预应力混凝土连续刚构桥的发展及存在的问题
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大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发
展趋势
大跨径预应力混凝土连续刚构桥是一种目前在桥梁工程领域应用广泛的重要结构,在公路、铁路、城市轻轨等领域都有广泛的应用。
该结构特点是支座数量少,受力合理,且具有均布荷载能力强、受力平稳、抗震能力好等优点,成为现代桥梁工程发展的重要代表。
随着经济发展和交通基础设施建设的不断完善,大跨径预应力混凝土连续刚构桥的应用也得到了充分关注及发展。
目前,一些设计机构在大跨径桥梁设计中已将预应力混凝土技术和连续刚构桥技术相结合,研发出了一系列高水平性能的结构体系,如采用斜拉桥式的悬索混合结构、网壳混合结构等,不仅扩大了联通地区的交通能力,且建设成本与施工时间得到了有效控制。
同时,大跨径预应力混凝土连续刚构桥也面临着新的挑战。
一方面,在桥梁抗震能力方面,随着抗震等级的提高,需要进一步提高预应力混凝土连续刚构桥的抗震性能。
另一方面,随着越来越多的城市进行地铁轻轨的建设,大跨径预应力混凝土连续刚构桥也需要适应不断变化的建设需求,包括在桥梁维护方面的技术创新、结构设计的优化等。
因此,未来大跨径预应力混凝土连续刚构桥的发展方向应该从以下几个方面进行努力:一是加强抗震性能,进一步推广高性能、高强抗震的预应力混凝土材料;二是结合新兴技术,如全息防护、感应加热接箍等,提高预应力混凝土的施工效率和工艺手段;三是完善桥梁维护技术,推进桥梁智能化、数字化的发展,实现更可持续的交通运输模式。
总的来说,大跨径预应力混凝土连续刚构桥已经成为现代桥梁工程的重要代表,其发展趋势应该也从传统的“大跨距、大流量”要努
力改进到“抗震、安全、数字化、智能化”的方向,并不断探索新的设计理念和施工技术,实现更高性价比、更可持续的发展。
浅谈连续刚构桥的发展及主要存在的问题摘要::随着我国交通建设的迅速发展,连续刚构桥施工技术趋于成熟,但连续刚构桥成桥后也普遍存在“跨中挠度过大”、“混凝土开裂”等质量问题,综合分析研究我国连续刚构桥发展现状,探讨连续刚构桥建设的优化和更新,并提出相应的对策。
关键词:连续刚构桥;发展;问题一、连续刚构桥的发展随着我国科学技术的发展,传统的工业水平的提高,桥梁建筑技术发展很快。
一座座跨江大桥,现代公路天桥,城市高架桥,以及更长的跨海大桥和轻轨交通高架桥,像一条条的“彩虹”使得天堑变通途。
并逐步建成了一个综合运输网络,大大提高了交通现状,拉动了我国国民经济的发展,方便了人们的生活。
在这些桥梁中不仅有华丽富贵的斜拉桥;华丽富贵气势雄伟的悬索桥;体形优美,历史悠久的拱桥;也有简洁美观的外表,且适应性强、施工方便、投资小、效率高的大跨度连续刚构桥。
刚构桥是什么呢?传统的桥梁施工多用费时、费工的满堂支架法,这种方法对于中、小跨径的桥梁尚能适应,但对于大跨径及特大高度、水深较深的桥梁施工显然不适应。
1953年原联邦德国建成的沃伦姆斯桥,主跨114.2米,施工时引进了悬臂施工法,基本解决了施工中的难题,而且发展了预应力混凝土结构T 形刚构,对其他桥梁产生了深远的影响。
1964年联邦德国又建成了主跨为208m的本道夫桥,不仅显示出悬臂施工法的优越性,而且在结构上又有创新,形成了连续刚构体系。
80年代后世界各国建造了多座不带铰的连续刚构体系,发展了连续刚构体系,其中以1985年澳大利亚建成的主跨260m的门道桥,挪威1998年底建成的主跨为298m的Ralf Sundet桥最为著名。
在我国,1988年由我国设计的第一座主跨180m大跨径连续刚构桥—广东洛溪大桥建成通车后,连续刚构的突出优点使得这种桥型在我国得到了广泛应用与推广。
1997年我国建成了主跨为270m的虎门大桥辅航道桥将连续刚构—连续体的跨越能力体现到极致。
浅析预应力混凝土连续梁桥的发展及设计流程一、研究概况及发展趋势预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。
由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。
