既有预应力混凝土简支T梁桥
30米预应力装配式简支T梁桥的上部结构
30米预应力装配式简支T梁桥的上部结构1.引言预应力装配式简支T梁桥是一种常用于中小跨度桥梁的结构形式,具有施工周期短、成本低、质量可控等优点。
本文将对一座30米预应力装配式简支T梁桥的上部结构进行介绍。
2.结构形式2.1T形主梁T形主梁是本桥的承重构件,由混凝土预制构件组成,其截面形状为T形。
T形主梁的横向宽度较窄,利于施工,且具有良好的受力性能。
主梁的长度为30米,采用了预应力钢筋进行预应力加固,以增加其承载能力。
2.2横梁横梁位于主梁的两侧,起到连结主梁和纵向横梁的作用。
横梁同样由混凝土预制构件组成,其形状为矩形或闭口形,具有较好的整体刚度和承载能力。
2.3纵向横梁纵向横梁位于主梁的底部,其作用是增加主梁的整体刚度和稳定性。
纵向横梁同样由混凝土预制构件组成,可以分为多个跨度,每个跨度之间通过伸缩缝连接。
2.4支座支座是桥梁与土地接触的部分,起到承载桥梁重力和传递荷载的作用。
在本桥的上部结构中,支座位于主梁的两侧,采用橡胶支座。
橡胶支座具有较好的承载能力和减震性能,可以有效减小桥梁受到的地震和车辆荷载产生的震动。
3.施工工艺3.1预制首先,根据设计要求和施工图纸进行主梁、横梁和纵向横梁的预制。
预制过程中需要进行混凝土搅拌、模具浇注、养护等环节,确保预制构件的质量和强度符合要求。
3.2运输预制完成后,将构件进行装车和运输。
运输过程中需要注意保护构件,防止损坏。
3.3吊装到达施工现场后,使用吊车将预制构件吊装至正确的位置。
吊装过程中需要进行精确的定位和调整,确保构件的安装正确。
3.4安装吊装完成后,进行构件的安装,包括主梁、横梁和纵向横梁的连接。
安装过程中需要进行预应力张拉和调整,确保构件之间的力学连接性能。
4.结论。
预应力混凝土简支T梁桥(29.5m)课程设计
目录桥梁工程Ⅰ课程设计任务书 ....................................................................................................................... - 2 -一、桥面板的弯矩计算 ............................................................................................................................... - 3 -1、桥面板恒载内力计算 ......................................................................................................................... - 3 -2、桥面板活载内力 ................................................................................................................................. - 3 -3、内力组合 ............................................................................................................................................. - 4 -二、1#梁恒载内力(弯矩和剪力)计算 ................................................................................................... - 5 -1、恒载集度 ............................................................................................................................................. - 5 -2、恒载内力 ............................................................................................................................................. - 5 -三、1#梁的荷载横向分布系数(按刚性横梁法计算) ........................................................................... - 6 -1、求1#梁横向分布影响线 .................................................................................................................... - 6 -2、车载布置 ............................................................................................................................................. - 7 -3、汽车荷载横向分布系数 ..................................................................................................................... - 8 -5 ........................................................................................................... - 8 -4、求人群荷载横向分布系数四、1#梁活载内力(弯矩和剪力)计算 ................................................................................................... - 8 -1、求汽车荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 8 -2、求人群荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 9 -3、荷载组合 ........................................................................................................................................... - 14 -(1)、按承载能力极限状态进行组合 ........................................................................................... - 14 -(2)、按正常使用极限状态进行组合 ........................................................................................... - 15 -桥梁工程Ⅰ课程设计任务书一、设计资料预应力混凝土简支T梁桥,计算跨径L=29.5m,桥面净宽:净7+2×1.0m人行道,全宽9.6m;设计荷载:公路-I级,人群荷载3.0kN/m。
