预应力混凝土连续刚构桥的发展及其常见病害分析
浅析大跨预应力混凝土连续刚构常见病害
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浅析大跨预应力混凝土连续刚构常见病害摘要从设计和施工以及材料方面,简要分析大跨预应力混凝土连续刚构的一些常见病害及其原因。
关键词连续刚构;病害;主跨下挠;裂缝预应力混凝土梁式桥是公路桥梁中最常用的桥型。
其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。
随着我国桥梁建设技术的不断发展,建造大跨径梁式桥已成必然趋势。
但是,这些大跨径的梁式桥建成之后,难免会出现挠度,包括弹性挠度、徐变挠度,以及预应力损失、松弛引起的下挠。
一旦挠度过大,特别是下挠与开裂同时出现时,病害就产生了。
跨度越大,病害就越多。
跨径80~100m以下梁桥,病害较少;跨径100~160m的桥梁病害多些;跨径160m以上的梁桥,病害严重。
预应力混凝土土梁式桥,主要是指连续梁、连续刚构和刚构—连续组合体系桥梁。
自20世纪初80年代末以来,我国梁式桥的发展迅速,形势喜人。
虎门大桥辅航道桥连续刚构主跨270m,于1997年建成通车,曾居世界首位达一年半之久。
我国在预应力混凝土连续刚构桥梁的建设中,已步入了世界先进行列。
在肯定成绩的同时,也应当看到有一部分梁式桥存在一些缺陷,甚至可以说问题不少,在建成后不长时间即损坏,甚至成为危桥。
当前运营中的大跨连续刚构桥梁存在的两大缺陷:一是跨中下挠,二是梁上裂缝。
对于后者,主要为斜裂缝和纵向裂缝,也涉及垂直裂缝和底板保护层裂缝。
1常见病害及原因分析1.1主跨中下挠主跨跨中下挠在大跨预应力混凝土连续刚构中普遍存在。
国内已建的众多大跨预应力混凝土连续刚构均存在不同程度的跨中下挠现象(见表1)。
主跨270m 的虎门大桥辅航道桥,至2003年,已下挠22cm。
该桥立模高程的确定,没有逐节段地计入混凝土收缩徐变的影响,而是参照了洛溪大桥建成后3年下挠6cm的实测数据,预留了10cm的徐变预拱度。
大跨预应力混凝土连续刚构主跨下挠的主要原因有:1)对混凝土收缩徐变的影响程度及长期性估计不足。
预应力连续刚构桥病害特征及防治对策研究
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预应力连续刚构桥病害特征及防治对策研究预应力连续刚构桥是一种常见的桥梁结构形式,广泛应用于公路、高速公路和铁路等交通工程中。
由于预应力连续刚构桥长期承受载荷和环境因素的影响,可能出现各种病害。
本文将重点研究预应力连续刚构桥的病害特征及防治对策。
首先,预应力连续刚构桥的常见病害特征主要有以下几种:1.桥面板裂缝:由于桥面板长期承受交通载荷和温度变化的作用,容易发生裂缝。
裂缝的形成会增加桥梁的挠度和变形,降低桥梁的承载能力。
2.桥梁支座损坏:预应力连续刚构桥的支座主要用于传递桥梁荷载和提供桥墩的稳定性。
长期承受荷载和环境因素的影响,支座易受损坏。
支座损坏后,会引起桥梁的位移和变形,严重时会导致桥梁坍塌。
3.桥墩腐蚀:由于桥墩长期暴露在外界环境中,容易受到水、酸雨或化学物质的腐蚀。
腐蚀会导致桥墩的抗剪承载能力下降,影响桥梁的整体稳定性。
4.预应力束断裂:预应力连续刚构桥中的预应力束是用于给桥梁施加预应力的关键部件。
如果预应力束出现断裂,会导致桥梁的整体受力分布不均匀,影响承载能力并可能引发进一步破坏。
其次,针对上述病害特征,可采取以下防治对策:1.健全监测体系:建立完善的桥梁监测体系,包括定期巡检和实时监测技术的应用。
及时发现和处理桥面板裂缝、支座损坏等问题,预防病害的进一步发展。
2.加强维护管理:加强桥梁的养护管理,定期进行检修和维护工作,包括对桥面板裂缝进行填补和修复,对支座进行维修和更换,防止病害的继续扩展。
3.防腐措施:采取防腐措施,如在桥墩表面施工防水层、防腐涂层等,减少水、酸雨及化学物质的侵蚀,延长桥梁的使用寿命。
4.加强预应力束管理:加强对预应力束的检测和维护,定期进行张拉力监测,及时发现和更换预应力束断裂的情况,保持桥梁的整体受力平衡。
综上所述,预应力连续刚构桥的病害特征包括桥面板裂缝、桥梁支座损坏、桥墩腐蚀和预应力束断裂。
为有效预防和控制这些病害,需要加强桥梁的监测、维护和管理工作,采取相应的防治对策。
预应力连续刚构桥常见病害及防治对策
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1 主 梁 的跨 中 下 挠 . 1
性 .有 人认 为导 致主 梁持续 下挠 的可 能 因素有主 梁混凝 土 收缩及
甚 至个 别 桥 梁 已不 能正 常 使 用 ,
因此 研究 连续 刚构 桥 的病 害类 型 及其 防治 措施 显得 日益重 要 。
影 响 了桥 梁 的行 驶舒 适性 和安全 性 .同时对桥梁 的景 观效 果产生
危 害 ,进 一步影 响 了桥梁 的安全
施 而发 生 较 复 杂 的体 系 转 换及 T
型 刚构行 车不舒 适 等缺点 ,因此 从2 世纪 6 年代 后期 开始 ,连续 0 0 刚 构 体 系 桥 梁 得 到 了 迅 速 的 发 展 。可是 随着 该桥 型投放 运 营期 的 增 长 ,一 些 桥 梁 出现 了 问题 ,
箱梁 梁体 裂缝增 多使 结构 刚度 降 低 ,进一 步 的加剧 了跨 中下 挠 ,
Co m o s a e n n r l n e s r s o r sr s e m n Die s sa d Co t o l g M a u e fP e t e s d i Co tn o sRi i a e Brd e n i u u g d Fr m i g
持匀速 变化 的趋势 :结 构 的长期
多 跨 、长 桥 情 况 下 ,布 置 出合 理 、经济 的方 案 ,并克服 了连 续
