既有大跨度预应力混凝土连续刚构桥使用性能分析
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摘要
大跨度预应力混凝土连续刚构桥具有自身的特点和优越性,在交通工程上日益得到普遍推广使用。目前投入使用的既有大跨PC连续刚构桥中,存在着各种各样影响其使用性能且表现出一般的共性和规律性的病害。这些病害主要有:箱梁腹板、底板出现裂缝;跨中下挠过大;预应力失效日益严重,施工过程的各类缺陷等。
本文基于对连续刚构桥的结构分析和施工工艺对其使用性能影响的分析,重点考虑了以下主要因素:结构受力特点与相应的预应力布置方式、结构构造特点、混凝土收缩徐变、温度的变化、施工过程、挠度的计算方法及箱梁裂缝等。
本文以广州市东圃特大桥为工程实例,对既有连续刚构桥损伤状况进行分析研究,结合分析成果,提出在设计阶段应该更全面更合理地考虑到影响使用性能的因素,在施工阶段采取合理的施工技术保障措施。
With special characteristics and advantages, the long-span PC continuous rigid frame bridge have been widely used in bridge engineering. But there are many kinds of damages in the existing long-span PC continuous rigid frame bridge, which existed regularly and had negatively influences on the bridge serviceability. These damages include cracks in box girder, too large deflection in the middle span, the effective prestressing forces losing, and low quality in construction processes.
This paper analyzed the serviceability of the long-span PC continuous rigid frame bridge based on the structural analysis and construction processes. The following main factors have been considered including structural characteristics, arrangement of prestressing tendons, concrete creep and shrinkage, temperature, construction process, calculating method of deflection, cracks in box girder, etc.
Dongpu bridge located in Guangzhou was used as an sample in the paper to analyze the damage degree to the existing long-span continuous rigid frame bridge. Based on the results of analysis, some suggestions have been given for the serviceability control to the long-span continuous rigid frame bridge in design and construction processes.
本文基于对连续刚构桥的结构分析和施工工艺对其使用性能影响的分析,重点考虑了以下主要因素:结构受力特点与相应的预应力布置方式、结构构造特点、混凝土收缩徐变、温度的变化、施工过程、挠度的计算方法及箱梁裂缝等。
本文以广州市东圃特大桥为工程实例,对既有连续刚构桥损伤状况进行分析研究,结合分析成果,提出在设计阶段应该更全面更合理地考虑到影响使用性能的因素,在施工阶段采取合理的施工技术保障措施。
With special characteristics and advantages, the long-span PC continuous rigid frame bridge have been widely used in bridge engineering. But there are many kinds of damages in the existing long-span PC continuous rigid frame bridge, which existed regularly and had negatively influences on the bridge serviceability. These damages include cracks in box girder, too large deflection in the middle span, the effective prestressing forces losing, and low quality in construction processes.
This paper analyzed the serviceability of the long-span PC continuous rigid frame bridge based on the structural analysis and construction processes. The following main factors have been considered including structural characteristics, arrangement of prestressing tendons, concrete creep and shrinkage, temperature, construction process, calculating method of deflection, cracks in box girder, etc.
Dongpu bridge located in Guangzhou was used as an sample in the paper to analyze the damage degree to the existing long-span continuous rigid frame bridge. Based on the results of analysis, some suggestions have been given for the serviceability control to the long-span continuous rigid frame bridge in design and construction processes.
引文
[1]范立础.桥梁工程(上册).人民交通出版社,2001.
[2]姚玲森.桥梁工程.人民交通出版社,1985.
[3]马保林.高墩大跨连续刚构桥.人民交通出版社,2001.
[4]楼庄鸿.国内外大跨径桥梁的现状和发展趋势.中南公路工程,1994,(1).
[5]杨高中,等.连续刚构桥在我国的应用和发展.公路.1998,(6)-(7).
[6]刘作霖,徐兴玉等编著.预应力T型刚构桥.人民交通出版社,1982.
[7]杨志平,朱桂新,李卫.预应力混凝土连续刚构挠度长期观测.公路,2004年8月.
[8]詹建辉,陈卉.特大跨度连续刚构主梁下挠及裂缝原因分析.中外公路,2005年2月.
[9]马健.三门峡黄河公路大桥的主桥加固.公路,2004年6月.
[10]陆中元,李建华,朱念清.广东南海金沙大桥的维修加固.铁道建筑,2004年第10期
[11]陈开利.帕劳共和国的桥梁倒塌事故.国外公路,1998年6月.
