大跨度连续刚构桥腹板开裂原因分析

建立预应力混凝土连续刚构桥有限元模型,分析箱梁横向框架效应、竖向预应力效应、腹板下弯束作用、主拉应力限值、车辆超载、温度梯度等因素对腹板裂缝的影响。结果表明,箱梁横向框架效应对腹板主拉应力影响较大,其单项引起的腹板主拉应力超过0.5 MPa,该值可使腹板某些区域的压应力减弱甚至完全被抵消,进而引起腹板出现斜裂缝;竖向预应力钢束提供的箱梁腹板混凝土压应力储备在2~4 MPa,且随着竖向预应力损失增大,所引起的主拉应力持续显著增大,导致腹板开裂;腹板下弯束在主梁根部附近对主梁的压应力储备贡献最大,从主梁根部至两边跨中标准节段,主梁的压应力储备随着腹板钢束下弯角度的快速减小而逐渐减小;成桥阶段锚固点尽量下移可以显著提高桥梁的压应力储备,达到充分发挥下弯钢束抗剪,抑制腹板斜裂缝发展的作用;主拉应力与车辆超载量基本呈线性关系,超载会导致箱梁结构处于高应力状态,产生开裂等病害;不同温度梯度模式计算出的应力差异较大。

施工过程箱梁腹板斜裂缝成因分析

某预应力连续刚构桥,主梁为单箱双室箱梁,采用挂篮悬臂浇筑施工,施工过程中,箱梁腹板的下部出现斜裂缝。从设计、材料、环境温度、施工方法几方面对裂缝成因进行分析。进一步采用ANSYS有限元软件对该桥箱梁腹板进行局部受力分析,得知不张拉竖向预应力筋而继续悬臂挂篮施工,是造成腹板下部出现斜裂缝的主要原因。建议:尽快张拉前面节段竖向预应力筋,以后须先张拉前一节段的竖向预应力筋,才能移篮进行下一节段的施工。对现有裂缝,观察确定其不再发展,即进行封闭处理。

连续刚构桥施工过程中腹板裂缝检测与研究

研究目的:针对某大跨预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中腹板开裂的问题,对该桥主桥腹板所有裂缝进行全面检查,完成可查裂缝宽度、深度的检测。通过归纳总结裂缝的分布特征,利用有限元分析软件ANSYS建立开裂混凝土节段的空间模型,结合腹板开裂相关理论,分析腹板开裂的原因,探究裂缝分布规律。研究结论:(1)腹板两侧的裂缝基本对称于箱梁纵轴线,较多出现在腹板内侧,与腹板下弯束的布置位置、方向符合程度较高;(2)有限元分析结果表明,腹板下弯束及其锚固点周围的部分区域主拉应力超过混凝土抗拉强度设计值,且该区域基本沿预应力束分布;(3)该腹板裂缝属于主拉应力裂缝,过大拉应力主要来源于预应力束径向力、箱梁空间效应产生的次拉力以及锚固应力扰动区的横向拉应力;(4)设计者应重视箱梁横向应力和空间效应,必要时对复杂受力区域进行精细的局部分析,以保证主拉应力不超过限值;(5)本研究成果可为预应力混凝土连续刚构桥的相关设计及施工提供参考借鉴。

连续刚构桥施工过程中腹板斜裂缝成因分析及试验研究

为了查找预应力混凝土连续刚构桥施工过程中箱梁腹板沿波纹管方向产生斜裂缝的原因,对预应力张拉前后进行了腹板应力测试,并利用ANSYS软件建立空间有限元模型,对腹板配筋率、顶板纵向预应力变化、腹板竖弯纵向预应力变化、腹板竖向预应力变化和腹板厚度变化等影响腹板裂缝出现的因素进行了分析.结果表明,腹板配筋率和顶板纵向预应力不是箱梁施工过程中腹板斜裂缝的敏感因素,腹板竖弯纵向预应力、腹板竖向预应力和腹板厚度对腹板斜裂缝的产生比较敏感.避免箱梁腹板斜裂缝发生的理想预应力张拉顺序是:先张拉顶板纵向预应力,然后张拉腹板竖向预应力,最后张拉腹板竖弯纵向预应力.

预应力混凝土连续刚构桥腹板斜裂缝发生机理研究

根据近些年来国内大跨度连续刚构桥发生开裂及下挠等严重病害的实际状况,分别从设计、施工、运营等环节论述了连续刚构桥斜裂缝的发生机理,揭示了大跨度连续刚构桥发生斜裂缝病害的原因,并提出了相应的原则性预防措施和建议。

连续刚构桥设计关键技术问题的探讨

针对连续刚构桥箱梁混凝土开裂、跨中下挠、底板崩裂等病害,分析其产生的原因,提出一些防止病害发生的对策措施,主要有:腹板斜裂缝可以通过增加梁高、设置腹板下弯钢束及加强竖向预应力有效性来改善;跨中下挠可通过增加顶板负弯矩钢束、采用塑料波纹管和真空辅助压浆工艺、控制钢束张拉龄期及设置后期备用钢束来改善;底板崩裂可通过合理控制结构的预应力度、选择合适的墩身刚度、优化钢束配置、优化梁高变化规律、合理选择底板厚度与波纹管间距及设置防崩钢筋等来改善。

连续梁、连续刚构桥施工中腹板产生裂缝的机理及对策

随着连续梁和连续刚构桥的广泛应用,一些桥梁在施工过程中腹板出现裂缝.本文以弹性力学为依据,运用Ansys建立连续梁、连续刚构桥三维实体模型,计算混凝土腹板三向受力情况下的主拉应力,并对比腹板内最大主拉应力与混凝土抗拉强度的关系,由此说明腹板产生裂缝的原因.结合实际桥梁,计算悬臂现浇法施工时四种工况下混凝土腹板应力,得出最大主拉应力为:0.67 MPa、0.32 MPa2、.76 MPa和0.98 MPa.由此说明竖向预应力能有效控制腹板混凝土的主拉应力,即为了预防混凝土腹板内部主拉应力超过混凝土抗拉强度,应在施工时先张拉竖向预应力,再张拉纵向预应力钢筋.