预应力混凝土简支T梁桥
同里镇永和桥结构设计摘要本设计为同里镇永河桥,桥梁全长608m,桥面全宽为净12. 5m+2×0.5m防撞墙,设计荷载为公路I级,上部结构采用3联7⨯30m+6⨯30+7⨯30m,先简支后桥面连续。
横桥向为6片主梁,下部结构采用双柱式桥墩、桩基础及扩大基础,0号桥台采用桩柱式桥台,20号桥台采用肋板式桥台桩基础。
本桥在0、20号桥台处设仿毛勒80伸缩缝,在7、13号桥墩处设毛勒160伸缩缝。
支座采用板式橡胶支座。
桥面铺装上层采用7cm 厚度的沥青混凝土,下层采用2-27cm防水混凝土。
桥面纵坡采用双向纵坡形式,坡度为1.5%,桥面采用单向横坡,坡度为2%,泄水管对称布置,间距12m。
本桥共进行了三部分的内容设计,第一部分绪论介绍了设计的一些基本资料,第二部分上部结构设计,设计了上部结构平、纵、横断面形式,初拟了T梁横隔梁的截面尺寸,计算了荷载横向分布系数及主梁内力,进行了配筋设计和结构的验算。
最后进行了行车道板内力计算,横隔梁计算。
第三部分为下部结构设计,确定了桥墩、基础的形式,拟定了相应的结构尺寸并计算桩长。
通过以上设计,表明桥梁各部分结构是合理的,经过验算后,均能满足设计要求,符合设计规范。
关键词:预应力T梁;双柱式桥墩;钻孔灌注桩;沥青混凝土The Structure Design of YongheBridge in TongliAbstractThe design of the bridge called the Bridge of Changda,locating at Hubei,whose total longth is 608metres.The clearance of bridge floor is net 12.5+2×0.5m.The truck load is Road-I.The suppersture of brigde is 30m prestressed concrete simply supported T beams with six pieces in transeverse.The substructure of bridge is double-column pier, riblled piate abutment abutment and pile foundation.Two expansion joins are situated and rubbery bearings are set up.Exceeded 90-340mm asphalt concrete are used in bridge deck pavement.Profile grade of bridge floor is amphicheiral of 1.5% and transverse grade is 2%.The main contents of this design are as follows:Firstly,introducing some foundamental documents for this design.Secondly,carring out superstructure design to draw up the sectional type in longitudinal and transverse.At the same time,the dimension of T beam,load distribution coefficient in transverse and internal force are all determinated,from which the strands estimiuation are designd and construction checking computation is carried out. Finally, a lane slabs calculation, and calculation of diaphragm beams.Thirdly,carring out substructure design.Such as;the determination of pier,abutment and foundation types,relative dimentioning and examination of bearing capacity on the bottom of foundation. By this design, shows the structure of the bridge is reasonable, after checking, can meet the design requirements, meet the design standards.Keywords:Prestressed T beams;Double shaft pier ; pile foundation ; Asphalt Concre te1 绪论 (1)1.1选题的背景目的和意义 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3工程概况 (2)1.3.1地理位置 (2)1.3.2地质情况 (2)1.3.3设计标准 (2)1.4方案比选 (3)2 上部结构 (5)2.1 上部结构尺寸拟定 (5)2.2 主梁作用效应计算 (5)2.2.1 永久作用集度 (7)2.2.2 可变作用效应计算 (10)2.2.3 主梁作用效应组合 (17)2.3 预应力钢束的估算及其布置 (18)2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 (18)2.3.2 预应力钢束布置 (20)2.4 钢束预应力损失计算 (25)2.4.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (26)2.4.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)2.4.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (27)2.4.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (28)2.4.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (30)2.4.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (31)2.4.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (33)2.5 主梁截面承载力与应力验算 (38)2.5.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 (38)2.5.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (43)2.5.3 持久状况构件的应力验算 (45)2.6 横隔梁计算 (49)2.6.1 计算荷载 (49)2.6.2内力组合 (52)2.6.3 验算截面的抗弯承载力 (54)2.6.4 横隔梁的剪力效应计算及配筋设计 (54)2.7 行车道板计算 (55)2.7.1 悬臂板荷载效应计算 (55)2.7.2 连续板荷载效应计算 (57)2.7.3 截面设计、配筋与承载力验算 (62)2.8支座计算 (64)2.8.1 支座平面尺寸确定 (64)2.8.2 确定支座厚度 (64)2.8.3 支座偏转验算 (65)2.8.4 验算支座抗滑稳定性 (66)3 下部结构设计 (67)3.1 盖梁设计 (67)3.1.1盖梁平面尺寸的拟定: (67)3.2 盖梁计算 (71)3.2.1 荷载计算 (71)3.3 内力计算 (79)3.4截面配筋设计与承载力校核 (79)3.5 桥墩墩柱设计 (82)3.5.1 荷载计算 (82)3.5.2 截面配筋计算及应力验算 (84)3.6 钻孔桩计算 (88)3.6.1 荷载计算 (88)3.6.2 桩长计算 (90)3.6.3 桩的内力计算(m法) (91)3.6.4 墩顶纵向水平位移验算 (95)结论 (98)致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
