PC连续箱梁桥桥面纵坡对预应力外崩力的影响
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预应力混凝土连续箱梁桥施工过程中纵向裂缝的成因与措施摘要:本文通过对预应力混凝土连续箱梁桥在施工过程中,可能导致纵向裂缝的原因进行了介绍和说明,并对出现这些裂缝进行分析,然后根据分析结果从设计到施工应采取的措施逐一进行列举,为全面地介绍预应力混凝土连续箱梁的施工工艺,做到了防患的目的。
关键词:预应力箱梁施工过程纵向裂缝成因与措施1、施工过程中引起纵向裂缝的原因纵向裂缝一般都出现在箱梁的底板或者顶板上,按其形成的时间分为混凝土硬化期间产生的裂缝和运营期间产生的裂缝。
硬化期间产生裂缝的原理是:在没有受任何荷载的作用下,温差引起的应力高于随时间慢慢提高的混凝土的强度,由于底板处混凝土较厚,硬化期间水泥产生的水化热使底板中部的温度较高,而腹板接触空气的部分即外部温度较低,尤其是底板部分更低,这就产生了自平衡应力:外缘的板受拉力作用,中间部分受压。
外界空气温度较低的时候,外缘板处温度就降得快,其拉应力就有可能大于混凝土强度,这样就会引起裂缝,主要出现在底板的下部。
在气候干燥或者保湿、保温措施不到位的时候,这种裂缝还会出现在较厚的底板中部。
而在运营期间产生的裂缝,则是因为箱梁内部的拉应力超过了混凝土的自身强度。
1.1 施工中因设计方面引起的纵向裂缝(1)没有采取横向预应力:预应力混凝土箱梁的底板在垂直平面的位置会有一定的曲率,根据预应力的等效荷载原理,预应力束应按照这中曲率来布置,当没有布置横向预应力筋或者是底板横向宽度过大时,会造成横向刚度不足而引起下挠,当下挠值达到一定程度就会引起底板产生纵向裂缝。
(2)施加的纵向预应力过大:纵向预应力张拉时,如果施加的纵向预应力过大,且混凝土强度还没有完全达到预应力张拉所规定值,纵向预应力在竖弯部分产生很大的径向应力,当拉应力大于混凝土强度时,竖弯部分就会产生纵向裂缝。
1.2 施工过程引起的纵向裂缝由于施工引起的纵向裂缝的因素有:混凝土的浇筑顺序,支架变形,混凝土温度、收缩,浇筑后的养生、环境等因素。
大跨径 PC 梁桥的常见病害成因分析及设计对策刘静【摘要】早期设计建成的大跨径 PC 梁桥大多存在梁体开裂、跨中下挠过大等病害情况,本文旨在通过分析这类桥梁出现病害的原因,并就这类桥梁的设计提出一些新的思路和改进措施,以提高结构的安全性和耐久性,为今后类似桥梁设计提供参考。
【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P161-163)【关键词】大跨径;PC 连续刚构;病害;设计【作者】刘静【作者单位】四川南渝高速公路有限公司,四川南充 637000【正文语种】中文【中图分类】U445.7+1大跨径PC梁桥作为较经济的大跨径桥梁结构形式,是大跨径桥梁的主选桥型,在最近20~30年里大跨径PC梁桥也得到了广泛使用,无论是在国内还是在国外都占有很大的比重。
此类桥梁目前设计、施工技术均较为成熟,具有外形简洁明快、行车舒适、结构整体性好、刚度大、跨越能力强、抗震性能好、后期养护简单等优点,其工程造价与同等跨度其他桥型比较相对较低。
但不能否认的是,就已建成的国内一些大跨径PC梁桥情况而言,都多多少少地出现了部分病害。
主要病害分两大类,即“梁体开裂”和“跨中下挠”病害。
克服和尽量减少病害是我们当前在设计和施工过程中最需要解决的问题。
在已建成的大跨径PC梁桥中,有很多的桥梁在施工阶段或是运营过程有出现开裂现象,在箱梁的顶板、底板、腹板、横隔板和齿块等地方有出现不同性质和不同类型裂缝的情况。
大跨径PC梁桥出现裂缝情况已是很普遍的问题,而这个问题也已阻碍大跨径PC梁桥更好发展的关键技术问题,这也是学术界、工程界值得关注的一大焦点。
大跨径PC梁桥出现裂缝情况主要体现为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、斜向的和不同深度的裂缝。