[12]过镇海.钢筋混凝土原理.清华大学出版社,2000.
[13]张士铎.桥梁设计理论.人民交通出版社,1984.
[14]项海帆.高等桥梁结构理论.人民交通出版社,2002.
[15]过镇海.混凝土的强度和变形.清华大学出版社,1997.
[16]王铁梦.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社,2000.
[17]张志刚.PC槽形梁产生裂缝的原因浅析.铁道建筑,1998.(5).
[18]赵国藩等.钢筋混凝土的裂缝控制.海洋出版社,1985.
[19]朱汉华等.预应力混凝土连续箱梁桥裂缝分析与防治.人民交通出版社,2006.
[20]浙江省“连续箱形梁桥裂缝调查分析及防治措施的研究”课题组.连续箱形梁桥裂缝调查分析及防治措施的研究.浙江交通科技,2000,(4).
[21]李海军,李军.连续梁桥预应力混凝土箱梁腹板裂缝成因浅析.华东公路,2000,(3).
[22]杜国华,毛昌时,司徒妙龄.桥梁结构分析.同济大学出版社,1994.
[23]周虑,陈永春.收缩 徐变.北京:中国铁道出版社,1994.
[24]贺栓海.桥梁结构理论与计算方法.人民交通出版社,2003.
[25]刘兴法.混凝土结构的温度应力分析 北京:人民交通出版社,1991.
[26]魏光坪.单室预应力混凝土箱梁温度场及温度应力研究.西南交大学报,1989(4).
[27]邵旭东等.混凝土桥梁温度梯度应用研究.湖南大学土木系桥梁教研室,1996.12.
[28]刘继尧,赵立成.公路桥涵设计手册—梁桥(下册).人民交通出版社,2000.
[29]张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥.人民交通出版社,2000.
[30]范立础.预应力混凝土连续梁桥.人民交通出版社,1988.
[31]徐岳,王亚君,万振江.预应力混凝土连续梁桥设计.人民交通出版社,2000.
[32]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计.北京:人民交通出版社,2000.
[33]黄绳武.桥梁施工及组织管理.人民交通出版社,1992
[34]徐君兰.大跨度桥梁施工控制.北京:人民交通出版社,2000.
[35]程翔云.悬臂施工中的预拱度设置.公路,1995(7).
[36]张士铎.现代混凝土基础理论.同济大学出版社,1994.
[37]交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004).北京:人民交通出版社,2004.
[38]交通部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).北京:人民交通出版社,2004.
[39]交通部.公路工程技术标准(JTG B01-2003).北京:人民交通出版社,2003.
[40]交通部.公路桥涵设计通用规范(JTJ 021-89).北京:人民交通出版社,1989.
[41]余惠平.混凝土徐变与收缩特性现场试验研究.铁道建筑技术,1997.7.
[42]林绍忠.混凝土结构施工期徐变应力分析的迭代法.长江科学院院报,1995.3.
[43]刘忠.混凝土徐变收缩的递推AEMM法.重庆交通学院学报,1994.12.
[44]李传习等.阶段施工桥梁的徐变变形及内力重分布研究.中国公路学报,2000.10.
[45]周履.徐变收缩.北京:中国铁道出版社,1994.
[46]T Y Lin.Deon of Prestressed Concrete structures.John Wiley & Sons,1981.
[47]陶学康.后张预应力混凝土设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1996.
[48]涂杨志.大跨度预应力混凝土连续梁桥预应力损失研究.武汉理工大学,2003.
[49]万国朝,黄邦本译.预应力混凝土桥梁分段施工和设计.北京:人民交通出版社,1984.
[50]刘印生.箱梁裂缝产生的原因分析及预防措施.桥梁,2003.5.
[51]吴小平,贫拴海等.公路钢筋泥凝土梁桥的长期挠度分析.交通运愉工程学报,2001.12.1(4).
[52]吕忠达,周绪红,侯健等.大跨径连续梁桥的合理成桥状态研究.2005年全国桥梁学术会议论文集.人民交通出版社,2005年10月.
[2]姚玲森.桥梁工程.人民交通出版社,1985.
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[42]林绍忠.混凝土结构施工期徐变应力分析的迭代法.长江科学院院报,1995.3.
[43]刘忠.混凝土徐变收缩的递推AEMM法.重庆交通学院学报,1994.12.
[44]李传习等.阶段施工桥梁的徐变变形及内力重分布研究.中国公路学报,2000.10.
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[50]刘印生.箱梁裂缝产生的原因分析及预防措施.桥梁,2003.5.
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