5×35米预应力混凝土先简支后连续T梁预制施工方案
5×35米预应力混凝土先简支后连续T梁预制施工方案T梁施工方案一、工程概况××××位于大渡河上游,桥长195米;桥型布置为5×35米预应力混凝土先简支后连续T梁;全幅每孔3片梁,全桥15片梁。
预应力T梁的预应力筋采用φs 15.2mm 的钢铰线,其抗拉强度标准值 fpk=1860MPa,=0.75fpk=1395MPa。
T梁所用混凝土为C50。
张拉控制应力σcom二、工程总体目标总的指导思想:本项目坚持“科学管理、文明施工,严格控制、统一规范,优质安全、保证工期”的指导思想,打造优质工程、精品工程。
1、质量目标:符合《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)的规定,精心施工,单位工程、分部工程、分项工程一次验收符合标准,合格率达到100%。
2 、工期目标:总工期2个月,计划开工日期2011年4月15日,计划竣工日期:2011年6月15日。
3、安全目标:消灭责任性员工重大伤亡事故,杜绝责任性大及以上、交通事故和火灾压力容器爆炸事故。
4 、环保目标:施工过程中严格制定并实施完善的环保、水保方案和措施,确保工程所处的环境不受污染和破坏。
符合国家及地方政府有关环保的法律法规要求。
5、成本目标:贯彻执行业主、及作业队成本控制目标,严格将工程成本控制在合同规定投资以内。
三、总体施工方案××××桥T梁制梁场集中预制,该梁场位于副桥西岸路基上,靠近副桥西岸0#桥台,T梁预制完成后7天且强度≥90%即可张拉、压浆。
梁片张拉、压浆完后,由龙门吊起吊出坑,使用炮车直接运送至副桥开始安装。
预制场地配备2台由三角架组拼而成的80t自行龙门吊机,龙门吊配备5吨的小滑轮组,以用于制梁和吊梁。
梁板架设采用160t 架桥机进行吊装的方案。
架设完毕后,立即进行横隔板和湿接缝钢筋的焊接等工作,使其连接成一个整体,以便架桥机和运梁平车在上行走。
T梁桥病害分析及维修加固技术
T梁桥病害分析及维修加固技术1.1、T梁桥的特点T梁桥是指钢筋混凝土和预应力混凝土T形截面简支粱。
由于截面设计经济合理,充分利用了钢筋的抗拉能力和混凝土的抗压能力,最大限度地减少了受拉区混凝土的面积,使得T形梁结构的质量得到减小。
施工工艺多数采用预制装配的方法,其具有吊装质量小、施工简单、投入设备少的特点,在我国既有公路中小跨径桥梁中应用广泛。
简支T梁具有简支梁的一般受力特点,其图示及恒载下的弯矩图下图所示,跨中主要承受弯矩,端部为剪弯区,承受较大的剪力。
图1.1 简支T梁图示及恒载下的弯矩图简支T梁一般为预应力混凝土结构,适用跨度20~40m,横向由多片T形纵梁组成,横向各梁之间主要通过横隔板连接。
其整体横向连接相对薄弱,在理论计算上,一般通过横向分布系数将其简化为单片梁进行承载力分析。
1.2、T梁桥常见病害1)横隔板损坏或横向联系不足T梁结构的横向刚度及抗扭性能等方面要比箱梁结构差,其借助于跨内横隔板将数片主梁联成整体,横隔板在T梁结构中起到关键的横向联系的作用。
横隔板在荷载作用下,主要承受弯矩及剪力。
T梁采用预制装配式施工工艺,横隔板在两片梁连接处,通过后焊接等工艺连接。
横隔板横向连接构造图见图1.2。
横隔板受力大,结构构造易出现各种病害。
由于剪力的作用,横隔板之间的连接构造容易出现纵向错位,混凝土开裂、连接钢板裸露锈蚀。
由于弯矩的作用,横隔板常常都有不同程度的开裂,在底面易发生抗弯承载力不足的弯曲裂缝,裂缝为竖向,分布在翼板与横隔板底面之间。
图1.1 横隔板横向连接构造图横隔板除了出现直接的错位、裂缝、锈蚀等病害外,在过去T梁的设计中,横隔板的数量往往设置不足,或由于病害间接引起横隔板的截面刚度减小,造成T梁构造上横向传递的先天或后天不良,桥梁的整体刚度不足,尤其在横向联系比较薄弱的部位,在经过长时间的超负荷运行后,必然会产生不同程度的二次病害。
因此,由于各种原因的影响,削弱了T梁之间的横向连接性能,特别是相邻T梁竖向变形不协调,使得各片T梁分配荷载增加,内力及位移增大。
预应力混凝土简支t梁课程设计
预应力混凝土简支t梁课程设计预应力混凝土简支T梁是一种常见的结构形式,广泛应用于桥梁、高速公路、铁路等工程中。
本课程设计旨在通过对预应力混凝土简支T梁的设计过程和计算方法进行详细分析,使学生掌握预应力混凝土结构设计的基本理论和方法。
一、设计要求根据工程实际情况,我们的设计要求是:跨度为30米,道路等级为一级公路,荷载标准按照GB/T 50009-2012《建筑结构荷载规范》执行,使用C50的预应力混凝土。
二、设计步骤1. 确定截面尺寸和受力状态根据跨度和荷载标准,我们可以根据静力平衡原理确定截面形状和尺寸。
在确定截面尺寸时,需考虑梁的弯矩、剪力和轴力等受力状态。
2. 计算活载和恒载根据荷载标准,计算活载和恒载对T梁的作用力大小。
根据桥梁的具体情况,包括车辆类型、车道数、车辆荷载等参数,计算活载作用下的弯矩和剪力。
3. 计算预应力力量根据截面尺寸和受力状态,计算预应力的力量。
预应力可以通过预应力钢筋的预拉或者压力传递产生,根据静力平衡原理,计算预应力的大小和位置。
4. 设计受力钢筋根据受力状态和预应力力量,设计受力钢筋的数量和位置。
受力钢筋主要用于承受剪力和轴力,保证梁的受力性能。
5. 计算截面抗弯承载力和抗剪承载力根据受力钢筋和预应力的力量,计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力。
根据结构的安全性要求,保证截面的抗弯和抗剪强度满足设计要求。
6. 校核截面尺寸根据抗弯和抗剪承载力的计算结果,对截面尺寸进行校核。
如果截面尺寸不满足要求,则需要重新调整截面形状或者增加预应力力量。
7. 绘制截面图和构造图根据设计计算结果,绘制截面图和构造图。
截面图主要用于展示截面尺寸和钢筋布置,构造图用于展示梁的构造形式和连接方式。
8. 编写设计报告根据设计计算结果和绘制的图纸,编写设计报告。
设计报告应包括设计计算的步骤、输入参数、计算结果和结论等内容,以便于后续施工和验收。
三、设计注意事项1. 在设计过程中,应根据具体情况合理选择混凝土的强度等级和预应力力量,保证结构的安全性和经济性。
装配式预应力钢筋混凝土简支T粱桥承载力评估
装配式预应力钢筋混凝土简支T粱桥承载力评估摘要:文中论述了桥梁荷载试验的基本内容和方法,通过荷载试验评估其承载力.,桥梁荷载试验可检验桥梁结构的设计与施工质量,判断桥梁结构实际承载等级,为竣工验收提供必要的依据。
同时,可为完善同类结构分析理论积累资料。
