2011同济预应力混凝土连续梁桥.ppt

* 梁体开裂－纵向裂缝 　1、超载 超载特别是超重车轴荷载的作用，对横向的影响比纵向更大，这是因为纵向弯矩自重占绝大部分；而横向弯矩主要由活载引起，轴重超过规范时，易出现顶板下缘的纵向裂缝。 ——限超 * 梁体开裂－纵向裂缝 2、温差应力估计过小 　 我国89桥梁设计规范中，对温差应力，仅规定了翼缘与梁体的其他部位有5℃的温差。这样的温差偏小，与实际情况严重不符！ 根据研究，对于箱梁，温差应力可以接近甚至超过活载的应力。这是出现纵向裂缝的原因之一。 * 梁体开裂－纵向裂缝 　现行《公路桥涵通用设计规范》中已规定了比过去大得多的温度梯度。这个问题可望得到解决。 * 梁体开裂－纵向裂缝 3、纵向应力的泊松效应 若混凝土的纵向压应力 则相应的横向拉应力可达 * 梁体开裂－纵向裂缝 　由于顶板较薄，又需布置纵、横向预应力束和普通钢筋，横向预应力筋的位置较难精确控制，一旦偏差较大，易在顶板下缘出现纵向裂缝。 顶板薄导致活载作用下混凝土应力变幅过大，容易出现疲劳裂缝。 —建议顶板厚度不小于30cm。 4、顶板较薄 * 梁体开裂－纵向裂缝 　5、变截面箱梁的底板由于施加后期预应力而产生径向力，当底板横向配筋不足，会在底板横向跨中下缘及横向两侧底板加腋开始的上缘，出现纵向裂缝。 * 合拢束等效荷载的竖向分力和锚固点水平作用力 跨中张拉后期索导致腹板受弯拉、底板受弯 跨中区域底板横向受力分析 梁体开裂－纵向裂缝 * 跨中区域底板横向受力分析 跨中底板病害类型一般有三种： （基本由底板后期束引起） 1）底板混凝土局部区域崩裂； 2）底板上、下层钢筋网分层； —应布置可靠的钩筋 3）跨中底板下缘的纵向裂缝。 —横向钢筋配足 底板上、下层钢筋网分层 梁体开裂－纵向裂缝 * 梁体开裂－纵向裂缝 6、沥青高温摊铺的作用 桥面广泛采用沥青混凝土铺装，而沥青混凝土摊铺时要求高温操作，摊铺温度往往高达1500C。 大气 向上与大气热交换，导致沥青混合料及周围环境 温度不断变化 向下与结构热传导，导致结构温度急速升高，形成非常大的梯度温度 * 梁体开裂－纵向裂缝 6、沥青高温摊铺的作用 较大的梯度温度对箱梁 结构产生非常不利的影响！ 但现行规范中没有任何 条文对此进行规定！ * 梁体开裂－纵向裂缝 6、沥青高温摊铺的作用 箱梁不同位置的温度随时间变化图 有限元热分析得出： 2 、对于沥青铺装层，温度在最初的一 段时间内下降非常快，30min之内，温度下降了将近500C。 1、不同深度处达到的最高温度相差很大. * 通过对以上参数的分析，得出： 沥青混凝土摊铺引起的最大温度梯度 梁体初始温度(OC) 10 20 30 最大温差T(OC) 35 32 30 最大温差T的取值(OC) 建议按施工荷载考虑 沥青高温对桥面的影响 沥青高温摊铺对箱梁顶板的影响： 梁体开裂－纵向裂缝 * （三）横向裂缝 * 梁体开裂－横向裂缝 　大跨径梁桥的设计中，通常采用全预应力设计。对于全预应力或部分预应力A类构件，都不应该出现横向裂缝。出现横向裂缝，反映了正截面强度的不足。 * 梁体开裂－横向裂缝 1、有效预应力不足 过早加载，预应力徐变损失大。 沿管道预应力损失偏大。 预应力筋因管道压浆不饱满和浆体离析而锈蚀。 主要原因 * 梁体开裂－横向裂缝 2、对剪力滞影响考虑不够 腹板区域上下缘纵向拉应力远大于平均应力。 3、梁体下挠，内力转移过大。 主要原因 * 徐变导致内力重分布，负弯矩减小，正弯矩增大。 —跨中区域应配置足够的后期束防止底板开裂 梁体开裂－横向裂缝 * 梁体开裂－横向裂缝 4、摩擦桩不均匀沉降导致开裂 ——应慎用连续结构！ * 介绍结束 谢谢大家 * * * * 设计对策： 梁体下挠 上缘增大压应力（加预应力） 下缘减小压应力（增加底板厚度） * 梁体下挠 在梁根部区段，可使悬臂节段的自重完全由预应力抵消（零弯矩）。内支点上方底板厚度宜不小于跨径的1/140。 * 梁体下挠 * 跨中下挠的预防对策： （二）足够的正截面和斜截面强度 梁体下挠 鉴于跨中下挠往往与横向裂缝与斜裂缝一起发生，相互促进恶化，因此保证梁有足够的正截面强度和斜截面强度是首要的。计算中要充分考虑徐变的不利影响。 * （三）设计文件的规定 （1）混凝土加载龄期至少应在7天以上，强度和弹模至少在90％以上。 梁体下挠 （2）宜采用真空压浆，减小管道摩阻、防止漏浆。 （3）严格控制混凝土超方。 * （四）特大跨径梁桥跨中区段轻型化 梁体下挠 * 斯托尔马桥(L=301m)， 跨中182m为C60轻质混凝土 梁体下挠 * 重庆石板坡长江大桥跨中108m长为钢梁 梁体下挠 *