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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

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IP屬地：貴州 上傳時(shí)間：2020-04-12 格式：DOC 頁(yè)數(shù)：4 大?。?7KB 積分：20 舉報(bào) 版權(quán)申訴

連續(xù)剛構(gòu)橋運(yùn)營(yíng)過(guò)程中跨中下?lián)系姆治稣簩?duì)于目前連續(xù)剛構(gòu)橋梁情況，對(duì)其運(yùn)營(yíng)過(guò)程中跨中下?lián)系淖兓闆r展開(kāi)了考察，得出了一些原因，也給出了一些對(duì)應(yīng)措施。關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋，跨中下?lián)螴n the process of the continuous rigid frame bridge operation across the middle and lower torsion analysisAbstract：For the case of continuous rigid frame bridge, in the process of its operations across the middle and lower torsion for inspection, the changes of some reasons, and gives some corresponding measures.Keywords: Continuous rigid frame bridge; Across the middle and lower scratching1 前言最近幾十年，連續(xù)剛構(gòu)橋梁在我國(guó)發(fā)展的速度十分快。由于使用強(qiáng)度高的材料制作混凝土構(gòu)件，可以大幅度減少截面尺寸，減少結(jié)構(gòu)自重，對(duì)實(shí)現(xiàn)大跨徑要求很有幫助，但正因?yàn)槿绱藰蚩绲淖兇?，連續(xù)剛構(gòu)橋在預(yù)定壽命年限中的問(wèn)題也暴露出來(lái)，一個(gè)不可忽視的情況就是由于服役時(shí)間的增長(zhǎng)，如果連續(xù)剛構(gòu)跨中的大幅度下?lián)?，必然引起橋梁在運(yùn)作期內(nèi)引起駕駛?cè)藛T與乘車人員的不適感，進(jìn)一步威脅到車輛安全甚至車輛人員的生命安全1。連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)戏冗^(guò)大，將導(dǎo)致梁體出現(xiàn)裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全產(chǎn)生威脅，因此大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的跨中下?lián)蠁?wèn)題也成了這種類型的橋梁在建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中務(wù)必完善的問(wèn)題。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的明顯病害之一便是跨中下?lián)蠁?wèn)題，從現(xiàn)在來(lái)看跨徑在80 m到100 m以下的，病害較少；跨徑在100 m到160 m之間的，病害多；而跨徑在160 m以上的，表現(xiàn)的比較突出。就目前而言，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁跨中下?lián)蠁?wèn)題在全世界范圍都不容忽視。2 跨中下?lián)系某梢?.1.溫差的變化 尤其是由于溫度等原因引起的跨中下?lián)蠁?wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)往往被忽略，或者在設(shè)計(jì)時(shí)用一個(gè)常量來(lái)代替，導(dǎo)致與真實(shí)的溫度原因引起的下?lián)铣霈F(xiàn)出入，個(gè)別時(shí)候出入甚至不小2。2.2外荷載效應(yīng)考慮不足 橋梁在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，外部荷載繁多，有些沒(méi)有考慮到，有些考慮到了但計(jì)算復(fù)雜被化繁為簡(jiǎn)，導(dǎo)致外荷載難免考慮不充分，而外荷載的考慮不充分也給大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋跨中帶來(lái)一些被設(shè)計(jì)時(shí)忽略的下?lián)锨闆r3。