裂缝性质有温度裂缝,也有受力裂缝。
大跨度PC刚构桥易出现开裂的部位及其裂缝成因可作下述归类。
1.1 腹板上斜裂缝这种裂缝主要是在主跨L/4区域和边跨支点附近10~15 m范围腹板上产生裂缝,裂缝呈25°~45°倾斜,主要是因为腹板抗剪能力不足以及主拉应力方向的抗裂安全储备考虑不充分所导致。
PC连续刚构桥体外预应力加固仿真分析及优化设计PC连续梁桥迅速发展的同时,逐渐出现了一系列问题,主要表现为梁体开裂和跨中持续下挠,对桥梁的安全和正常运营造成了影响。
体外预应力加固作为连续刚构桥加固的首选技术之一,能有效提高结构的承载力,改善跨中下挠,增加主梁的压应力储备。
虽然体外预应力技术较多的引用到了桥梁加固中,但目前依然存在诸多问题有待研究。
本文以罗南特大桥为工程背景,分析了引起该桥典型病害的原因并对其进行病害模拟,在该基础上对转向块合理布置位置进行了研究,针对锚固区应力分布情况,采取了相应的优化方案改善该区域的受力。
主要工作如下:(1)阐述了国内外PC连续刚构桥的发展、存在的病害及其成因,以及体外预应力加固技术的特点、研究现状和存在的问题。
(2)论述了体外预应力加固技术的基本理论和计算方法。
主要是对受弯构件进行体外预应力加固后,对该综合体系承载能力和正常使用极限状态的计算以及锚固区及转向装置的构造与局部计算分析。
(3)进行了 PC 连续刚构桥加固前实际状态的仿真分析及体外预应力加固转向装置沿桥梁纵向合理位置的研究。
利用有限元软件Midas Civil对背景工程实际所处环境进行模拟,分析纵向预应力损失、混凝土徐变系数调整、梁体裂缝等各种可能不利因素对桥梁挠度的影响。
对比该桥实际下挠情况,分析挠度影响因素的范围,拟合出背景工程在加固之前模型;同时根据模拟出的模型,通过对体外预应力加固的转向装置沿纵桥向不同位置布置来改变体外束的线型,分析转向装置布置位置对连续刚构桥的挠度及应力的影响,得出了顶、底板转向块合理布置方案。
(4)对锚固区域应力进行分析,针对其存在的应力集中问题采取了相应的方案措施。
利用有限元软件Midas FEA建立背景工程钢制锚固装置及其附近梁段局部模型,分析锚固装置本身和锚固区段梁体的应力分布,对锚固体系以及主梁受力较为薄弱的区域提出两种方案进行优化设计,分析各优化方案对其应力大小及分布的影响。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是目前常见的一种桥梁形式,其结构形式为多个连续跨度的构件通过预应力钢筋相互连接而成。
由于长期受到荷载和环境因素的影响,连续梁桥会出现一些病害现象。
本文将对连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。
一、连续梁桥的主要病害1. 足部病害:即梁底部的病害,主要包括裂缝、腐蚀和混凝土材料损坏等。
裂缝的出现主要是由于梁底部混凝土受到承受的弯矩作用而引起的应力集中。
腐蚀是指梁底部混凝土受到酸碱和盐等腐蚀性物质的侵蚀。
混凝土材料损坏是指梁底部混凝土的强度降低或失去了一定的强度。
连续梁桥在发生病害后需要进行加固处理,其中体外预应力加固是一种常用的加固方法。
体外预应力加固是指通过在梁体外部施加预应力,以改变梁的受力状态,增强结构的承载能力。
常用的体外预应力加固方法有以下几种:1. 预应力钢筋加固:通过在梁底部和顶部穿设预应力钢筋,通过张拉预应力钢筋,使其对梁体产生拉力,以减小或消除梁体受到的弯矩。
这种加固方法可以有效地增加梁体的强度和刚度,提高其承载能力。
2. 碳纤维复合材料加固:通过在梁体外部粘贴碳纤维布,再施加预应力,使碳纤维与梁体形成一体化的加固体系。
碳纤维具有轻质高强度的特点,可以有效地提高梁体的承载能力和抗震能力。
在进行体外预应力加固时,需要根据桥梁的具体情况选择合适的加固方法,并进行详细的加固设计和施工方案,以确保加固效果的实现。