关键词:粱桥;荷载试验;评定Abstract:This paper describes the principle and methods for the load test for an old bridge. By the reason of work completion acceptance,it is necessary to check the work state of the bridge.So loading test was applied,to evaluate the work state and judge carrying capacity of the bridge.Through the test on this bridge,it is hoped to decide whether the bridge can adapt the demand for the bridge’s traction.By the way,the results here delivered may be helpful for the same kind of bridge’s designing and evaluation.Key words:beam bridge;loading test;assessment1概况我国是一个桥梁大国,在建和已建桥梁众多。
既有桥梁在运营过程中因受地震、雨雪、冰冻等自然因素影响,桥梁结构会受到不同程度的损伤,给交通运营造成事故隐患,因此通过荷载试验检验桥梁实际承载力是必要的。
某简支预应力T粱桥,单片T梁长30m,其中一T梁翼缘板厚度分两次浇注,为了验证其承载能力是否满足设计荷载要求,对该片梁进行单梁荷载试验。
预应力混凝土简支T梁课程设计-桥梁工程
四、计算指导书
(二)毛截面几何特性计算 对于预应力混凝土受弯构件来说,其内力偶臂所能变 化的范围越大,则在预加力相同的条件下,其所能抵抗外 弯矩的能力也就越大,即抗弯效率越高。 对于全预应力混凝土梁,混凝土合力只能在上下核心 之间移动。
四、计算指导书
(二)毛截面几何特性计算 截面效益指标(The Section Efficiency factor) 任意截面的截面特性:截面高度h,上核心距Ku,下 核心距Kb,预应力筋的偏心距e。
四、计算指导书
(二)毛截面几何特性计算 从预应力简支T梁的施工过程看,翼板的一部分在T梁 安装就位后现浇,使横截面T梁连成整体,扣除现浇段的T 梁截面称为小毛截面,全截面称为大毛截面,因此预制时 梁的自重,接缝重量及预应力荷载均由小毛截面承担,二 期恒载,活载由大毛截面承担。 l、小毛截面特性计算; 2、大毛截面特性计算。
二、基本资料
1、跨径和宽度 计算跨径:L0=26.0~36.0m; 主梁全长:L=26.96~36.96m; 桥面宽度:10.0~13.8m。 2、设计荷载 公路—Ⅰ级;公路—Ⅱ级。
二、基本资料
3、材料 (1)混凝土 主梁混凝土强度等级不低于C40;栏杆和桥面铺装混 凝土强度等级为C40。
三、基本内容
9、应力验算; 10、挠度及锚固区计算; 11、桥面板配筋; 12、板式橡胶支座设计(待定); 13、主梁横膈梁配筋(待定); 14、绘图及整理计算书。
四、计算指导书
(一)主梁构造尺寸拟定 主梁截面尺寸按桥梁工程教材,可参照经验数据确定。 l、高跨比:l/15~l/25;一般可取1/16~1/18。 2、横隔梁:5~7道; 3、主梁宽度:2.0~2.5m;
二、基本资料
(2)预应力筋 纵向预应力束采用7Ф 5mm高强度低松弛预应力钢绞线, 每束6根。钢绞线技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞 线》(GB/T5224-2003),公称直径Ф s15.2mm,标准强度 fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95x105MPa,单股面积Ay= 139mm2。
4车道高速公路30米预应力混凝土简支T梁桥上部结构设计本科生毕业设计论文
4车道⾼速公路30⽶预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥上部结构设计本科⽣毕业设计论⽂4车道⾼速公路30⽶预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥上部结构设计本科⽣毕业设计论⽂1⽂献综述1.1预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥国外研究进展18世纪中叶⼯业⾰命后,钢、⽔泥、钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟等⼈⼯材料的发展和应⽤,推动了近代桥梁科学技术的⾰命。
⼈⼯材料在桥梁⼯程上的应⽤是近代桥梁的标志。
19世纪中期,钢材的出现,开始了⼟⽊⼯程的第⼀次飞跃。
随后⼜产⽣了⾼强钢材,于是钢结构得到蓬勃发展。
结构跨度从砖、⽯、⽊结构的⼏⽶、⼏⼗⽶跃到百⽶、⼏百⽶⾄千⽶以上,开创了在⼤江、海峡上修建桥梁的奇迹[1]。
1867年钢筋混凝⼟诞⽣,实现了⼟⽊⼯程的第⼆次飞跃。
有了钢筋混凝⼟才有可能建造跨越能⼒很⼤的桥梁,并使形式多样化。
1905年,⽐利时出现了单跨55m的钢筋混凝⼟桥;1930年,法国的弗莱西奈建造了跨度178m的钢筋混凝⼟拱桥。
1928年⾼强钢丝⽤于预应⼒混凝⼟,使在混凝⼟中建⽴永存的预压应⼒成为可能,奠定了现代预应⼒混凝⼟的实⽤基础,⼤⼤提⾼了混凝⼟结构的抗裂性能、刚度和承载能⼒,使其⽤途更为⼴泛,使⼟⽊⼯程发⽣了⼜⼀次飞跃[2,3]。
20世纪中叶,第⼆次世界⼤战以后,全球的持续稳定和科学技术与经济的⾼速发展,使桥梁科学技术获得了⽐历史上任何时期都快的发展。
主要表现为:⾼强轻质材料的发展和应⽤;跨度的不断增⼤,形式的多样化与结构的整体化;设计与计算的计算机化(如CAD技术的发展);制造的⼯业化、⾃动化与程序化,施⼯⼯艺的提⾼。
由于设计⽅法与计算理论、材料科学、制造⼯艺、安装⽅法、基础施⼯技术等⽅⾯的不断改进,当今桥梁⼯程规模之巨⼤、技术之复杂已今⾮昔⽐。
已建桥梁跨度接近2000m(明⽯海峡悬索桥跨度为1990m),⽔下深度超100m的基础⼯程,⾼出地⾯接近200m的桥墩。
桥梁⼯程还将向更⾼的记录攀登[4]。
预应⼒混凝⼟桥梁⼀跃上桥梁建设的历史舞台,就显⽰出它强⼤的竞争能⼒。
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计解析
摘要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占有重要的地位,在目前,对于中小跨径的永久性桥梁,无论是公路桥梁或者城市桥梁,都在尽量采用预应力混凝土梁式桥,因为这种桥梁具有就地取材,工业化施工,耐久性好,适应性强。
整体性好以及美观等多种优点。
本设计采用简支T梁结构,其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板和桥面部分等组成,显然主梁是桥梁的主要承重构件。
其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体,使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。
桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成,这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件,但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全,这里在本设计中也给予了详细的说明。