2.3計(jì)算方法存在缺陷一般情況下連續(xù)剛構(gòu)橋梁與連續(xù)箱梁的計(jì)算方法為：橋梁在進(jìn)行一定的收縮徐變后的恒定荷載+活動(dòng)荷載+溫度等組合造成的組合應(yīng)力來(lái)計(jì)算，而事實(shí)情況里在實(shí)際工程中有部分截面的組合應(yīng)力效應(yīng)并非是因?yàn)槭湛s徐變結(jié)束時(shí)的組合應(yīng)力值控制，橋梁在進(jìn)行計(jì)算時(shí)沒(méi)有采取應(yīng)力包絡(luò)方法來(lái)開(kāi)始檢驗(yàn)，進(jìn)而未能確保橋梁節(jié)段施工過(guò)程中、合攏前后、活載、溫度、收縮徐變、加載二期恒載等所有階段與它的綜合計(jì)算得出的最大應(yīng)力值都被控制在符合要求的范圍中4-6。2.4考慮縱向預(yù)應(yīng)力損失時(shí)不全面在橋梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要考慮到橋梁的各個(gè)截面的應(yīng)力需要留有合理的儲(chǔ)備應(yīng)力，即在使用時(shí)在各種荷載的作用下截面的拉應(yīng)力與正應(yīng)力都要有足夠的儲(chǔ)備應(yīng)力，才能在設(shè)計(jì)上帶來(lái)安全的保證7。2.5剪力滯效應(yīng)與剪切變形考慮不充分連續(xù)箱梁與剛構(gòu)設(shè)計(jì)理論分析時(shí)通常使用梁為單元，忽略了剪力效應(yīng)。但又由于箱梁腹板一般比較薄，因此箱梁腹板的剪應(yīng)力非常敏感。因?yàn)檩S向力最快出現(xiàn)在腹板處，所以由于剪力滯效應(yīng)，底板出現(xiàn)了變形。對(duì)于稍微寬一點(diǎn)的橫斷面，剪力滯效應(yīng)非常明顯。對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力與荷載產(chǎn)生的剪力滯效應(yīng)有所區(qū)別。直線型的預(yù)應(yīng)力筋等不會(huì)產(chǎn)生剪力，進(jìn)而不會(huì)出現(xiàn)剪力滯效應(yīng)的情況，因此在使用有效寬度的方法時(shí)必須要考慮到預(yù)應(yīng)力梁實(shí)際的受力情況8-10 。2.6設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，給予的安全儲(chǔ)備低 由于預(yù)應(yīng)力的存在，箱梁內(nèi)的主應(yīng)力與拉應(yīng)力大幅度降低，因此可以使斜截面的抗裂性比一般的普通鋼筋混凝土要好。在符合實(shí)際情況開(kāi)始豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計(jì)與縱向預(yù)應(yīng)力鋼布置的前提下，應(yīng)該把使用荷載作用下的主拉應(yīng)力控制在不大于相關(guān)規(guī)定的混凝土抗拉強(qiáng)度范圍內(nèi)。橋梁如果出現(xiàn)斜裂縫，橋梁的承載能力將會(huì)大大降低，更有可能導(dǎo)致突然破壞11,12。2.7箱梁溫度應(yīng)力計(jì)算值與測(cè)試值出入不可忽視箱梁復(fù)雜的溫度差對(duì)于其應(yīng)力分布也有不小的影響，許多橋梁由于在計(jì)算中取的溫差值較低，導(dǎo)致儲(chǔ)備應(yīng)力不夠，有可能使箱梁裂開(kāi)13。我國(guó)從20世紀(jì)80年代一90年代中測(cè)試了多座鐵路橋梁的溫度應(yīng)力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫差分布類似于多次拋物線模式，證明我國(guó)目前橋規(guī)有點(diǎn)簡(jiǎn)單化，理論結(jié)果準(zhǔn)確率控制范圍有待提高。2.8施工質(zhì)量對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)期的影響由于目前大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工時(shí)一般使用懸臂澆筑法，因而豎直方向的接縫質(zhì)量對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)期間跨中下?lián)系挠绊懸矐?yīng)重視。其次在施工的時(shí)候，有時(shí)候早早的拆掉模具，導(dǎo)致接縫地方的砼的緊密程度不好，也會(huì)影響豎向接縫的質(zhì)量14,15。而豎向接縫的質(zhì)量好壞在一定程度上回影響橋梁的總體剛度，進(jìn)而導(dǎo)致跨中下?lián)稀?.9汽車長(zhǎng)期超載的影響我國(guó)現(xiàn)目前的橋梁運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制尚不是十分完善，在橋梁實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，過(guò)橋時(shí)候的車輛有相當(dāng)一部分車輛屬于超載車輛，顯然這部分超載車輛在設(shè)計(jì)時(shí)是沒(méi)有考慮進(jìn)去的，在計(jì)算時(shí)更沒(méi)有考慮進(jìn)去16。