植入式桥面连续构造ppt课件

1、1;.o2008年底，我国已建桥梁59.46万座，年增1.5万座664公里桥梁。o2008年底，浙江省国省道共有桥梁8396座，计91.96万米。o已建成的桥梁中以上是简支梁桥。o桥面连续是简支梁桥的重要构造措施，对桥梁受力性能和使用性能改善、减低桥梁维护费用、确保道路交通的畅通具有重要意义。2;.：多孔简支梁用桥面铺装层将接头连接成为一体，省去相邻跨桥梁之间的伸缩缝。：在不改变简支桥梁受力条件下为车辆提供连续、平稳的行车道。：我国自20世纪70年代问世以来，受到工程界广泛欢迎，应用普遍。 3;.o根据浙江省8条高速公路2750座桥梁初步调查，有170座桥梁存在明显桥面连续破损病害；o根据金丽

2、温高速公路金丽段和温州西过境段的详细调查，在被调查的298座桥梁中有134座桥梁在桥面连续部位开裂，占被调查桥梁数的45.0%，开裂的桥面连续数量共417条，占病害桥梁桥面连续1858条的22.4%，为全部4132条桥面连续的10.1%。o浙江省70%以上桥梁都存在盖梁、台帽水侵害。 4;.o影响行车舒适性和增大车轮冲击作用，NoImageNoImage5;.o导致桥墩水侵蚀，影响下部结构的耐久性，此处增加照片6;.o提高养护成本、对交通正常通行影响大。7;.o在总结传统桥面连续结构存在的问题基础上，提出新型桥面连续结构，避免桥面连续部位开裂，确保行车安全性和舒适性，解决因桥面连续部位开裂引起

3、的桥墩、盖梁水侵害问题，提高公路桥梁的使用寿命。8;.9;.10;.梁体梁体梁体梁体桥面连续构造桥面连续构造两端切缝型桥面连续受力变形温差效应车辆荷载11;. 英国：ECC桥面连续构造 日本：CFRP的桥面连续构造 12;.13;.混凝土梁体混凝土梁体80200195305020200195208080213&4671030截面图1- 植入式桥面连续装置 2- 植入式桥面连续装置（8mm钢筋）3- 桥面铺装钢筋网10mm,间距1010cm 4- 加密钢筋10mm5- 辅助钢筋10mm6- 混凝土铺装层 55混凝土沥青混凝土14;.考虑以下考虑以下5种工况种工况:1）简支梁在整体温度变化

4、下引起的收缩或伸长。所产生的应力计为w。2）汽车制动力引起的桥面连续部位拉、压应力。所产生的应力计为z。3）车道荷载满布相邻两跨时引起的下挠转角效应，转角变形将使连续部位产生上缘受拉下缘受压的弯曲应力。所产生的应力计为q。4）梯度温度作用中的正温差将引起梁端上挠转角效应，导致上缘受压、下缘受拉；反温差效应正好与之相反。所产生的应力计为t。5）车轮荷载作用在桥面连续处引起的局部受力效应。所产生的应力计为j。15;.） w=83.48kN/（0.062*1）=1346.5kPa=1.35Mpa z =282.910-3/13/0.08=0.27MPa j：上缘应力为0.6MPa，下缘应力为-1.2

5、MPa 16;.T+T-T+T-） 工况一：满布公路一级车道荷载引起梁端转角Pk=240kNQk=10.5kN/mT+T-T+T-17;.常用型式简支梁在公路I级车道荷载作用下的最大梁端转角序号类别跨径（m） 桥宽（m）梁高（cm）梁宽（cm）横向分配系数 转角（弧度）1空心板1013451250.32241.9310-321313601250.30261.4810-331613801250.28581.0710-342013901250.22901.2810-35小箱梁2513140024000.61401.1210-36T梁5013260023850.64801.7410-318;.汽车荷

6、载作用下桥面连续构造应力（单位：MPa） 部 位一跨作用qk +Pk，邻跨作用qk一跨作用qk，邻跨作用qk刚接板式ECS刚接板式ECS上 缘-11.4 -6.2-5.2-1.4 下 缘21.0 7.19.6 1.5 部 位正温差作用反温差作用刚接板式ECS刚接板式ECS上 缘15.94.4-8.0-2.2下 缘-29.2-4.714.82.4梯度温度作用下桥面连续构造应力（单位：MPa） 19;. 结论：钢筋直径为8mm；橡胶厚度1316mm、宽度430mm 20;.：三种方案，A、C为ECS式，两者之间的构造细节不同，D为传统形式：完全模拟实际构造，并考虑板梁的支座变形影响：根据实际使用材

7、料设定参数21;.o两跨20m跨度单片板梁为计算对象o计算模型的细部桥面连续部 22;.工况考虑的荷载备 注1车道荷载按公路-I级取值2温度正梯度按公路规范铺装8cm厚沥青混凝土3温度负梯度按公路规范铺装8cm厚沥青混凝土4整体升降温305局部车轮荷载施加重车的轮荷载6制动力工况按公路规范设定7823;.1）最大主拉应力减小2）应力分布均匀最大主拉应力11.52MPa 最大主拉应力12.93MPa最大主拉应力16.23MPa 24;.1）最大主压应力减小2）应力分布均匀最大主压应力6.649MPa 最大主压应力6.568MPa最大主压应力26.91MPa 25;.1）最大主拉应力减小2）应力分

