单缝桥梁在温度作用下的结构受力计算

桥台处伸缩缝问题是长期困扰工程界的难题,它会带来跳车、桥梁局部损坏、伸缩缝装置经常更换等各种问题。为有效解决这一问题,提出了一种适用于大中型桥梁的新型结构体系——单伸缩缝桥梁(单缝桥)。在考虑接线路面裂缝开展的情况下,建立了温度作用下单缝桥的简化计算模型,推导了单缝桥受力、变形的理论公式,用Fortran90编制程序,进行计算。以一座总长280 m的单缝梁桥为例,温度降低20℃时,接线路面钢筋最大应力为148 MPa,最大裂缝宽度为0.185 mm,符合规范要求;台后结构对主梁产生的附加应力仅为0.105 MPa,影响很小。通过对影响单缝桥性能的因素:支座类型、配筋率、接线路面长度、摩擦系数、土体刚度、桥长、温差等进行分析,绘制图表,得到以下主要结论:温降时,接线路面受拉,混凝土开裂,是较不利的状况;30 m长的接线路面可以满足结构受力和变形的需要;选择摩擦系数较小的支座和减少接线路面与垫层的摩擦力可以减少结构内力,在接线路面与垫层间推荐加铺土工格栅。

我国第一座新型单缝桥梁——清远大燕坑桥试验研究

伸缩缝是桥梁中易损难维护的构件,伸缩缝损坏会导致主梁漏水、支座损害等病害,需要定期维修更换。减少伸缩缝数量可以减少病害,提高桥梁的安全性,降低全寿命周期成本,提高驾乘舒适性。在湖南大学所提出来的半整体式全无缝桥梁的基础上,改进地提出了一种新型的单缝桥梁,可适用于大中跨桥梁。大量的监测数量和外观检测表明:该桥梁梁体完整,跨中伸缩缝工作正常,全桥桥面及接线路面平整、顺畅,表面无可见裂缝,半整体式桥台处也未出现沉降和跳车等不良病害。

单伸缩缝桥梁连续配筋接线路面温度效应

为扩大全无缝桥梁的使用范围,提出一种适用于桥长小于300m的桥梁形式——单伸缩缝桥梁。接线路面是单伸缩缝桥梁中吸纳主梁温度变形的重要构件,基于混凝土粘结-滑移理论,推导了温降作用下接线路面的应力及裂缝宽度计算公式,同时开展了模拟温降作用的足尺模型试验。研究结果表明:混凝土应力的理论计算值略大于试验值,最大相对误差为-6.88%,理论计算值能较准确地反映实际受力状况;接线路面的裂缝均出现在锯缝处,最大裂缝宽度为0.262mm,远小于容许值0.5mm,接线路面有较好的吸纳变形能力;接线路面混凝土上、下表面存在应力差,最大应力差为0.188MPa,设计时推荐采用分节段配筋的方法。