本设计主要受跨中正弯矩的控制,当跨径增大时,跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加,是材料的强度大部分为结构重力所消耗,因而限制的起跨越能力,本设计采用40m标准跨径,合理地解决了这一问题。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算、行车道板等设计,完美地构造了一座预应力混凝土简支T梁桥,所验算完全符合要求,所用方法均与新规范相对应。
本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用,这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词: 预应力混凝土简支T梁后张法施工IAbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane boardand the bridge floor part and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment which produces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 40m standard span, has solved this problem reasonably. In the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section intensity and stress checking calculation, lane board and so on designs, a structure prestressed concrete simple support T beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard corresponds. This design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Key words: Pre-stressed concrete Simple support T beam Post tensioned constructionII摘要 (I)Abstract (II)第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计 (1)1.1 桥梁跨径及桥宽 (1)1.2 设计荷载 (1)1.3 材料规格 (1)1.4 设计依据 (1)1.5 基本计算数据 (1)第二章截面设计 (3)2.1主梁间距与主梁片数 (3)2.2 主梁跨中截面尺寸拟订 (5)2.2.1 主梁高度 (5)2.2.2 主梁截面细部尺寸 (5)2.2.3 计算截面几何特征 (7)2.2.4 检验截面效率指标ρ(希望ρ在0.5以上) (9)第三章主梁作用效应计算 (10)3.1永久作用效应计算 (10)3.1.1 永久作用集度 (10)3.1.2永久作用效应 (11)3.2可变作用效应计算 (13)3.2.1冲击系数和车道折减系数 (13)3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (13)3.2.3车道荷载取值 (19)3.2.4可变作用效应 (19)3.3主梁作用效应组合 (24)第四章预应力钢束数量估算及其布置 (25)4.1 跨中截面钢束的估算和确定 (25)4.2 预应力钢束的布置 (26)第五章计算主梁截面几何特性 (35)5.1截面面积及惯矩计算 (35)5.2截面静距计算 (36)5.3截面几何特性汇总 (40)第六章主梁界面承载力与应力计算 (42)6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 (42)6.1.1 正截面承载力验算 (42)6.1.2斜截面承载力验算 (45)6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂性验算 (50)6.2.1正截面抗裂性验算 (50)6.2.2 斜截面抗裂性验算 (51)第七章主梁变形验算 (56)7.1计算由荷载引起的跨中扰度验算 (56)第八章横隔梁计算 (57)8.1作用在跨中横隔梁上的可变作用 (57)I8.2截面配筋计算 (57)第九章行车道板的计算 (59)9.1 悬臂板(边梁)荷载效应计算 (59)9.1.1 永久作用 (59)9.1.2 可变作用 (60)9.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 (61)9.2 连续板荷载效应计算 (61)9.2.1 永久作用 (61)9.2.2 可变作用 (63)9.2.3 承载能力极限状态作用基本组合 (65)9.3 行车道板截面设计、配筋与承载力验算 (65)结论 (69)参考文献 (70)II第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m(墩中心距离)主梁全长:39.96m计算跨径:39.00m桥面净空:净23.5+2×0.5m(防撞栏)=24.5m桥梁全长:5×40m=200m设计时速: 80km/h桥面净宽:半幅桥宽12m,配合25m的整体式路基。
预应力混凝土简支t梁课程设计
预应力混凝土简支t梁课程设计预应力混凝土简支T梁是一种常见的结构形式,用于桥梁、建筑物等工程中,具有较好的承载能力和耐久性。
在进行课程设计时,可以按照以下步骤进行:1. 设计要求:根据实际工程需求,确定T梁的跨度、荷载情况、材料参数等设计要求。
2. 梁截面设计:根据荷载情况和材料参数,通过静力学原理计算出T梁截面的尺寸和形状。
可以选择适当的预应力筋布置方式,提高梁的承载能力和抗裂性能。
3. 预应力设计:根据桥梁或建筑物的要求,确定预应力筋的布置方式和预应力筋的张拉力大小。
通过计算确定预应力筋的截面尺寸和数量。
4. 受力分析:根据施工阶段和使用阶段的受力情况,进行静力分析,计算梁的受力情况。
可以使用传统的弯矩图和剪力图分析方法,确定梁的受力状况。
5. 构造计算:根据受力分析结果,进行构造计算,计算出梁的各部分的尺寸、面积、体积等。
可以考虑材料的强度和刚度等因素,使梁的构造满足设计要求。
6. 荷载计算:根据桥梁或建筑物的使用情况,确定静态荷载和动态荷载的作用,进行荷载计算。
可以按照规范要求和实际情况考虑不同类型的荷载,提出合理的荷载组合方案。
7. 构件设计:根据荷载计算结果,进行构件设计,确定梁的各个构件的尺寸和形状。
可以考虑构件的差异性和承载能力等因素,使梁的各个构件满足设计要求。
8. 桩基设计:如果需要,可以进行桩基设计,确定桩的类型、尺寸和布置方式。
可以考虑土质情况和荷载要求等因素,使桩基满足设计要求。
9. 细部设计:根据梁的具体情况,进行细部设计,设计梁的连接方式、支座设计、伸缩缝设计等。
可以使用合适的构造材料和方法,保证梁的安全和可靠性。
10. 施工图设计:根据上述设计结果,绘制出详细的施工图纸,包括平面图、剖面图、构件图、连接图等。
可以使用CAD等工具进行绘制和标注,使施工图满足施工和监理的要求。
以上是预应力混凝土简支T梁课程设计的一般步骤,具体设计中需要深入研究和分析实际情况,并按照相关规范和标准进行设计。
预应力混凝土简支T型梁桥设计
预应力混凝土简支T型梁桥设计一、大桥总体方案构思(1)造价要求。
所选桥型力求技术先进结构独特有别于附近已建桥梁同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。
