連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁腹板裂縫成因分析研究.pdf

1、隨著橋用材料性能與施工工藝水平的不斷進步，連續(xù)剛構(gòu)橋由于結(jié)構(gòu)特性優(yōu)良而成為許多橋梁的首選。但是，在連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁大量的使用以后，普遍存在的箱梁腹板裂縫問題成為了阻礙其發(fā)展的突出問題，也成為學術(shù)界、工程界關(guān)注的一個焦點。為探討上述腹板裂縫的成因，本文以南岸區(qū)某長江大橋?qū)嶋H工程項目為依托，對連續(xù)剛構(gòu)橋的箱梁腹板的應力狀態(tài)和位移進行了系統(tǒng)分析研究。 本文首先依據(jù)文獻資料探討分析了我國連續(xù)剛構(gòu)橋開裂，尤其是箱梁腹板開裂的一般現(xiàn)象和開裂原

2、因，并指出了連續(xù)剛構(gòu)橋在設(shè)計和施工中存在的不足。然后通過空間有限元計算方法，對整個箱梁橋尤其是腹板的受力狀態(tài)進行了有限元力學分析。在對連續(xù)箱梁腹板進行空間有限元局部應力分析時，充分考慮各種因素對局部模型的影響，對箱梁腹板進行了受力狀態(tài)的力學分析，著重分析了豎向預應力損失和溫度梯度變化造成箱梁腹板開裂破壞的原因。同時對實際橋梁結(jié)構(gòu)中箱梁腹板等關(guān)鍵塊件的應力狀態(tài)進行現(xiàn)場勘測，以此檢驗有限元分析模型的計算結(jié)果可靠性和準確性。 本文的分

3、析結(jié)果表明，本連續(xù)剛構(gòu)橋腹板裂縫形成的主要原因是：塊件混凝土收縮時，開裂塊件受到前一塊件的約束作用以及由該兩個塊件齡期差異導致的收縮量差的附加約束作用產(chǎn)生的拉應力：兩塊件從大氣中的吸熱量差產(chǎn)生的前一塊件對開裂塊件的脹裂作用的拉應力，即收縮約束拉應力和吸熱量差拉應力。收縮約束拉應力各塊件均存在，吸熱量差拉應力僅出現(xiàn)在春季的快速升溫時季，雖然由兩種拉應力組合在一起使腹板開裂，但僅有收縮約束拉應力不足以產(chǎn)生裂縫，故吸熱量差拉應力才是主要因素；