在橋梁開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后，隨著時(shí)間的日積月累，這部分超載的汽車對(duì)大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)系挠绊懲蝗撕雎?，而且后期考慮計(jì)算進(jìn)去的難度也十分大，因此應(yīng)該引起重視。3 對(duì)于跨中下?lián)系膽?yīng)對(duì)方法3.1混凝土的收縮與徐變混凝土收縮是指在混凝土凝結(jié)初期或硬化過(guò)程中出現(xiàn)的體積縮小現(xiàn)象，混凝土徐變是指混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形：混凝土在一定的應(yīng)力水平下，保持荷載不變，隨著時(shí)間推移而增加的變形稱為徐變。目前對(duì)混凝土收縮與徐變對(duì)橋梁下?lián)系挠绊懹袃煞N觀點(diǎn)，第一種觀點(diǎn)認(rèn)為，梁體的上翼與下翼邊緣僅受到大小相等或接近的壓應(yīng)力，梁體在收縮徐變的作用下僅會(huì)出現(xiàn)橫向的收縮并不會(huì)出現(xiàn)下?lián)?。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，梁體的上翼與下翼緣都承受壓應(yīng)力時(shí)，梁體在收縮徐變的作用下只會(huì)發(fā)生軸向縮短，而不會(huì)發(fā)生下擾。針對(duì)混凝土徐變收縮應(yīng)，設(shè)計(jì)施工有以下方法：在二期恒載的施工時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐蒲?，這樣對(duì)降低后期跨中變形有積極的影響。橋梁設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮到混凝土的收縮與徐變產(chǎn)生的撓度17。若工期允許的情況下,進(jìn)行施工的時(shí)候最好讓縱向預(yù)應(yīng)力的張拉齡期不低于五天。在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)的同時(shí)，要力求讓截面的中間部分受壓為主,上、下邊緣的應(yīng)力相等或者很接近18。3.2預(yù)應(yīng)力在橋梁施工過(guò)程中布置波紋管時(shí),應(yīng)該盡可能讓平彎和豎彎處平滑。在進(jìn)行灌漿的時(shí)候建議使用真空灌漿法。增加頂跨、中跨的備用預(yù)應(yīng)力束,這里的預(yù)應(yīng)力束最好在混凝土完成相當(dāng)?shù)氖湛s、徐變后再進(jìn)行張拉。備用束的張拉可以大幅度減小跨中的撓度,導(dǎo)致極大降低對(duì)整個(gè)橋梁的應(yīng)力影響。3.3梁體的整體性剛度撓度的計(jì)算與預(yù)拱度的設(shè)置時(shí)需要把荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)考慮進(jìn)去。改進(jìn)豎向預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)方式。豎向預(yù)應(yīng)力筋縱向間距為500 mm1000 mm ,思考到實(shí)際進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力施工時(shí)候的困難，可以對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力的效果乘以系數(shù)0.6再開(kāi)始計(jì)算。還可以使用例如“U”型豎向筋的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)一步防止腹板的開(kāi)裂19-23。適度的增加一下主梁跨中的截面高度。因?yàn)橛醒芯勘砻?適度的提高一下梁跨中的高度對(duì)減小下?lián)吓c控制提高主梁剛度都有明顯的效果24,25。對(duì)于一些規(guī)律明顯的裂縫部位，建議使用更好的鋼纖維混凝土。3.4橋梁的超重控制車輛密度較大的橋梁在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)由活載導(dǎo)致的徐變需要考慮進(jìn)去，否則隨著時(shí)間的推移，該因素引起的徐變必然量變引起質(zhì)變26。施工過(guò)程中要格外重視箱梁模板的剛度,以免產(chǎn)生脹模而引發(fā)自重變大。3.5橋梁施工中控制措施頂推量的大小建議在混凝土收縮徐變完成過(guò)后的情況下,按照主墩墩頂?shù)奈灰平咏?