(2)施工要求。
所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求,以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。
(3)景观要求。
桥梁作为一种功能性的结构物,同时也是一种美学的艺术。
所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下,力求桥梁造型美观,使大桥与周围环境相协调。
并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。
方案一:预应力混凝土T型简支梁桥该方案采用跨径为25m预应力混凝土简支T梁桥,桥面净宽为11.5米。
桥面没有2% 的单向横坡,由桥面铺装三角垫层来实现,桥墩采用直径为.2米的双柱式圆形墩,基础采用直径为1.2米的双排桩,预应力混凝土简支梁桥的特点:1. 简支梁桥属于单孔静定结构,它受力明确,结构简单,施工方便,结构内力系受外力影响,能适应在地质较差的桥位上建桥。
2•在多孔简支梁桥中,由于各跨经结构尺寸同意,其结构尺寸易于设计成系列化,标准化。
有利于组织大规模的工厂预制生产并用现代化起重设备,进行安装,简化施工管理工作,降低施工费用。
3. 装配式的施工方法可以节省大量模板,并且上下部结构可用时施工,显著加快建桥速度缩短工期。
4•在简支梁桥中,因相邻各单独受力,桥墩上常设置相邻简支梁的支座,相应可以增加墩的宽度。
方案二:预应力混凝土空心板桥本方案采用预应力混凝土空心板桥作为桥型设计方案,该方案有三方面的优点:建筑高度小,适用于桥下净空受限的桥梁,与其它类型的桥梁相比,可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道长度。
外形简单,制作方便,即便采用土模技术,又便采用工业化大规模成批量生产。
做成装配式桥板的预制构件时,自重不大,建设方便。
该方案中预应力混凝土空心板桥的标准跨径是20n,板厚是85cn,板用C50混凝土,采用后张法施工,桥面设双向横坡为1.5%。
预应力简支T型梁桥计算
(预应力简支T型梁桥)第一章绪论梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,路桥梁常用的梁式桥形式有简支梁、悬臂梁、连续梁等,梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。
T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到50m跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。
预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。
其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚,混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。
其最大跨径以不超过50m为宜,再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。
大于50m跨径以选择箱形截面为宜。
目前的预应力混凝土简支“准连续“。
随着交通建设事业的发展,大量的预应力混凝土简支T梁被广泛应用,其中的标准化设计起到了重要作用。
我国交通行业预应力混凝土简支T梁标准化设计经历过了一个从无到有的发展过程。
20世纪60年代,主要套用过去苏联的标准图。
20世纪70年代由交通部组织交通部第二公路勘察设计院编制了装配式后张法预应力混凝土简支梁标准图JT/GQB-025-75。
20世纪80年代出版了新的标准图-装配式钢筋混凝土简支梁JT/GQB-024-83。
进人20世纪90年代,交通部先后出版了预应力空心板、预应力混凝土I型组合梁标准图。
但预应力混凝土简支T梁标准化工作相对滞后,这期间的预应力混凝土简支梁在桥梁建设中仍占有相当的比例,北京市每年有近80%为这种结构形式,而一些新技术、新工艺、新材料的迅速发展和应用,原有的标准图已不适用。
(完整)30m预应力混凝土简支T梁
30m预应力混凝土简支T梁一、计算依据与基础资料(一)、设计标准及采用规范1、标准跨径:桥梁标准跨径30m;计算跨径(正交、简支)28。
9m;预知T梁长29。
92m。
设计荷载:公路——Ⅱ级桥面宽度:分离式路基宽28。
0m(高速公路),半幅桥全宽桥梁安全等级为一级,环境条件为Ⅱ类2、采用规范:交通部颁布的预应力混凝土简支T梁设计通用图;《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004;《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004;刘效尧等编著,《公路桥涵设计手册—梁桥》,人民交通出版社,2011;强士中,《桥梁工程(上)》,高等教育出版社,2004。
(二)、主要材料1、混凝土:预制T梁,湿接缝为C50、现浇铺装层为C50、护栏为C30。
2、预应力钢绞线:采用钢绞线s 15。
2㎜,ƒpk=1860MPa,E p=1.95×105MPa3、普通钢筋:采用HRB335,ƒsk=335MPa,E s=2。
0×105MPa(三)、设计要点1、简支T梁按全预应力构件进行设计,现浇层80mm厚的C40的混凝土不参与截面组合作用。
2、结构重要性系数取1.1;3、预应力钢束张拉控制应力值σcon=0。
75ƒpk;4、计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;5、环境平均相对湿度RH=55%;6、存梁时间为90d;7、湿度梯度效应计算的温度基数,T1=14℃,T2=5。
5℃。
二、结构尺寸及结构特征(一)、构造图构造图如图1~图3所示.(二)、截面几何特征边梁、中梁毛截面几何特性见表1边梁、中梁毛截面几何特性表1(三)、T 梁翼缘有效宽度计算 根据《桥规》4。
2。
2条规定,T 梁翼缘有效宽度计算如下:中梁:B f1=min(全截面)边梁中梁(2号梁)毛截面面积A (㎡) 抗弯惯矩I(m 4) 截面重心到梁顶距离y x (m)毛截面面积A (㎡)抗弯惯矩I (m 4)截面重心到梁顶距离y x (m) 支点几何特性 1。
桥梁工程设计多跨简支预应力混凝土T梁桥
桥梁工程设计多跨简支预应力混凝土T梁桥随着城市的发展以及人们生活水平的提高,交通建设成为影响城市发展的关键因素之一。
在交通建设中,桥梁工程起着非常重要的作用。
桥梁工程是将人们的生产生活与社会各地相连的交通基础设施,承载着人们出行的需求以及物流的运输,因此桥梁工程的设计与建设至关重要。
在桥梁工程中,多跨简支预应力混凝土T梁桥是一种常见的结构形式。
本文将从桥梁工程设计的角度出发,深入探讨多跨简支预应力混凝土T梁桥的设计要点。
一、多跨简支预应力混凝土T梁桥简介多跨简支预应力混凝土T梁桥是指由多个简支梁相互连接组成的桥梁,其中每一跨都是采用预应力混凝土T梁设计的。
简支梁是一种只受端部反力约束的梁,不受中间支座的约束,因此也称为自由梁。
预应力混凝土是指通过在混凝土内加入预应力钢筋,在混凝土固化前施加预压力使混凝土获得一定范围的预应力状态,以提高混凝土的强度和耐久性,从而延长结构的使用寿命。
多跨简支预应力混凝土T梁桥的主要特点为:1、造型美观:采用T形钢筋,使得混凝土桥面的高度较低,桥面面宽比其他桥型更窄,桥梁造型美观。