60年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫(Bendorf)桥,采用了悬臂浇筑法。
随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用,在跨度为40—200米范围内的桥梁中,连续梁桥逐步占据了主要地位。
目前,无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其独特的优势,成为优胜方案。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。
近20年来,我国已建成的具有代表意义的连续梁桥有跨径90m 的哈尔滨松花江大桥、跨径120m的湖南常德沅水大桥、主跨125m 的宜昌乐天溪桥、跨径154m的云南六库怒江大桥等。
下表是我国目前建成的部分主要大跨径预应力混凝土连续梁桥。
我国已建成的部分主要大跨径混凝土连续梁桥序号桥名主桥跨径(m)桥址1 南京长江二桥北汊桥90+165*3+90 江苏2 六库怒江大桥85+154+85 云南3 黄浦江奉浦大桥85+125*3+85 上海4 常德阮水大桥84+120*3+84 湖南5 东明黄河公路大桥75+120*7+75 山东6 风陵渡黄河大桥87*5+87+114*7+87 山西7 沙洋汉江大桥63+111*6+63 湖北8 珠江三桥80+110+80 广东二、生产需求状况虽然我国的预应力混凝土连续梁在不断地发展,然而与国际先进水平仍存在一定差距。
国内外大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨摘要:预应力混凝土连续梁式桥在市政工程中重要的一种形式。
本文就预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题进行了归纳并进行了分析,最后从设计、施工技术等方面提出了解决措施,具有较强的意义和价值,供参考。
关键词:预应力混凝土;连续箱梁;裂缝;设计;施工技术1引言预应力混凝土连续梁式桥以其结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护容易、抗震能力强等优点在目前市政桥梁、公路桥梁等建设中得到广泛应用。
预应力混凝土连续箱梁(等截面)一般跨径大于20m,小于60m,采用整体现浇、分段预制拼装或整体预制安装,主要用于长大桥引桥、分离式或城市立交。
大跨径预应力混凝土连续箱梁(刚构)一般主跨跨径大于60m,连续梁桥主跨多小于200m,连续刚构小于300m,施工主要采用悬臂拼装(浇筑)。
2预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题目前,国内外修建的大量预应力混凝土连续箱型梁桥,随着运营期的增长和交通量的增长,尤其是重载交通的影响,导致部分箱梁出现了程度不同的病害,引起了桥梁养护管理部门和设计施工部门的广泛关注。
预应力混凝土连续箱型梁桥病害概括起来有两大类,即跨中下挠和梁体开裂。
据统计,跨径80~100m以下的梁桥,病害较少;跨径100~160m的梁桥,病害较多;跨径160m以上的梁桥,病害就更多。
已直接威胁到桥梁结构使用和行车安全。
在调查中发现,在预应力混凝土箱梁桥出现的裂缝类型,主要有以下7类17种裂缝。
(1)腹板斜向、竖向与水平裂缝;(2)顶板斜向与横向裂缝;(3)底板纵向、斜向与横向裂缝;(4)横隔板竖向、横向、斜向和过人孔周围辐射状裂缝;(5)锚下劈裂裂缝;(6)沿纵向预应力束孔道的裂缝及层间裂缝;(7)齿板局部区域裂缝。
在开裂的位置中,腹板斜裂缝与底板纵向裂缝是最主要和普遍的,而腹板斜裂缝对结构的安全性影响最大,特别是当斜裂缝向上延伸到箱梁顶板时,此时最危险。
预应力混凝土箱梁开裂成因机理复杂。
连续刚构桥的问题及分析摘要:目前,大跨径预应力混凝土连续刚构桥存在的问题一般表现在两个方面:第一是混凝土的开裂,如箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝;另一类是主跨跨中下挠幅度过大。