还需要进行加固后的监测和维护,以保证加固结构的安全可靠性。
连续梁桥的主要病害包括足部病害、桥面板病害和拱桥病害。
体外预应力加固是常用的加固方法,包括预应力钢筋加固、碳纤维复合材料加固、粘贴钢板加固和预应力混凝土加固等。
在进行体外预应力加固时,需要根据具体情况选择合适的加固方法,并进行详细的加固设计和施工方案。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是现代桥梁中使用较为广泛的一种梁式结构,具有跨径大、耐震能力强等优点。
然而,由于其长期受力和环境影响,容易出现病害,在此进行总结和探讨,并提出相应的体外预应力加固方法。
1. 简介连续梁桥是指由多个跨度相同的简支梁组成的连续结构,结构中各跨度之间具有一定的连续性。
通常,连续梁桥采用预制梁体,预制后现场拼装成桥梁。
由于梁体自重大,建造难度高,难以采用其他类型的桥梁。
2. 主要病害(1)裂缝:由于长期受力、变形、温度变化等因素的影响,容易出现梁体内部和表面的裂缝。
(2)腐蚀:由于梁体长期暴露在环境中,例如海洋、工业园区等腐蚀环境中,容易遭受腐蚀,梁体表面会被腐蚀,梁体截面会减小。
(3)应力集中:由于桥面荷载的不均匀分布以及自重等因素的影响,容易引起桥梁上部结构中的应力集中现象,加剧疲劳性断裂。
(4)疲劳断裂:桥梁长期受到车辆荷载的作用,容易出现疲劳断裂现象,尤其是在桥梁高峰期的交通量大的时候。
3. 预应力加固方法为了解决连续梁桥中存在的以上病害问题,采取了体外预应力加固方法。
(1)用预应力钢束进行加固:在梁体上预置预应力钢束,通过钢束预应力将梁体上凸起或者凹陷的部分拉伸或压缩,使得梁体的截面恢复原状。
(2)用碳纤维进行加固:采用预制碳纤维板或者碳纤维布贴在梁体表面,使得梁体表面疏松的部分得到加固。
(3)用预应力钢板进行加固:在梁体表面固定预应力钢板,在钢板上施加预应力,使得梁体受力均匀,减小应力集中的现象。
总的来看,连续梁桥的主要病害有裂缝、腐蚀、应力集中和疲劳断裂等,而预应力加固方法则可以采用预应力钢束、碳纤维、预应力钢板和纤维增强复合材料等方式进行加固。
通过以上措施,可以使得连续梁桥的使用寿命延长,提高了桥梁的安全性和可靠性。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是一种常见的桥梁结构形式,其具有优越的抗震性能和荷载承载能力。
在长期使用中,连续梁桥也会出现一些病害问题,如裂缝、弯曲变形和功能性破坏等。
为了解决这些问题,常常采用体外预应力加固方法进行修复。
本文将主要论述连续梁桥的主要病害以及体外预应力加固的方法。
连续梁桥的主要病害包括裂缝、弯曲变形和功能性破坏等。
裂缝是连续梁桥常见的病害之一,主要是由于混凝土收缩和应力超限引起的。
裂缝一般可分为正常裂缝和病害裂缝两种。
正常裂缝是指桥梁在荷载作用下发生的自然裂缝,一般在桥梁使用初期就会形成;而病害裂缝是指桥梁使用过程中由于弯曲变形、荷载过大、设计不合理等原因引起的裂缝。
弯曲变形是指桥梁在使用中由于荷载的长期作用而产生的形变,使得桥梁整体呈现出一定的弯曲形态。
功能性破坏是指桥梁在使用过程中由于水砂冲刷、腐蚀等原因导致的桥梁功能受损,如墩台水砂冲刷导致桥梁倾斜、墩身腐蚀导致桥梁承载能力下降等。
为了修复这些病害,常常采用体外预应力加固方法。
体外预应力加固是指在桥梁外围设置预应力构件,通过施加预应力来修复桥梁。
预应力构件通常采用的材料有钢筋、高强度韧性纤维和碳纤维等。
预应力构件一般有预应力板、预应力束和拉索等形式。
具体的加固方法包括增加叠合梁、加固梁底板和加固桥墩等等。
增加叠合梁是指在桥梁原有结构的上下部增设叠合梁,通过叠合梁与原有构件之间的预应力链接来达到加固的目的。
叠合梁通常采用预应力板作为主要构件,将预应力板埋入混凝土当中,然后施加预应力,使得预应力板与混凝土紧密结合。
这样可以增加原有桥梁的弯曲刚度和承载能力。
加固桥墩是指在桥墩上设置预应力构件,通过施加预应力来修复桥梁。
