不能满足要求。 ; 2、造成预应力筋少主要有四方面原因 （1）计算理论的谬误。 在计算永存预应力时，已不能使用塑性阶段的三个平衡方程式，由于钢绞线在波纹管内有相对位移，因而该截面混凝土的永存预应力，不是由该截面钢绞线直接传给的，即平面假定不适用于组合结构，就是说承载力不够，预应力筋设计随着减少，截面上混凝土的永存预应力偏小。 （2）设计计算中有错误、漏项或参数取用不合理，如墩台沉降值取用偏小，温度取用值偏小等。 （3）摩阻系数取值偏小，而实际发生的大，因而预应力损失大，特别是曲线型布置的预应力筋和扁波纹管，也有μ值的取用偏小所致。 （4）计算软件本身的漏项，设计者不易发现。;三、设计永存预应力过大;2、形成原因 反拱度主要是端部预应力的负弯矩所产生的，这种负弯矩不仅要平衡恒载也要平衡活载和其他外力所产生的正弯矩，因此除一期恒载平衡掉一部分外，大部分负弯矩仍预加在梁上，如果此时预应力过大或预应力筋偏心距e太大，梁端负弯矩将很大，恰恰此时梁的抗弯刚度又最小，加之孔道的面积不能计入刚度，所以容易造成较大的反拱度，以至开裂。;四、桥梁病害的形态分析法; 第二节 简支梁空心板和先简支后连续结构 常见病害与防治;二、预应力混凝土空心板 ;常见病害介绍如下：;（2）支座脱空或开裂;（3）净空不够，梁底混凝土撞损;三、简支预应力T梁;四、先简支后连续装配式预应力混凝土箱梁;第三节 悬浇预应力混凝土连续箱梁的病害 和防治;2.正负弯矩裂缝形态;4.翼板裂缝形态;6.三跨连续梁的挠度形态;二、 造成预应力不足的一个原因——“对拉”问题; 以三跨连续梁为例，合拢边跨时，中墩仍为临时固结状态，张拉边跨底板正弯矩预应力筋时，如果考虑边支座的水平摩阻力结构此时就是一次超静定结构，正弯矩预应力束张拉时就须克服这个边支座的水平摩阻力，顶底板的正负弯矩预应力就要损失，也就是产生“对拉”，而使预应力不足。;三、预应力混凝土连续箱梁设计与施工的关系;四、预应力混凝土连续箱梁的裂缝分析与防治; （2）预应力作为使用阶段的外力来计算其内力效应时，应遵循弹性理论而不能借用塑性理论。由于不是破环阶段，因此原计算公式应商榷。;本节前面提及的第1、2、6裂缝形态的成因与防治如下：; （4）对混凝土收缩与徐变以及温差影响的估计不足。;第四节 支架现浇预应力混凝土、钢筋