桥面板纵向裂缝的计算分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 桥面板纵向裂缝的计算分析 摘要：针对桥面板普遍出现纵向 裂缝的问题，对预应力混凝土现浇箱梁 桥面板进行了横向计算，对桥面板在横 向力作用下纵桥向裂缝产生的主要因素 进行了分析。提出了混凝土桥面板裂缝 问题的解决建议。 中国论文网 /2/view-12911350.htm Abstract: To problem of bridge flooring general cracks appeared, pour prestressed concrete box Cbeam bridge flooring is calculated crosswise; the main cause of lengthwise bridge direction crack is analysed when bridge flooring under cross direction load turned up. Sulutions and suggestions of concrete bridge -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 flooring crack problem is put forward. 关键词：桥面板，裂缝 Key words: bridge flooring ,crack 1 引言 预应力混凝土箱形梁桥由于具有 结构轻盈、抗弯、抗扭性能优良等众多 优点，在桥梁建设中得到了广泛的应用。 但在运营过程中普遍出现了桥面板纵向 裂缝的病害。在桥梁设计中，特别是纵 向为全预应力结构或部分预应力 A 类结 构时，纵向力作用不出现裂缝，即桥梁 结构不会出现横向的裂缝。但由于一般 的窄桥，横向并不施加预应力，横向仍 为钢筋混凝土构件，带裂缝工作。桥面 板纵向裂缝的产生主要是由横桥向荷载 作用的结果。 为分析影响桥面板裂缝产生的主 要因素，以深圳港西部港区疏港道路第 2 合同段主线左幅桥第 13 联 330m 现 浇预应力混凝土箱梁为例，进行桥面板 裂缝的计算和分析。 2 技术参数 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 2.1 结构参数 1）桥面板计算位置选择在桥梁 跨中的标准截面，截面尺寸见图 1 2）桥梁宽度： 0.5m（防撞护栏） +12.25m（行车道）+0.5m（防撞护栏） =13.25m。 3）桥面铺装：8cm 沥青混凝土 铺装+8cmC50 防水混凝土。 4）主梁结构纵向按照全预应力 构件设计，横向未设置预应力。 2.2 主要考虑的作用 1）结构重力； 2）桥面二期恒载：两侧防撞墙 各 17.2KN/m、桥面铺装 4.8KN/m； 3）混凝土收缩与徐变作用； 4）车辆荷载：公路-I 级车辆荷 载； 5）温度作用：均匀温度按整体 升温 25和整体降温 20考虑；温度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 梯度基数升温 T1=+14 ， T2=+5.5 和降温 T1=-7 ,T2=-2.75 。 3 计算模型 3.1 计算模型的选取 1）桥面板计算位置选择在桥面 板截面最薄弱的桥梁跨中处，计算模型 为沿桥梁纵向选取 1m 的主梁结构进行 计算。计算简图见图 2。 2）假设与桥面板相连的三个腹 板在板底处的约束条件分别为固定支座 （中腹板处）和单向支座（边腹板处） 。 3.2 作用的取值 依据公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）4.3.1 条规定，桥面板 的计算为桥梁局部加载，计算采用车辆 荷载。标准车辆荷载最大轴重（标准车 辆两个后轴 2140KN，间距 1.4m） 。 根据公路钢筋混凝土及预应力 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 混凝土桥涵设计规范 （JTG D62- 2004）4.1.3 条单向板计算宽度的的规定 来确定车辆荷载的分布宽度。 本文以单位宽度（1m）的桥面板 为模型，桥面板的作用大小根据车辆荷 载的大小除以对应的分布宽度即为单位 桥面宽度所分配的车辆荷载大小。进而 确定计算时所采用折线形式的横向分布 系数。详见图 2。 4 桥面板裂缝计算分析 裂缝宽度计算公式的基本形式如 下式所示： r 其中：为按荷载效应的标准组合 计算的钢筋混凝土构件裂缝截面处纵向 受拉钢筋的应力或者混凝土纵向受力钢 筋的等效应力；为钢筋的弹性模量；为 构件的受力特征系数；为裂缝间纵向受 拉钢筋应变不均匀系数；为受拉裂缝平 均间距。 本桥面板的横向计算主要计算了 各作用组合值效应以及温度梯度、收缩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 徐变、车辆荷载等作用的标准值效应。 各作用组合值效应具体结果详见表 1： 表 1、表 2 中，顶板顶部最大裂 缝均出现在悬臂根部和中腹板顶部等位 置，顶板底部最大裂缝均出现在箱室的 跨中位置。 由表 1 桥面板裂缝组合值效应计 算结果可见，桥面板的裂缝宽度均小于 0.2mm，经计算，考虑到长期效应的影 响后裂缝宽跨度仍然满足规范要求。 由表 2 桥面板裂缝标准值效应计 算结果可见，在计算桥面板裂缝宽度时， 温度梯度作用标准值与混凝土收缩徐变 作用标准值所产生的效应比较明显，甚 至超过了汽车荷载的效应。以上计算结 果是桥面板计算跨径为 4.35m 时的计算 结果。当桥面板跨径增大时温度梯度作 用标准值和收缩徐变作用标准值对裂缝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 宽度的影响还将增大，汽车荷载对裂缝 宽度的影响反而会因荷载分布宽度的增 大而降低。 在桥面板设计时，温度梯度作用 及汽车荷载是难以避免的，应注意尽量 减少由收缩徐变作用带来的不利影响， 建议在桥梁主梁的设计中应注意箱室宽 不宜过大；在主梁材料的选取中注意优 选采用干硬性混凝土并强调尽量减小水 胶比的比值；在施工中应注意主梁的浇 筑质量，应振捣密实，分次浇筑间隔时 间不宜过长，混凝土初凝时间不宜过短； 在施工后应加强混凝土的养生，特别是 曝露的桥面板的养生。 5 结论及建议 1）桥梁主结构纵向计算满足全 预应力构件的要求仅为纵向计算结果， 横向未设置预应力时，其横向结构仍为 混凝土构件，带裂缝工作。 2）收缩徐变作用对桥面板结构 裂缝的产生有着重要的影响，应给予充 分的重视。为减少其不利影响，宜在截 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 面设计中采