具体的方法有两种,一种是在桥墩上设置预应力板,将预应力板埋入混凝土当中,然后施加预应力;另一种是采用预应力束和拉索,将其穿过桥墩连接到梁底板上,再施加预应力。
这样可以增加桥墩的承载能力和稳定性。
PC连续刚构底板预应力筋径向力分析张波;肖伟;彭启明;陈倩【摘要】根据PC连续刚构桥主跨跨中附近底板钢柬在张拉过程中产生的径向外的崩力特征,分别就底板预应力筋以折代曲布置,施工过程中管道定位误差和合拢段两端高差造成的径向外崩力进行计算,利用有限元分析软件对合拢段底板进行局部应力计算,提出一系列连续刚构在施工过程中预防底板崩裂的建议。
%According to the characteristics of radial force which is made When steel beam of bottom slab is tensioning near the main middle span of PC continuous rigid frame bridge, this paper calculates radial force for steel beam of bottom slab curve layout, pipeline positioning error and both ends of the height difference of closure beam, analyzing the local stress of bottom slab of closure beam with finite element model, and makes a number of proposals on the prevention from bursting crack on the bottom slab in the construction.【期刊名称】《交通科技与经济》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】连续刚构桥;径向外崩力;局部应力;底板崩裂【作者】张波;肖伟;彭启明;陈倩【作者单位】重庆锦派建筑工程有限公司,重庆401120;重庆市建筑科学研究院,重庆400015;重庆锦派建筑工程有限公司,重庆401120;重庆锦派建筑工程有限公司,重庆401120【正文语种】中文【中图分类】U448.23近年来,随着大吨位预应力技术的大量采用,以及箱梁宽度的增加和底板厚度的减薄,一些连续刚构桥在施工和运营过程中,跨中附近的箱梁在底板位置出现了混凝土崩裂的问题。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
连续梁桥是一种常见的桥梁结构形式,由多个跨度的梁段组成,通过连续布置的预应力钢筋连接在一起。
它具有结构简洁、抗震性能好等优点,但在长期使用过程中,也会出现一些病害问题。
本文将对连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。
连续梁桥的主要病害包括裂缝、锈蚀、疲劳等。
首先是裂缝问题,由于梁桥的自重、交通荷载作用等因素,可能会导致梁体产生裂缝。
裂缝的产生不仅会影响结构的美观度,还可能加剧混凝土的锈蚀和泄漏等问题。
其次是锈蚀问题,当梁桥的钢筋长时间暴露在外部环境中,会因受到氧化、潮湿等因素影响,产生锈蚀现象。
锈蚀会导致钢筋断裂、梁体破坏等结构问题。
最后是疲劳问题,长期交通荷载的作用下,梁桥可能会出现疲劳破坏,主要表现为钢筋断裂、裂缝扩展等。
针对连续梁桥的病害问题,体外预应力加固是常用的加固方法之一。
体外预应力加固是通过在梁体外部施加预应力,以增加结构的承载能力和抗震性能。
具体加固方法包括粘结预应力和无粘结预应力。
粘结预应力加固是将预应力钢筋与梁体通过特殊胶粘剂粘结在一起,形成一个复合体系。
这种加固方式既能增加梁体的强度和刚度,又能有效提高梁体的荷载承载能力。