关键词:大跨度混凝土梁桥跨中底板纵向裂缝跨中下挠混凝土开裂收缩开裂湿胀开裂引言众所周知,连续刚构桥在最近的几年里在我国发展十分迅速,很多地方采取了这种方法,有成功的案例,也有的地方出现了一些病害。
为了使得桥梁的安全性的得到保证,必须采用一些技术解决桥梁的问题,使得桥梁的应有作用得到发挥。
1 连续刚构桥特点简支梁,悬臂梁和连续梁构成了钢筋混凝土梁式桥的结构体系,在很久以前就人们就广为使用。
而在20世纪20年代末,预应力技术的突破无疑使混凝土结构达到了一个新的高度。
而20世纪50年代把传统钢桥的悬臂拼装施工法应用到预应力混凝土桥梁的施工方法中,更使得预应力混凝土梁式桥的悬臂体系得到了迅猛发展,从而形成了t型桥。
可以说没有t型桥就没有刚构桥。
分跨中带铰和跨中无铰是连续钢构桥的主要构成类型,通常情况下两者都是采用的变高度梁。
这是因为高墩具有相当大的柔度,因此可以防止因为预加力或者混凝土本身温度变化和自身收缩导致的纵向位移。
连续钢构桥跨越能力大,行车舒便,整体结构好,抗震性能好,抗扭能力大,造价低。
但是连续刚构桥受混凝土自身收缩收缩、外界温度等非人为控制的因素影响较大。
连续刚构桥作为桥梁一族较为重要和普遍的一种,连续刚构桥有它比较比较适合的情况:因为设计的目标是为了让他的结构接近连续梁,所以虽然作为墩梁固结的多次超静定刚架结构,跨度仍然应该尽量不要太小、连续孔跨也尽量不要太多、桥墩应该高一些、总桥长不要太长,因为大跨径混凝土梁桥主要问题是自身承载能力有限,而大跨径混凝土桥的自身重力较大,所以大跨径混凝土的承载能力绝大部分用于克服自重。
预应力混凝土连续钢构桥梁中的杆由于要考虑到悬臂施工和政府弯矩配筋杆两种,所以一般采用箱型截面。
大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势摘要:在路桥工程中,大跨径预应力混凝土连续刚构桥的应用十分得广泛,因为它有很多方面的优点,大跨径预应力混凝土连续刚构桥的表面平整光滑,没有缝隙,当大型车辆经过时引起的震动非常小,有车辆经过时造成的噪声很低,不会对桥体附近的居民造成影响,而且大跨径预应力混凝土连续刚构桥的养护工作十分简单便捷。
基于这些实际建筑过程中凸显出来的优点,大跨径预应力混凝土连续刚构桥十分适合于使用分期修建的方式进行建造,因此大跨径预应力混凝土连续刚构桥是我国桥梁的重要结构形式。
本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势进行探讨和正确的分析。
判断未来的发展趋势是预应力混凝土领域重要的课题之一。
关键字:大跨径预应力;混凝土;连续刚构桥;现状;发展趋势一、大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状(1)大跨径预应力混凝土连续刚构桥的发展十九世纪六七十年代,德国建造了一条横跨两百多米的地本道夫桥,这座桥梁使用了悬臂施工方法的优势并且取得了巨大的成功。
这座桥梁在桥梁结构上充分发挥了开拓创新的意识。
这次桥梁建筑成功之后,在桥梁建筑业逐渐形成了墩和上部的连续粱崮结组合形成带铰的连续钢构体系。
之后在十九世纪八九十年代,澳大利亚人又修建了横跨两百六十多米的门道桥,此次桥梁建筑完美继承了地本道夫桥的建造成果,在使用连续钢构体系的基础上进一步将这种桥梁修建体系和桥梁修建理念发扬光大,使得大跨径预应力混凝土连续刚构桥的优势得到了十足的体现。
而我国开始修建混凝土梁桥的时间较晚,相较于欧洲大概晚了几十年的时间,之后在五十多年的时间里取得了巨大的进步,如今我国在预应力的混凝上桥梁设计、试验研究、结构分析、施工工艺、工艺设备等方面都已经取得了举世瞩目的的成就。
我国在一九九七年所建造的虎门人桥副航道桥牛共计两百七十多米,这座桥梁建筑将连续刚构桥的跨越能力体现到了极致。
(2)大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工准备1.首先施工人员需要注意的就是要对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的相关设计图纸、招标文件以及有关于这段工程的合同规定进行详细得了解和分析,提炼出其中的要点,在之后的工程中要对这些要点赋予充分的关注。
