大跨径连续刚构桥的裂缝分析及处理措施

摘要

目前一些大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁出现了以下问题：主梁箱腹板出现斜裂缝，主要是边孔近现浇段和中孔1/4—3/8L段出现较多；主梁箱底板跨中部分预应力钢筋张拉锚固后出现纵向裂缝；主梁箱顶板，对于较长悬臂箱梁翼板在悬臂根部出现纵向裂缝，对于宽箱梁在顶板跨中出现纵向裂缝；主梁后期(运营期)收缩徐变变形下挠普遍比设计计算值要大，桥面纵坡与设计相差较大，行车舒适性差，引发使用的安全危机感。 本文以重庆广阳岛大桥实桥为研究对象，跟随施工过程，分别从设计、施工方面分析了大跨径连续刚构桥裂缝产生的机理以及事前的处理措施。并对预应力连续刚构桥计算不同变截面梁底曲线对应混凝土应力以及主拉应力，通过比较应力大小得到合理梁底幂曲线的选取；通过数值分析以及回归分析的方法归纳预应力连续刚构桥梁高跨比变化范围，箱梁截面板厚的经验公式及取值范围，合理孔跨比范围；并回归拟和预应力混凝土连续刚构桥双薄壁墩的墩高、壁厚、双肢间距及跨径相互间的计算公式。最后根据实桥观测的数据对箱梁腹板、底板分别进行了全桥和局部受力分析；同时对结构剪力滞效应进行计算，得出了对设计、施工有价值的结论。

目录

文摘

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第一章概论

1.1连续刚构桥的发展简况

1.1.1连续刚构桥的出现

1.1.2连续刚构桥的发展现状及前景

1.1.3连续刚构桥的特点

1.1.4本篇论文的研究内容及其意义

1.2重庆广阳岛大桥的概况

1.2.1 工程概况

1.2.2设计标准

1.2.3广阳岛大桥的结构特征

第二章裂缝产生机理

2.1连续刚构桥的结构特点

2.1.1连续刚构桥的受力特征

2.1.2梁主要尺寸的拟定

2.1.3桥面铺装

2.2裂缝产生原因

2.2.1荷载引起的裂缝

2.2.2温度变化引起的裂缝

2.2.3收缩引起的裂缝

2.2.4地基础变形引起的裂缝

2.2.5钢筋锈蚀引起的裂缝

2.2.6冻胀引起的裂缝

2.2.7施工材料质量引起的裂缝

2.2.8施工工艺质量引起的裂缝

第三章裂缝的控制措施

3.1常见裂缝位置

3.2连续刚构桥合理的总体布置

3.2.1边跨与中跨的比例及高跨比

3.2.2横截面布置型式及选型

3.2.3箱梁截面各组成部分的最小构造尺寸

3.3连续刚构桥的设计控制

3.3.1关于压应力控制值问题

3.3.2剪力滞效应

3.4箱梁配筋控制

3.4.1纵向预应力筋

3.4.2竖向预应力筋

3.4.3关于非预应力钢筋的设置

3.5补强控制

3.5.1后张预应力筋锚区加强钢筋

3.5.2板内曲线预应力筋防崩加强钢筋

3.5.3 薄板预应力筋锚后扩散加强钢筋

3.5.4顶板裂缝产生原因和处理方法

3.6大体积砼施工裂缝控制

3.6.1温度裂缝产生的主要原因

3.6.2温度裂缝形成的过程

3.6.3温控指标

3.6.4材料的选定

3.6.5泵送混凝土施工工艺改进

第四章大跨度连续刚构桥结构计算分析

4.1连续刚构桥结构参数计算分析

4.1.1箱梁线性参数

4.1.2梁高参数

4.1.3箱梁几何参数

4.1.4 PC箱梁孔跨比

4.1.5双薄壁墩参数

4.1.6本节小结

4.2箱梁腹板开裂计算分析

4.2.1腹板开裂可能因素

4.2.2箱梁腹板开裂理论分析

4.2.3本节小结

4.3箱梁底板裂缝计算分析

4.3.1箱梁底板板裂缝位置及特点

4.3.2全桥计算模型及结果分析

4.3.3局部应力分析

4.3.4本节小结

4.4箱梁的剪力滞效应分析

4.4.1模型建立

4.4.2剪力滞效应分析

4.4.3本节小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献