2、经济实用:用钢材相对少,混凝土材料用量小,成本较低;预应力钢筋的利用不仅可以改善混凝土受力性能,还可以明显提高结构的抗震性能和整体变形能力。
3、建设周期短:采用简易的工艺,方便施工。
设计中,每一跨的长度较短,桥面梁的体积较小,可以加快施工进度,缩短项目的周期。
二、多跨简支预应力混凝土T梁桥设计流程1、初步设计在设计阶段,应首先确定桥梁的功能及其交通条件,根据要求选取适当的桥型,并计算桥梁的长度、跨数及跨距。
2、内力分析内力分析是桥梁设计的重要步骤,其目的是确定桥梁结构的受力状况。
在内力分析中,需要进行车辆动载、风载和温度载荷的计算,并分别计算每一跨的支座反力、自重反力、荷载反力等。
3、截面设计截面设计是确定桥梁各构件的截面尺寸、受力钢筋的数量和布置方式,以确保桥梁的稳定性和安全性。
在截面设计中,应选用合适的预应力张拉方式,设置张拉筋条,预计张拉应力,保证预应力混凝土的张拉效果。
预应力混凝土简支变结构连续T梁的基本力学性能及负弯矩区预应力效应分析
84总510期2019年第24期(8月 下)0 引言随着预应力混凝土梁桥的建成与发展,预应力混凝土T 梁因其结构简单、节省材料、架设安装方便等优异的特点得到广泛应用。
目前,我国处在交通建设的快速发展阶段,桥梁建设的性价比要求越来越高,桥梁建设者们开始思考如何将简支梁的工厂预制化与连续梁的优越性相结合,先简支后连续结构体系应运而生。
预应力混凝土构件在正常使用的极限状态下,有多重因素会引起预应力损失。
如:混凝土收缩徐变,预应力钢筋的应力松弛,预应力钢筋与管道壁之间的摩擦,锚具变形、钢筋回缩、接缝回缩等。
国内外学者提出了很多确定预应力损失的方法,但却很难精确地计算预应力损失。
为此,只能采用程序对混凝土收缩徐变、预应力钢筋松弛等因素所引起的预应力损失进行计算。
1 预应力混凝土简支变连续T 梁的结构特点1.1 预应力混凝土简支变连续T 梁的优点预应力混凝土简支变结构连续T 梁具有现浇连续T 梁刚度大、变形小的特点。
且与现浇连续T 梁相比,预应力混凝土简支变连续T 梁优越性还有以下几个方面:(1)可以采用工厂预制,便于统一结构构件的尺寸;(2)墩台施工时,上部结构构件可同时进行预制,缩短工期,提高经济效益;(3)除负弯矩区的混凝土浇筑与钢束张拉,其他上部结构可以避免脚手架作业,可避免施工时的环境污染。
1.2 受力特点与结构次内力1.2.1 先简支后结构连续体系的受力特点根据先简支后结构连续体系的受力情况,基本分为2个阶段。
第1阶段是将预制梁架设在临时支座上,主梁只承受自重与预制梁内预应力。
第2阶段是将连接相邻两跨预制梁的接头混凝土浇筑完毕后,张拉负弯矩区的预应力筋,此时的主梁承受二期恒载、活载和新的预应力,即先简支后结构连续的结构体系是将简支梁与连续梁的受力特点相结合。
因此,对比相应简支梁与连续梁,其峰值弯矩值较小。
1.2.2 简支变连续结构体系的结构附加内力由于简支变连续结构是将预制梁架设后才将两跨预制梁在通过现浇混凝土接缝来连接。
预应力混凝土简支T梁课程设计
课程设计的意义和目的
提高学生的实践能力 培养学生的创新能力 提高学生的团队合作能力 提高学生的工程设计能力
预应力混凝土简支T梁的设计 原理
预应力混凝土简支T梁的结构特点
结构形式:T 形截面,两端
支承
材料:预应力 混凝土,具有 高强度、高耐
久性
预应力:通过 预应力钢筋施 加预应力,提 高结构承载能
力
配筋:合理配 置钢筋,保证 结构稳定性和
抗裂性
连接:采用焊 耐久性:具有
接或螺栓连接, 良好的耐腐蚀、
保证结构整体 耐火、耐久性,
性和稳定性
使用寿命长
设计的基本原则和要求
设计原则:安全、经济、美观、适用
设计要求:满足结构强度、刚度、稳定性 要求
材料选择:选用高强度、高耐久性、低收 缩预应力混凝土
预应力混凝土简支T梁课程设计
汇报人:
课程设计背景
预应力混凝土简支T梁的设计原理 预应力混凝土简支T梁的施工工艺 预应力混凝土简支T梁的工程实例
课程设计的总结与展望
课程设计背景
预应力混凝土简支T梁的概述
预应力混凝土简支T梁是一种常见的桥梁结构形式 其特点是结构简单、施工方便、造价低廉 广泛应用于公路、铁路、城市道路等基础设施建设 预应力混凝土简支T梁的设计需要考虑荷载、材料、施工工艺等因素
对未来学习和工作的启示
掌握预应力混凝土 简支T梁的设计原 理和方法
提高计算能力和分 析问题的能力
培养团队合作和沟 通能力
增强对工程实践的 认识和理解
对预应力混凝土简支T梁的展望
技术发展趋势:预应力混凝土简支T梁技术将更加成熟,应用范围更广 材料创新:新型预应力混凝土材料将不断涌现,提高T梁的性能和寿命 结构优化:预应力混凝土简支T梁结构将更加优化,提高承载能力和抗震性能 环保要求:预应力混凝土简支T梁将更加注重环保,减少对环境的影响
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
既有预应力混凝土简支T梁桥的检测技术与评定方法谌洁君1龚建斌2(1.江西省交通科学研究院南昌 3300380)(2. 江西省公路工程监理公司南昌 330006)摘要:本文结合实例阐述了对既有预应力混凝土简支T梁桥进行定期检测的实用技术。
主要包括桥梁线型和梁底标高的测量;各构件开裂、破损情况调查;混凝土碳化深度、强度及氯化物含量检测;钢筋排布及锈蚀概率的测定等。
并介绍了依据检测结果,使用分层法计算技术状况评定指标BCI,最终作出既有桥梁现状评定的评定方法。
关键词:桥梁工程、桥梁现状、检测技术、评定方法0 前言预应力混凝土梁由于预加应力的存在,使得梁体全截面参加工作,增大了抵抗活载的能力;与钢筋混凝土梁相比,具有自重轻、节省钢材、刚度大的特点。
近年来,随着混凝土及钢材强度的提高、预应力工艺的不断改进,预应力混凝土梁大规模地应用到了公路建设中。
这些桥梁经一段时间的使用后,难免会发生各种各样的损伤。
然而随着国民经济日益增长、公路客货运输量不断上升,对桥梁的安全性、行驶条件的要求越来越高。
于是对这些既有桥梁定期进行检测、评定就成为确保其安全运营、延长使用寿命的有效方法。
本文以豫章大桥为例,介绍对预应力混凝土简支T梁桥进行检测的实用技术和评定方法。
豫章大桥建成于1992年12月,实测标准跨径为3×30+3×30+3×42+3×42+4×30m(其中第13跨跨径系由原设计的42m变更为30m),五联共16孔,桥梁全长560.55m,连接南昌市区与蒋巷镇。
桥面人行道与行车道之间的分隔墩已被拆除,桥面净宽由原设计的净—7+2×3.25m人行道改变为净—13.5m行车道。
设计荷载标准:汽车-20级,挂车-100,人群—3.5KN/m2。
通航等级为五级。
下部构造为钻孔灌注桩配圆柱形墩柱,并在桩柱连接处设有横系梁。
北岸桥台为灌注桩配同直径柱身,南岸桥台由原设计的桩柱式改为明挖扩大基础重力式U型桥台。
图1 豫章大桥总体布置图单位cm1 桥面线型及梁底坐标测量1.1 桥面线型测量线型测量包括对平、纵面线型的测量。
测量平面轴线时假定两岸桥台未发生横向移位,取两桥台中心为控制点,使用全站仪对整个桥面轴线进行测量,用以评判其是否产生横桥向的移位。
纵向线型主要是采用精密水准仪测量全桥各跨的跨中、桥墩中心线及两岸桥台尾部等断面的桥面标高。
每个断面一般测量桥面边缘、原分隔墩处及中心线共5个点。
从测量结果来看:大桥实测轴线基本成一直线,无横向移位现象;但桥面纵向平顺度不好,呈齿状波浪形;行车道及原人行道横坡均比设计值小。
1.2 梁底坐标测量本次检测对各片T梁的两支点及跨中梁底坐标均进行了测量,测量仪器采用免棱镜全站仪。
由实测数据可知:30米和42米桥跨分别有96.7%和41.7%的T 梁在预应力和恒载的共同作用下其反拱值均大于设计值,从而说明反拱度过大是导致桥面纵向平顺度差的主要原因之一。