预应力混凝土连续刚构桥裂缝和下挠问题探讨陈颜辉,李风兵(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 就目前大跨度预应力混凝土连续刚构桥存在的裂缝、下挠问题进行归纳和总结,并从设计、施工和养护等方面综合分析和研究,提出整治措施,为大跨度预应力混凝土连续刚构桥的设计、控制等提供参考。
【关键词】 连续刚构; 裂缝; 下挠; 维修加固 【中图分类号】 U44517+1 【文献标识码】 A 随着高速公路和市政设施等基础设施建设的快速发展,预应力混凝土连续刚构桥以其结构刚度大、行车平顺性好、外形简洁大方、伸缩缝少和养护简单等一系列优点,倍受业主、设计单位和施工单位的欢迎,在众多的桥型中占据了一席之地。
在我国,自1988年第一座连续刚构桥(主跨188m)的洛溪大桥,到2006年(主跨为330m)的石板坡长江大桥建成通车,以及目前在建的世界最高墩连续刚构(墩高178m)龙潭河特大桥,预应力混凝土连续刚构桥得到了快速的发展。
但是大跨度连续刚构桥的大量修建,也暴露出一些的问题,其中混凝土开裂和跨中下挠等问题尤为突出,引起工程界的怀疑并导致对预应力连续刚构桥应用的不放心,进而影响其在公路工程建设中的进一步推广。
本文将就目前大跨度预应力混凝土连续刚构桥存在的开裂和下挠问题进行讨论,为大跨度预应力混凝土连续刚构桥的设计、控制等提供参考。
1 裂缝病害 文献[1]列举了1995年5月,山东省公路桥梁检测中心对20世纪90年代初投人运营的东明黄河公路大桥(主桥75m+7×120m+75m连续刚构)和台儿庄大桥(主桥46m+80m+46m刚构)2座预应力连续刚构桥梁主桥的检测结果,其主桥箱梁腹板均显现有不同程度的斜向裂缝。
文献[2]就某预应力混凝土连续刚构箱梁桥(50m +100m+100m+50m)在运营过程中出现的箱梁顶板纵向裂缝、腹板裂缝和横隔板竖向裂缝进行了普查,其中宽度大于011mm、长度超过015m的裂缝共有336条(上游幅箱梁内156条,下游幅箱梁内160条)。
连续刚构桥结构特点及发展趋势【摘要】详细介绍了连续刚构桥的发展历程、受力特点及其适用范围,对现阶段连续刚构桥存在的主要问题进行分析总结,并针对性地指出这一桥型的主要发展方向,供相关研究人员参考借鉴。
【关键词】连续刚构桥;大跨度桥梁;存在问题;发展趋势1.引言随着我国公路交通运输事业的迅速发展,西部地区高等级公路建设步伐的不断加快,跨越山区深谷的桥梁日益增多。
这些地区的桥型选择时,通常采用大跨径桥梁,以达到减少下部结构工作量、降低下部结构造价的目的。
悬索桥、斜拉桥及高墩连续刚构桥均可作为跨越山区河谷的大跨度桥型方案。
然而悬索桥主缆、锚碇施工及加劲梁的拼装,需要较开阔的场地。
此外,山区地质、地形条件也使锚碇的选址和施工成为难题。
尽管较小跨径的斜拉桥可以采用预应力混凝土作为主梁的选材,但因山区的地形、环境条件给斜拉桥的主塔施工、斜拉索的运输与张拉带来困难。
因此 100~300 米跨越能力的桥型中,悬索桥和斜拉桥没有明显的竞争优势。
高墩大跨的预应力混凝土连续刚构桥往往被设计者作为优选的推荐桥型。
预应力连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的特点,又有墩梁固结刚度大、减少了大吨位支座使用,且超静定次数高结构的应力分布均匀的优点。
成为了目前广泛修建的桥型之一。
2.连续刚构桥的发展追根溯源,连续刚构桥结构体系由 T 型刚构桥发展而来[1]。
力学体系上看,带挂梁的T型刚构为静定结构。
恒载作用下带铰的T型刚构为静定体系,而活载作用下为超静定结构。
两者相比,带铰T型刚构由于相邻跨协同受力,主梁内力多为负弯矩控制,可以按悬臂梁配筋,配筋型式简单。
然而在温度、收缩徐变等因素作用下会引起悬臂端的变形,导致封铰时要较大的强迫位移,铰内会产生较大的附加内力。
加之桥面挠度、转角的影响,桥面不平顺。
而带挂梁T型刚构各跨则可以单独工作,梁内不会引起复杂的附加内力,而且略去了受力复杂、养护困难的剪力铰。
因而,早期T型刚构经历由带铰的T型刚构发展到后来的带挂梁的T型刚构。
大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势一、概述大跨径预应力混凝土连续刚构桥作为现代桥梁工程中的重要类型,具有显著的结构特点和广泛的应用价值。
