体外预应力对在役悬臂梁桥静力特性影响研究.pdf

s一 … 一 s ◎ 体外预应力对在役悬臂梁桥 静 力特性影响研 究 彭崇梅 (上海市政养护管理有限公司，上海 201103) 摘要 ： 以某大跨度混凝土悬臂梁桥为背景 ，建立考虑裂缝 “开合”效应和施工过程 的三维实体有限元模型，通过环境振动法测得体 外钢绞线束索力，讨论了体外有效预应力变化对结构静力特性的影响。结果表明，索力测试时采取的措施取得了较好效果，在现有 索力变化水平下 ，结构压应力储备较高 。 关键词 ： 悬臂梁桥 ；有效预应力；开合效应 ；静力特性 0 引言 预应力混凝土箱梁开裂和下挠一直是困扰工程界 的难题 ，随着桥梁运营年限和交通流量的增长，这类病 害表现得愈加突出。目前针对此类病 害的大 中修方法 主要为体外预应力束加固、粘贴钢板或碳纤维布[1]，其 中体外预应力束加固对技术状况较差或承载能力不足 的桥梁往往能取得 明显 的改善效果，已有研究或应用 在这方面做 了大量工作 ]，但对加固后结构受力性能 的跟踪监测 、影响评估方面研究较少l5]，本文 以采用体 图 1 箱室 内体外索现场布置 图 外预应力加固的某大跨预应力混凝土悬臂梁桥为背 2 体外束索力测试 景 ，提出体外钢绞线束的索力测试改进方法 ，并应用测 恒载作用下体外预应力索索力是反映主桥恒载 内 试成果研 究 了体 外有效预应力对 结构静力特性 的 力状态 的重要参数 ，故对南北边跨共 36束加 固体外索 影响。 采用环境振动法进行 了现场测定。由于每束体外索 由 12根钢绞线组成 ，施工时钢绞线采用单根张拉 ，施工 1 工程背景 完成后并未完全捆扎成束协同工作 ，但其 间距又不足 某大桥建成于 1994年，采用跨径为(55+72+55)m 以进行单根测试 ，给体外束索力的测试带来一定 困难。 的单悬臂预应力混凝土箱粱+钢挂梁结构 ，单悬臂箱 本次测试时采用沿传感器两侧各 4m范围内布设金属 梁 由55m边跨+I6m中跨悬臂组成 ，跨 中简支 40m 套箍 (图 1红色标记部分)，在一定 的套箍力下箍紧体 钢挂梁 。该桥主体工程完成后，在施工桥面铺装时发 外束，强迫各钢绞线共同工作 。从测试结果来看，该措 现南、北边跨箱梁底板和腹板出现大量裂缝 ，且跨中严 施取得 了较好 的应用效果，测试 结果如 图 2、图 3 重下挠 ，经分析研究认为是预应力不足引起 ，故在该桥 所示 。 交付运营前对其进行 了体外预应力束补强加固。加 固 由图2、图 3可知，同一跨索力基本均匀，左右两 方案为每孔箱梁施加 18束体外束 ，靠腹板每侧 由5× 侧索力对称 。南边跨索力变化 幅度基本在 一10 ～ 44m+ 4×3im共 9束咖 15一l2钢绞线组成 ，采用混 10 之间，个别索力下降较多，达一11．84 ；北边跨索 凝土锚固立墙 (钢锚箱外浇筑混凝土)进行锚 固，施工 力变化 幅度基本在 一lO ～10 之间，个别索力下降 时采用单侧单股张拉 ，单股张拉力为 18t，体外束现场