的原則確立,在進(jìn)行頂推工作時(shí),建議以主墩墩頂位移的控制為主,頂推的控制為次。其次在中跨跨中合攏之前 ,應(yīng)該先讓主墩向兩岸預(yù)偏, 用來(lái)降低混凝土收縮徐變對(duì)主墩的負(fù)面影響27,28。3.6完善計(jì)算水平目前的連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)大多都是使用的平面桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算，但這和實(shí)際上結(jié)構(gòu)的受力存在一些區(qū)別。桿系的有限元理論上來(lái)說(shuō)僅能用于桿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是目前的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋大多在施工時(shí)使用的是懸臂澆筑法，開(kāi)始施工時(shí)，與其說(shuō)結(jié)構(gòu)是桿系，不如說(shuō)是塊體單元。圣維南原理指出這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布很難與桿系假設(shè)計(jì)算的結(jié)果對(duì)上。由此可見(jiàn)，如果從成橋狀態(tài)查看結(jié)果會(huì)好一些。但就目前計(jì)算水平來(lái)說(shuō)，就算是成橋狀態(tài)，也與實(shí)際有一些出入，這個(gè)問(wèn)題必定會(huì)隨著科技的發(fā)展而解決29。3.7完善運(yùn)營(yíng)管理運(yùn)營(yíng)管理雖然與橋梁設(shè)計(jì)的好壞、施工的好壞沒(méi)有太大的關(guān)系，但正如上面超載車輛對(duì)跨中下?lián)系挠绊懰f(shuō)，運(yùn)營(yíng)管理的好壞對(duì)跨中下?lián)弦彩鞘种匾?。?yīng)該嚴(yán)格管控車輛的超速與超載，定期對(duì)橋梁進(jìn)行跨中下?lián)系臋z測(cè)并且建立檢測(cè)檔案，密切關(guān)注橋梁的使用情況。4 總結(jié)預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋在一定的場(chǎng)合內(nèi)算得上一種經(jīng)濟(jì)方案不錯(cuò)的橋型,再加上其施工技術(shù)安全、可靠,施工時(shí)對(duì)場(chǎng)地的使用也較小,橋梁運(yùn)行期間養(yǎng)護(hù)費(fèi)用相對(duì)來(lái)說(shuō)不高。因此這種橋型在西部的一些地區(qū)有很大的使用前景。由于經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,當(dāng)今世界橋梁的跨徑也在不斷增大,而跨徑的增大，必然會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些需要我們解決的新問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力損耗與混凝土的收縮徐變效應(yīng)對(duì)橋梁跨中下?lián)系淖兓胁恍〉挠绊?，特別是預(yù)應(yīng)力損失的原因，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)施工過(guò)程中，務(wù)必要高度重視。只要設(shè)計(jì)方、施工方一起努力,進(jìn)一步完善目前的理論,提高監(jiān)督力度,確保作業(yè)質(zhì)量,連續(xù)剛構(gòu)這種橋型必將在我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展30,31。參考文獻(xiàn)(Reference): 1.橋梁工程（上冊(cè)）（第二版）. 巖土力學(xué), 2014(7): p. 2003-2003. 2.范立礎(chǔ), 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋. 1988. 3.陳宇峰, 徐君蘭 , 余武軍, 大跨PC連續(xù)剛構(gòu)橋跨中持續(xù)下?lián)铣梢蚣邦A(yù)防措施. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2007. 26(4): p. 6-8. 4.楊志平, 朱桂新 , 李衛(wèi), 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋撓度長(zhǎng)期觀測(cè). 公路, 2004(8): p. 285-289. 5.Baant, Z.P. , S. 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