底板纵向裂缝宽度对PC等截面箱梁刚度影响研究.doc

底板纵向裂缝宽度对PC等截面箱梁刚度影响研究 　　摘要： PC等截面箱梁桥的开裂问题越来越广泛，它影响了桥梁的结构安全和使用年限。为了掌握裂缝宽度对箱梁的刚度影响，为既有桥梁安全性能的评定和加固提供依据。为此，借以某一PC等截面箱梁桥为例，以箱梁底板裂缝开裂宽度为参数，运用Ansys模拟分析裂缝宽度变化对梁体应力和挠度的影响。本文针对一座存在底板纵向裂缝的PC等截面箱梁进行有限元分析，研究底板纵向裂缝宽度的变化对梁体刚度的影响。对了解桥梁使用现状，降低桥梁检测成本，提高加固效果有一定的参考价值。 Abstract： PC constant section box girder bridge cracking problem is becoming more and more common， which affects the structure safety and service life of bridge. In order to know the influence of crack width on the rigidity of box girder， and provide basis for the assessment of the existing bridge safety performance and reinforcement， this article takes a PC constant section box girder bridge as an example， taking the box girder bottom cracking width as the parameter， using Ansys to simulate and analyze the influence of crack width variation on stress and deflection of the beam body. In this paper， the finite element analysis is done for a PC constant section box girder with bottom longitudinal cracks to study the influence of the change of longitudinal cracks on the beam stiffness. It is of certain reference value for knowing the bridge using condition， reducing the cost of bridge inspection and improving reinforced effect. 关键词： PC等截面箱梁；裂缝；刚度；Ansys；破坏性试验；承载力；混凝土开裂 Key words： PC constant section box girder；crack；stiffness；Ansys；destructive testing；bearing capacity；concrete cracking 中图分类号：U448.21+3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）09-0066-02 0 引言 近二十年来，我国基础建设发展迅猛，公路桥梁的建设得到了较好的发展机遇。国家每年都有许多桥梁建成，但是人们已发现有很多PC等截面箱梁的顶板、底板、腹板和横隔板等部位都出现了不同程度的裂缝，裂缝的存在就会使得结构的有效截面的面积出现减小、刚度降低、角度增大等问题，出现这些问题，就会使得桥梁的使用寿命缩短，严重影响桥梁结构的安全，因此需要避免桥梁中出现裂缝。目前，PC等截面箱梁底板纵向开裂后的挠度、应变的变化相对刚度影响的研究较少，无法定量地对开裂后PC等截面箱梁桥的安全性作出评价，这也使得管养部门在对开裂后的预应力桥梁定性、加固时还缺乏相应的依据。所以有必要对开裂的等截面箱梁桥进行刚度影响 分析。 本文针对一座存在底板纵向裂缝的PC等截面箱梁进行有限元分析，研究底板纵向裂缝宽度的变化对梁体刚度的影响。 1 工程实例 1.1 计算模型 某桥为3孔30m的PC等截面箱梁桥，箱梁采用C50混凝土，预应力钢束材料为：钢筋直径为15.20mm，设计强度=1850MPa，弹性模量Ey=1.95×105MPa，其力学性能符合《预应力钢绞线力学性能》GB/T5224-1995的规定。 1.2 有限元模型 采用有限元软件ANSYS进行模拟分析，混凝土采用Solid65单元模拟，预应力钢筋采用Link8单元模拟，通过单