混凝土曲線箱梁橋裂縫開展機(jī)理及控制研究.pdf

1、混凝土曲線箱梁因其在受力、造價(jià)等方面的優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于公路和城市立交樞紐.但是曲線橋梁受力復(fù)雜,加之結(jié)構(gòu)可能的超載、混凝土結(jié)構(gòu)易開裂的特點(diǎn),使得混凝土曲線箱梁橋的裂縫問題顯著暴露。本文以某高速公路立交樞紐橋梁中的鋼筋混凝土曲線箱梁橋?yàn)楣こ瘫尘?探討該類橋梁出現(xiàn)裂縫病害的機(jī)理,并就其裂縫控制及相關(guān)耐久性研究進(jìn)行了拓展。通過分析研究,得出主要研究成果如下:
　　 1)根據(jù)工程背景的典型裂縫的分布形式,分析總結(jié)了鋼筋混凝土連續(xù)彎箱梁橋

2、的裂縫特征,探討曲線箱梁參數(shù)與裂縫統(tǒng)計(jì)值的關(guān)系,初步判定荷載是箱梁橋底腹板裂縫的主要原因。建立有限元模型分析了曲線箱梁橋的二維、三維受力特點(diǎn)及典型裂縫成因,并重點(diǎn)就曲線梁橋開裂模式及開裂后的非線性行為進(jìn)行了研究。計(jì)算表明,曲線箱梁橋在不大的荷載下即出現(xiàn)裂縫,并逐步由彈性轉(zhuǎn)為彈塑性受力階段,與實(shí)際運(yùn)營過程的帶裂縫工作相對應(yīng),而參數(shù)分析表明通過選擇恰當(dāng)?shù)闹ё问健⒑侠碓O(shè)置獨(dú)柱支座預(yù)偏心距、提高配筋率及施加預(yù)應(yīng)力均能改善曲線箱梁的受力性能。<

3、br>　　 2)從裂縫寬度計(jì)算理論入手,對比分析了各國混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于裂縫寬度的計(jì)算公式,提出了對現(xiàn)行JTGD62-2004規(guī)范裂縫寬度進(jìn)行參數(shù)修正的計(jì)算公式,并將修正公式計(jì)算的裂縫寬度值與實(shí)測值相比,吻合較好。
　　 3)鑒于目前橋梁規(guī)范中裂縫的評估集中于最大裂縫寬度的局限性,選取裂縫面積作為第2評估參數(shù),提出基于裂縫統(tǒng)計(jì)信息的鋼筋混凝土橋梁評估方法,并進(jìn)行了評估應(yīng)用。
　　 4)論述了混凝土耐久性的一般問題和

4、耐久性設(shè)計(jì)的主要原則、步驟,從宏觀和微觀(試驗(yàn))層面分析了裂縫對混凝土橋梁耐久性的影響,提出了基于箱梁橋耐久性設(shè)計(jì)的裂縫控制措施。
　　 5)根據(jù)結(jié)構(gòu)的全壽命相關(guān)理論,引入模糊數(shù)學(xué)的相關(guān)概念,建立裂縫對結(jié)構(gòu)剩余使用壽命影響的隸屬函數(shù),提出了計(jì)算開裂混凝土橋梁的剩余使用壽命的方法,給出了基于性能控制的混凝土箱梁橋加固維修體系,并就某簡支混凝土箱梁橋的加固維修案例進(jìn)行了分析和應(yīng)用。
　　 6)在綜合概括混凝土箱梁橋設(shè)計(jì)、施工