大跨PC箱梁桥腹板裂缝的控制研究

本文对大跨预应力砼(PC)箱梁桥从设计和施工两方面对如何有效地控制腹板裂缝进行了讨论,并给出了在建的连续刚构桥纵向筋的部分预应力测试结果,现有夹片式预应力群锚张拉工艺和张拉设备存在着亟待改进的地方,无粘结竖向预应力技术将成为确保竖向短力筋有效预应力的有效措施.

PC连续刚构桥梁底合理曲线线形研究

针对PC连续刚构桥梁底长束的张拉导致合龙段箱梁底板和腹板开裂问题,以黑崖沟2号桥为背景工程,探讨了采用不同次数梁底曲线对箱梁局部应力状态的影响。在此基础上,揭示了箱梁易于开裂的危险部位,分析了导致开裂的主要原因,提出PC连续刚构桥梁底曲线次数不低于1.6次的建议。同时,结合实际工程,通过对三种防裂设计方案的理论研究与实桥测试结果的比对发现,采用跨中设置实体隔板的设计方案,可有效地解决合龙段箱梁底板下缘和腹板内侧的开裂问题。

连续刚构桥跨中下挠的影响因素分析

以高速公路连续刚构桥贺坪峡大桥和高速铁路连续刚构桥南庄特大桥为例,利用有限元计算分析软件Midas/Civil对两桥进行模拟计算分析,对混凝土收缩徐变及梁体箱梁上下缘应力差与两类刚构桥跨中下挠关系进行研究,得出收缩徐变及上下缘应力差对高速公路、高速铁路桥跨中长期下挠的影响规律。

预应力损失对连续刚构桥施工中腹板开裂的影响分析

随着近几十年交通运输事业的飞速发展,连续刚构桥凭借其经济实用、行车平顺舒适及不需要转换体系等一系列优点,成为大跨径桥梁选型里极具竞争力的桥型之一。但随着大跨径连续刚构桥的大量修建,箱梁梁体混凝土出现各种不同性质的裂缝问题,尤其是箱梁腹板的开裂。通过建立ANSYS计算模型来模拟连续刚构桥的施工节段,重点研究了竖向、纵向预应力损失对连续刚构桥腹板开裂的影响。

特大跨预应力混凝土连续刚构桥开裂和下挠防治措施研究

针对特大跨预应力混凝土连续刚构桥开裂和下挠通病,进行了开裂和下挠防治措施的施工研究,并在重庆渔洞长江大桥工程得到成功应用,可供类似工程施工参考借鉴。

大跨径连续刚构桥腹板斜裂缝病害研究

箱梁腹板斜裂缝是预应力砼结构中经常出现的问题,因此在施工中需严格控制施工工艺,减少后期的预应力松弛,保证结构的抗剪能力,从而防止斜裂缝的出现。

大跨径连续刚构桥箱梁施工裂缝控制措施

以某0~5#大跨径连续刚构箱梁施工过程中腹板出现施工裂缝为例,提出从混凝土浇筑、预应力张拉、混凝土养护以及设计四方面对裂缝进行控制,取得了较好的工程应用效果。

PC连续刚构桥腹板开裂及跨中下挠控制研究

指出目前PC连续刚构桥存在的主要病害是腹板开裂和跨中下挠过大,从结构基本原理出发,剖析了PC连续刚构桥腹板开裂和跨中持续下挠的原因,并有针对性地提出了一些控制措施和若干计算建议,以解决连续刚构桥的病害问题。

波形钢腹板组合梁及PC梁桥腹板受力研究

以某三跨连续刚构桥工程为研究对象,通过有限元分析,对体内预应力桥、体内外混合配索桥和波形钢腹板组合梁桥三种结构形式的腹板受力、开裂等方面进行了对比研究。

服役连续刚构桥腹板开裂分析与控制

根据已有研究成果及相关文献,从材料、设计、施工、温度等方面分析了连续刚构桥腹板开裂的原因,并提出了相应的防治措施和处理方法,以避免裂缝对桥梁结构造成危害。

腹板钢束偏位对连续刚构箱梁的影响

针对腹板纵向钢束偏位造成大跨径连续刚构箱梁开裂问题进行了研究。在现场调查腹板裂缝特征的基础上,对箱梁腹板开裂节段进行了局部精细化分析。分析结果表明,由于纵向钢束的横向定位钢筋施工误差,在腹板横桥向产生了较大的径向力;随着钢束偏位的增大,在箱梁腹板中产生了较大的主拉应力。施工时应加强对纵向预应力钢束定位精度的控制。纵向钢束若按照设计线位准确定位,则可以避免此类裂缝的发生。

大跨径连续刚构桥腹板裂缝成因分析及处治措施探讨

以某桥施工为例,分析腹板裂缝成因,提出处治措施。