粘结预应力加固主要包括以下几个步骤:首先是对梁体进行清理和修补,包括去除表面附着物和修复梁体的损伤部位;然后是对梁体进行预应力钢筋的布置和埋置;接着是将预应力钢筋与梁体粘结在一起,使用专用胶粘剂将两者固定在一起;最后是对加固后的梁体进行验收和监测,确保加固效果。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是一种常见的桥梁结构,它具有承载能力强、结构稳定等优点。
在使用和施工过程中,连续梁桥也容易出现一些病害,例如裂缝、变形等问题。
为了保证连续梁桥的安全性和使用寿命,需要采取相应的加固方法。
本文就连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。
连续梁桥的主要病害包括裂缝、变形等。
裂缝是指桥梁中存在的开裂现象。
裂缝的形成有很多原因,例如荷载作用、温度变化、材料变化等。
经常出现裂缝的一些位置包括构件端部、构件交叉点等。
变形是指桥梁在使用过程中由于外部力的作用而产生的位移变化。
桥梁的变形主要有弯曲变形和扭转变形。
变形会导致桥梁结构的不稳定性和使用寿命的缩减。
为了解决连续梁桥的裂缝和变形问题,可以采用体外预应力加固方法。
体外预应力是指施加在已有结构外部的预应力。
这种加固方法可以提高桥梁结构的承载能力和刚度,减小裂缝和变形的发生。
体外预应力加固的方法主要包括拉杆加固和钢板加固。
拉杆加固是在梁端部和构件交叉点处设置钢筋或钢杆,通过拉伸钢筋或钢杆施加预应力,改变连续梁桥的受力状态,增强桥梁的承载能力和刚度。
拉杆加固的原理是通过增加梁的内力,使桥梁结构变得更加牢固和稳定。
钢板加固是在梁底部或梁侧面粘贴钢板,通过钢板的张拉预应力改善梁的受力性能。
钢板加固的原理是利用钢板的刚度和强度,使梁的刚度和强度得到提高。
在进行体外预应力加固时,需要进行合理的设计和施工。
要根据具体情况选择合适的加固方法和材料。
然后,在施工过程中要严格控制加固材料的质量和施工质量,确保加固效果。
还需要进行合理的监测和维护,及时发现和处理加固结构的问题,保持加固效果。
连续梁桥的主要病害包括裂缝和变形,为了解决这些问题,可以采用体外预应力加固的方法。
体外预应力加固的方法主要有拉杆加固和钢板加固。
在进行加固工作时,需要进行合理的设计和施工,并进行监测和维护,以确保加固效果。
通过合理的预应力加固,可以提高连续梁桥的承载能力和使用寿命,保障桥梁结构的安全性和稳定性。
大跨度PC连续梁桥预应力损失影响研究
毛德均;余文正;许鹏;陈旭;王春华
【期刊名称】《公路工程》
【年(卷),期】2022(47)2
【摘要】为研究预应力损失对大跨度PC连续梁桥桥梁性能的影响,采用MIDAS/CIVIL对某跨径布置为(60+100+100+60)m的PC连续梁桥进行计算分析,研究了纵向预应力的顶、底、腹板钢束在发生单一损失类型、双重组合损失类型和三重组合损失类型情况下,预应力损失程度对桥梁主跨跨中下缘压应力σ_(z)、主跨跨中挠度f_(l/2)和桥梁一阶自振频率n的影响,结果表明:无论发生何种损失类型,预应力损失程度与σ_(z)、f_(l/2)的关系均为线性相关规律;预应力损失将导致σ_(z)减小和f_(l/2)增大,其中,σ_(z)减小主要由顶、底板钢束预应力损失所致,f_(l/2)增大主要由底板钢束预应力损失所致,三重和双重组合损失类型相对于单一损失类型时的σ_(z)和f_(l/2)结果表现为叠加关系;桥梁一阶自振频率n不受纵向预应力损失影响。
【总页数】6页(P26-31)
【作者】毛德均;余文正;许鹏;陈旭;王春华
【作者单位】昆明学院建筑工程学院;云南通衢工程检测有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U448.215
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