8、布均匀 最大主拉应力8.019MPa 最大主拉应力7.853MPa 最大主拉应力25.800MPa26;.1）最大主压应力减小2）应力分布均匀 最大主压应力5.443MPa 最大主压应力8.352 MPa 主压应力最大为11.98MPa 27;.1车道荷载6.1286.6219.138方案一A主拉应力最小2温度正梯度5.3044.90321.920 方案一C主拉应力最小3温度负梯度3.6794.7846.331 方案一A主拉应力最小4整体降温2.8163.9123.146方案一A主拉应力最小5局部车轮荷载5.0855.5595.669方案一A主拉应力最小6制动力0.2240.1740.218方

9、案一C主拉应力最小7工况组合11.5212.9316.23方案一A主拉应力最小8工况组合8.0197.85325.800方案一C主拉应力最小28;.：2009年6月8日。：A、C、D三种类型连续构造，跨度16m。：温度梯度和车道荷载，根据梁端转角相等条件模拟。如温度梯度按规范计算T1=16.4，T2=5.98，对应梁端转角为0.001278，按几何关系在梁远端顶升。 NoImage29;. 支座桥面连续装置，长约3.0m4cm1604cm1604cm桥面连续装置，长约3.0m倾角仪千分表千分表（两侧）支座30;.模拟温度梯度模拟车道荷载31;.，顶升至5.0cm时，桥面一侧出现细裂缝，顶升至2

10、.0cm时，桥面一侧出现细裂缝，顶升至2.5cm时，桥面一侧出现细裂缝32;. -50501502503504500204060抬升位移量(mm)应变1（）方案一A方案一C方案二D -50501502503504500102030405060抬升位移量(mm)应变2（）方案一A方案一C方案二D桥面压应变比较桥面压应变比较压应变比大33;.车道荷载模拟试验结果对比车道荷载模拟试验结果对比34;.：裂缝比较集中：裂缝比较集中桥面侧面35;.：更粗的集中裂缝36;. 05001000150020000123荷载级应变1（）方案一A方案一C方案二D桥面拉应变比较桥面拉应变比较37;.试验结果试验结果3

11、8;.39;.40;.测点布置及传感器设置测点布置及传感器设置A方案（植入式）15#、23#、B方案（植入式）14#、24#、C方案（植入式）25#、D方案（传统）22#、合 计10处41;.试验工况试验工况静载试验工况静载试验工况纵向按连续桥面墩顶处最大负弯矩(支点最大角位移)横向偏载，试验截面分别为27#墩、28#墩、29#墩、30#墩加载位置42;.27号墩测点布置号墩测点布置43;.28号墩测点布置号墩测点布置44;.29号墩测点布置号墩测点布置45;.30号墩测点布置号墩测点布置46;.应变读数结果比较（应变读数结果比较（） 位置A(27号墩)B(28号墩)C(29号墩)D(30号墩

12、)应变测点号应变测点号应变测点号应变测点号接缝附近112W01110W0954W17-34W0237W1046W18-30W0328W1132W19-14W0420W1244W20-接缝处26W0536W1341W2160W2530W0629W1448W2247W2635W0727W1528W2355W2712W0827W1635W2428W2847;.结构外观检查结构外观检查 48;.NoImage采用采用ECS构造的连接缝没有开裂构造的连接缝没有开裂49;.NoImage采用传统构造的连接缝发现裂缝采用传统构造的连接缝发现裂缝50;.2009-8-17，大雨后，大雨后30号墩 D方案 盖梁

13、一处水侵害 51;.52;.53;.采用ECS构造：每道建安费12753元，使用期5060年。采用传统桥面连续构造：每道建安费6570元，4年使用期限，更新费13270元（包括施工封道影响）。采用伸缩装置：每道建安费14343元，橡胶条10年使用期限，每次更换费1700元（包括施工封道影响）。采用先简支后连续构造：每道费用总计为50520元，使用期100年。 以一座10跨20 m正交简支桥梁为例：共设8道桥面连续构造，桥面净宽12m，20年使用期。54;.栏目 类型一次建设成本20年内维修次数20年内维修费用总计费用采用ECS连续构造10.20010.2采用传统桥面连续构造5.3553.158

14、.4采用伸缩装置11.511.412.9采用先简支后连续构造40.40040.4总计费用比较采用ECS构造比传统桥面连续构造节约48.2万元，比先简支后连续构造节约30.2万元55;.56;.57;.58;.o提出了ECS构造的和： 1）ECS适用条件 2）构造的设计、施工要求 3）施工流程 4）安装质量、精度要求59;.ECS装置的使用年限：环境类别环境条件最小使用年限I温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境60严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨海环境60海水环境50受侵蚀性物质影响的环境50 水泥混凝土桥面铺装面层（不含整平层和垫层）的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等

15、级不应低于C40。 桥面连续2m宽度范围内混凝土宜采用含0.81.6kg/m 3网状聚丙烯纤维的混凝土。 桥面连续范围内水泥混凝土铺装层内应配置钢筋网。钢筋直径应不小于10mm，横向间距50mm，纵向间距100mm。钢筋宜采用带肋钢筋。60;.桥面连续位置650mm宽度范围内钢筋网和ECS装置伸出钢筋宜涂刷富锌漆。桥面连续范围内应设置架立钢筋，钢筋直径不小于8mm，两头设置直角弯钩，架立钢筋下方接触ECS装置处放置混凝土垫块。ECS装置伸出钢筋和上层钢筋网采用单面焊接，焊缝长度不应小于钢筋直径的10倍。水泥混凝土铺装层上方应铺设不小于80mm的沥青混凝土铺装。 沥青混凝土铺装尚应符合公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）的有关规定和设计文件的要求。在浇筑桥面铺装混凝土之前，应先将桥面连续缝处4