在当前交通建设日益发展的背景下,这种桥型以其独特的跨越能力和结构优势,逐渐成为了桥梁工程领域的研究热点和实践重点。
预应力混凝土连续刚构桥以其强大的承载能力和优越的耐久性,在大跨径桥梁中占据了重要地位。
其结构特点主要表现为上部结构轻型化、整体性强以及施工方便等。
通过采用预应力技术,桥梁在承受荷载时能够保持较好的稳定性,从而提高了桥梁的使用寿命和安全性。
随着新材料、新工艺的不断涌现,大跨径预应力混凝土连续刚构桥的设计和施工水平得到了显著提升。
在桥梁跨度、结构形式、施工方法等方面均取得了显著的进展。
随着人们对桥梁美学和环保要求的提高,这种桥型在景观设计、生态保护等方面也展现出了独特的优势。
大跨径预应力混凝土连续刚构桥在发展过程中也面临着一些挑战和问题。
随着桥梁跨度的增大,对材料的性能要求也越来越高施工过程中的质量控制、安全监测等方面也需要更加严格的管理和技术支持。
进一步研究和探索这种桥型的优化设计和施工技术,对于推动其持续发展具有重要意义。
大跨径预应力混凝土连续刚构桥作为现代桥梁工程的重要组成部分,其现状和发展趋势呈现出积极向好的态势。
随着科技的不断进步和工程实践的深入开展,这种桥型将会在桥梁工程领域发挥更加重要的作用,为人们的交通出行提供更加安全、便捷、美观的通道。
1. 介绍大跨径预应力混凝土连续刚构桥的基本概念与特点大跨径预应力混凝土连续刚构桥,作为一种重要的桥梁结构形式,在现代交通建设中发挥着举足轻重的作用。
该类桥梁采用预应力混凝土作为主要材料,通过连续刚构的设计,实现了桥梁的高强度、高稳定性和优良的跨越能力。
在基本概念上,大跨径预应力混凝土连续刚构桥是指桥跨结构采用预应力混凝土材料,通过连续刚构的方式连接桥墩和主梁,形成整体受力体系的桥梁。
这种桥梁结构形式充分发挥了预应力混凝土的高强度、高耐久性和高稳定性等特点,使得桥梁在承受大跨度、大荷载时依然能够保持稳定的结构性能。
浅谈预应力混凝土连续刚架桥中的若干问题浅谈预应力混凝土连续刚架桥中的若干问题摘要:简单论述目前预应力混凝土连续刚架桥的设计、施工中注意事项及容易产生裂缝的原因。
关键词:预应力混凝土连续桥设计施工裂缝Abstract: issues and cause cracks, discusses the design of prestressed concrete continuous rigid frame bridge construction.Keywords: design and construction of prestressed concrete continuous bridge中图分类号:TU528.571 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)预应力混凝土连续刚构桥梁属于超静定结构,不仅与设计有关,施工中还要有科学合理的施工工艺、方法和控制。
由于箱梁施工时受混凝土自重、日照、温度变化、等因素影响所产生的竖向挠度和混凝土自身的收缩、徐变等因素均是预应力桥梁裂缝成因之一,也是我们设计施工中应多加关注。
一、设计中应注意问题1、跨径比为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更趋合理,结构简单,当L1/ L2≤0.239~0.692是常见的边、主跨的跨径比范围,当L1/ L2≤0.419时,边跨则需压重,增加施工难度。
2、梁高主跨箱梁跨中截面(一般不小于1.5m)的高跨比h0=(1/46.2~1/86)L2,大部分为1/18 L2左右。
当采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4× L2处和1/8×L2处的底板砼应力发生紧张,且在该截面附近的主拉应力也较紧张,因而,可将2次抛物线变更为1.5~1.8次方的抛物线更合理。
当设计中采用大于2次抛物线的幂级数设置底板曲线,跨中饶度一般较大,极易发生正弯矩裂缝和斜裂缝。
3、板顶厚度以往通常采用32cm(跨中),逐渐向根部变厚,少数桥梁已开始采用28~25cm,其厚跨比通常为(1/140~1/160)L2,也有用到1/200× L2者,这主要是看箱宽和施工技术了。