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连续刚构桥受力分析及存在的问题

连续刚构桥受力分析及存在的问题

    来源:万钧加固改造    发布时间:2019-07-18 17:25    浏览量:

  连续刚构桥受力分析

  连续刚构桥是预应力混凝士梁式桥型之一,它综合了连续梁和T型刚构桥的受力特点,将梁体与薄壁桥墩固结而成。典型的连续刚构桥体系如同T型刚构一样,对称布置并采用悬臂法施工,其梁体结构的受弯性能与连续梁基本相似。

  当主墩纵向较柔时,则两者具有相似的结构行为;当主墩刚度较大时,多跨荷载产生的内力大都限于本跨内,因此,若边跨较短也不至于像连续梁那样在端支座处出现负反力。

  另外,墩底所承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大(薄壁桥墩对上部梁体的嵌固作用愈来愈小,逐步退化为柔性墩的作用)而急剧减小,而且由于顺桥向抗推刚度的减小,能有效的减小温度、混凝土收缩徐变产生的次内力。

  连续刚构桥体系除保持了连续梁的优点外,且墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用,减少了墩及基础的工程量,并且各柔性墩按刚度比分配水平力,改善了结构在水平荷载(如地震荷载等)作用下的受力性能。

连续刚构桥

  连续刚构桥梁体截面形式多采用箱形截面,因为箱形截面与其它截面型式相比有着自身独特的优点如:截面抗扭刚度大,结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性;顶板和底板都具有较大的混凝土面积,能有效的抵抗E负弯矩,并能满足配筋的要求,适用于产生正负弯矩的结构;适合于现代化施工方法的要求,如悬臂施工法、顶推法等;承重结构与传力结构相结合使各构件共同受力,同时截面效率高,并适合于预应力混凝士结构空间布束,又能收到良好的经济效果;对于宽桥,由于抗扭刚度大,跨中不设置横隔板也能获得满意的传力效果。

  另外,为了满足梁内各截面的不同受力要求,除了截面高度变化外,顶板、腹板及底板厚度也可以发生变化,这成为大跨径预应力混凝土箱梁桥的一个显著特点。

  目前连续刚构桥主要存在哪些问题?

  最近20多年来,国内修建了不少连续刚构桥。然而由于各种原因,有些箱梁出现预应力损失过大、跨中下挠过大、裂缝急剧增加等病害。从运营情况来看,首先是混凝士开裂,几乎所有的连续刚构桥都出现混凝土裂纹、裂缝, 其中有温度裂缝、也有受力裂缝。有些裂缝虽在施工中出现, 经处理后在运营阶段就不再发展,有的则无法控制;更有在运营初期即出现受力裂缝,已严重危害桥梁安全,导致提前进入维修期, 甚至报废。其次是主梁下挠过大,依据传统的混凝土徐变

  理论,混凝士在施工完成后1年内将完成80%的徐变,而桥梁中绝大部分混凝土结构从建设到通车运营都超过了1年时间,后期徐变效应该显著下降,但实际运营阶段主梁下挠幅度是相当大,特别是对于主跨200m以上的混凝土连续刚构桥,后期下挠有的大于跨径的0.1%。同时跨中下挠会进一步加剧箱梁底板开裂,而梁体裂缝增多会使结构刚度降低,进一步加剧跨中下挠,二者互相影响形成恶性循环。



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