2 病害调查2.1 桥面铺装及人行道构件豫章大桥桥面铺装纵、横向开裂。
经检测人员实地观测,横向裂缝主要出现在桥面连续附近,纵向裂缝则与T梁间铰缝所在位置一致。
大桥原有分隔墩已被拆除,但原预留件尚露在桥面上。
多处人行道构件存在不同程度的破损,甚至缺失。
2.2 预应力混凝土T梁预应力混凝土T梁是桥梁承受荷载的主要受力构件,须从结构裂缝和表面缺陷两个方面对其进行详细的病害调查。
由于豫章大桥桥下净空较高,且跨越赣江,进行检测时使用了徐工集团生产的全自动桥梁检测作业车作为工作平台。
对于预应力混凝土梁,裂缝易使湿气、水分渗透到预应力钢丝上,引起钢丝锈蚀。
《公路桥涵施工技术规范》规定,对预应力构件中的表面裂缝,非预应力部分容许有0.2mm 以下的收缩裂缝,其余部分不应出现裂缝。
通过在对大桥各主梁采用电子裂缝观察仪进行了详细的裂缝调查后,尚未发现超过规范规定的结构受力裂缝。
另外,T梁还存在横向联系薄弱(T梁间铰缝不饱满,横隔板间联结处错位、钢板外露);混凝土质量较差;局部混凝土保护层太薄等非结构受力病害的表面缺陷。
2.3 附属构件大桥支座均为橡胶支座,主要存在部分支座变形后开裂、支承中心线与理论位置不相符的病害。
伸缩缝则为板式橡胶伸缩缝,经多年使用,6条伸缩缝均破损、变形。
泄水管目前使用状况均良好、排水通畅,但排水时将雨水散流到主梁上,使主梁受到水蚀。
2.4 下部构造对墩台、基础的病害调查主要包括:查明基础的沉降、滑移和倾斜情况;确定基础是否存在异常应力以致开裂;墩台身的裂缝检查。
主要的检测仪器设备是:全站仪、精密水准仪和裂缝观测仪等。
豫章大桥下部构造主要存在以下病害:(1)9号桥墩横系梁中心线与桥面中心线不一致,且跨中附近存在一条宽度约为0.2mm的贯穿裂缝。
另外,在横系梁外浇筑有一圈混凝土。
由于横系梁位于河床以下,桩基础的情况需进行开挖后才能查明。
(2)部分桥墩桩顶混凝土质量较差,主筋外露、锈蚀。
(3)16号桥台前墙、台帽在桥面中心线附近竖向贯穿开裂;背墙存在局部混凝土脱落、钢筋外露的现象。
3 混凝土内部缺陷专项检测3.1 混凝土碳化深度碳化的实质就是混凝土的中性化,这将使钢筋失去混凝土的保护、表层的钝化膜被溶解。
如有水和空气存在,已碳化混凝土中的钢筋就会开始锈蚀。
根据豫章大桥的结构特点,分别对主梁腹板及墩台盖梁、墩柱进行了碳化深度检测。
每种构件选取两个测区,每个测区分别测试3个测点。
对混凝土钻孔后,立即采用酸碱指示剂(1%的酒精酚酞溶液)滴在混凝土新鲜面上,表面至深部不变色边缘的垂直距离即为碳化深度值。
检测得各构件混凝土的碳化深度Xc与混凝土保护层平均厚度S之比最大值在0.5以内,说明混凝土对钢筋的保护作用尚好。
3.2 主要构件混凝土强度混凝土强度检测根据大桥的结构特点和现场实际情况,分别采用“超声—回弹综合分析法”与“回弹法”在主梁及墩、台的多个测区上进行。
由于大桥运营至今已十余年,混凝土龄期长,影响常规测试准确度的因素较多,为了进一步验证混凝土的强度值,进行了混凝土取芯抗压测试以进行数据的修正。
可按下式计算测区混凝土强度的修正系数:∑==nicicnicorffn1,,1η式中:η-修正系数;f cor,i-第i个芯样混凝土强度换算值;f c cn,i-对应于第i个芯样部位用“超声—回弹法”或“回弹法”测得的测区混凝土换算强度值;n-芯样的个数。
用修正系数η将测区混凝土换算强度值进行修正,即可得到混凝土强度推定值。
检测结果表明大桥各构件混凝土强度均达到或超过设计强度。
3.3 氯化物含量氯化物是钢筋腐蚀的催化剂,钢筋表面的氯化物浓度超过门槛值后,会破坏钢筋表面的钝化层,发生去钝化反应,从而诱发钢筋表面的电化学腐蚀。
本次检测利用混凝土钻芯芯样为样本,采用X荧光光谱分析仪,参照《岩石矿物分析》(DZG20.01-91)测定氯化物含量。
由检测结果可以确定:大桥所取芯样除表面(0cm~3cm)混凝土氯化物含量偏高外,其余部位均未超标,尚不会对钢筋构成威胁;氯化物含量沿混凝土表面向里层有逐渐变小的趋势,说明混凝土中的氯化物主要系建成后遭逐渐侵蚀而产生的。
3.4 钢筋锈蚀概率检测时由Cu/CuSO4半电池与钢筋/混凝土半电池通过“电解液”相接触形成一个闭合回路,经钢筋锈蚀电位仪测出各测点的电位差,进而按《公路桥梁承载能力检测评定规程》的判据确定钢筋锈蚀活化的概率。
测区选择在第一跨1号主梁上游侧蒋巷岸支点附近。
测区面积为20×20cm,共设49个测点。
检测结果表明测区钢筋发生锈蚀的概率<10%。
3.5 钢筋布置现状本次检测依据钢筋测试仪对具有不同保护层厚度和直径的钢筋会产生不同的感应电势的原理,对主梁支点部位普通钢筋及桥墩墩柱主筋的实际位置、混凝土保护层厚度进行了测定。
结果表明:除混凝土保护层在个别点的厚度偏小外,各构件的钢筋排布、直径与设计值均吻合。
4 结构检算豫章大桥结构受力检算采用交通部公路科研所编制的“公路桥梁结构设计系统GQJS9.3”进行。
由于原设计荷载尚能满足现在的交通量需求,且实测材料强度、钢筋的直径及排布均与设计值相符,故检算时取用原设计荷载及设计材料强度进行结构受力计算。
桥面净空分别取用设计值(净—7+2×3.25m人行道)和实际值(净—13.5+2×0.25m栏杆)。
计算时为反映桥梁的使用状况和质量,依据现场检查结果确定了承载能力检算系数Z1,承载能力恶化系数ξe、结构截面折减系数ξc与钢筋折减系数ξs、活载影响修正折减系数ξq,并对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5.1.5条桥梁构件的承载能力极限状态计算公式进行了修正,即:ξqγ0S≤R(Z1,ξe,ξc,ξs)式中:ξq,Z1,ξe,ξc,ξs-结构检算相关系数;γ0 -桥梁结构重要性系数,豫章大桥取1.0;S-作用效应的组合设计值;R-构件承载能力设计值。
检算结果表明,豫章大桥主梁在净—7+2×3.25m 人行道时尚满足原设计荷载的使用要求。
但桥面净空改为净—13.5+2×0.25m栏杆时,以刚接梁法分别算得汽车和挂车作用下的横向分布系数较与设计值之比为1.8~2.0倍,且42mT梁跨中截面在最不利组合荷载作用时的拉应力超过混凝土的抗拉强度设计值。
考虑到豫章大桥作为城市桥梁的使用功能,建议将桥面净空设置为:净—9+2×2.25m人行道。
5 现状评定既有桥梁经过现场检测与结构检算后,还应进行正常使用功能和承载能力的评定,进一步依据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)或《城市桥梁养护技术规范》(JJ99-2003)作出技术状况等级评定,最终得出现状评定结论。
5.1 正常使用功能评定(1)大桥设计荷载与桥面宽度尚能满足目前使用要求。
(2)桥面连续构造不合理,以致失去功能,引起桥面铺装横向开裂。
(3)桥面纵向线型不够平顺,不仅使行驶车辆对桥梁产生冲击,还会给乘客和行人造成不舒适和不安全感;桥面横坡过小、遇雨天积水。
(4)人行道构件局部损坏甚至缺失,给过往行人和车辆带来安全隐患。
(5)主梁翼板间铰缝的联系功能薄弱,铰缝反射至桥面铺装,造成桥面纵向开裂现象严重。
(6)桥面伸缩缝及部分支座损坏严重,使主梁不能自由变形,进而使上、下部结构产生附加内力。
(7)9号桥墩横系梁中心线与桥面中心线不一致,且在跨中附近横向贯穿开裂,因未能查询到竣工图及有关说明,待封闭交通后对其进行开挖,查明桩基实际状况后才能进行评定。
(8)16号桥台前墙纵向开裂,已影响其正常使用。
(9)局部混凝土质量较差、混凝土保护层过薄,易产生混凝土碳化深度达到钢筋范围、钢筋锈蚀的后果。
5.2 承载能力评定经计算分析,大桥上部结构桥面净空为净—13.5+2×0.25m栏杆时不满足原设计荷载的使用要求。