梁施 工 时须采 取墩 梁ห้องสมุดไป่ตู้ 时固结措
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1 连 续 刚构桥 的 病 害分 类及 原
预应力混凝土桥梁易产生病害及维修方法_0
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预应力混凝土桥梁易产生病害及维修方法摘要:在我国现役的大多数桥梁中都是选用预应力混凝土作为主材料,但是因为种种原因,选用预应力混凝土材料修建的桥梁在经过一段时期的使用后,都会出现很多问题。
随着经济的发展,车辆的增多,以及超速超载的现象普遍增加,也导致了很多桥梁的使用周期。
关键词:预应力混凝土;桥梁;裂缝一、前言桥梁的质量,直接关系到人们的生活生产,因此对已经出现问题的病害桥梁进行及时的维修是一件非常重要的事情,也是不可推卸的责任。
我们要针对该桥梁所出现的问题,快速做出判断,提出修补方案,在最短的时间内进行维修。
二、预应力混凝土连续箱梁常见病害及分析1、箱梁顶板开裂:裂缝沿纵向发展,在横桥向均匀分布且宽度较小,全桥范围内都有分布。
由裂缝的性状来看,导致结构开裂的原因主要有以下几个:一方面,由于泊松效应,箱梁顶板在纵向预应力作用下产生横向拉应力,进而在汽车荷载作用下产生横向弯矩而开裂,虽然在顶板布置横向预应力,但由于施工工艺控制等影响,横向预应力张拉效果难以得到保证。
另一方面,预应力位于顶板截面中性轴处,对抵抗横向弯矩作用不大。
此外混凝土早期的收缩变形也是该类裂缝出现的一个诱因。
2、箱梁腹板开裂:箱梁腹板在主梁四分点附近存在斜向裂缝,裂缝与梁体顶缘线成3O。
~50。
角,有的裂缝甚至沿箱梁全高度延伸,宽度在0.5mm以上,通常中跨较边跨病害严重。
箱梁腹板斜裂缝主要是由于结构抗剪能力不足引起的。
在早期的桥梁设计中,对混凝土结构特l生认识不足,在优化设计思想的指导下,往往使得结构构件尺寸偏小,这是导致该类裂缝出现的根本原因之一。
同时由于提高构件的抗剪强度的竖向预应力筋较短,且在张拉工艺控制等因数的影响下,导致预应力损失较大,使得竖向预应力张拉的效果往往不理想,这是导致该类裂缝出现的另一个主要原因。
此外在2004版新“桥规”颁布之前,结构设计对日照温差荷载均按顶板升温5℃考虑,大量工程实践表明,这与实际情况存在较大的偏差,明显低估了实际温度梯度荷载的作用,导致设计分析箱梁主拉应力偏小。
浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施
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浅析大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及控制措施摘要:本文对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的常见病害及成因进行了分析,针对各病害提出了可行的控制方法。
或可为该类桥梁的设计施工提供参考。
关键词:预应力混凝土,连续刚构,病害,控制措施。
1常见病害通过调查,我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中,常见的病害主要有以下几种:(1) 跨中挠度过大;(2) 箱梁梁体产生裂缝;(3) 墩顶0#块开裂;(4)桥墩(或塔墩)靠承台区段的竖向裂缝。
2跨中挠度过大的成因分析及控制措施跨中挠度过大,通常是由于梁体本身刚度不足所致,而梁体由混凝土、普通钢筋和预应力钢筋组合而成,故梁高过小、腹板厚度不足、混凝土标号不足、普通钢筋配置不足、预应力不足都会导致梁体刚度不足,进而导致跨中挠度过大。
其中,预应力配置不足可以由设计中预应力配置不足或者预应力筋应力松弛过大、混凝土收缩徐变导致预应力损失过大引起。
此外,如设置的预拱度不足,也会导致桥梁合龙后跨中挠度过大。
可通过以下方法降低跨中挠度:(1) 适当增加梁高,提高结构的承载能力(2) 设置足够的施工预拱度(3) 应力松弛的影响,增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉。
(4) 在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉。
(5) 延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响(6)利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移,减少挠度。
3箱梁梁体裂缝的成因分析及控制措施3.1箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝箱梁节段间施工接缝处腹板竖向裂缝处于两施工节段之间,严重的缝宽1-2mm甚至更宽。
开裂原因:(1)悬臂浇注移动支架的整体刚度不够,浇注过程中变形大;(2)混凝土浇注程序不对:先浇注后端(紧靠前一浇注节段),然后逐步向前端浇注,前端的荷载引起悬臂支架变形,导致后端混凝土裂开。
控制措施:(1)支架的刚度和强度必须满足施工要求,必须采用相当于实际荷载的荷载预压,除强度满足需要外,其最大挠度应小于或等于2.0cm。
公路钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥常见病害原因分析
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公路钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥常见病害原因分析桥梁是公路交通的咽喉,是重要的基础设施,由于桥梁结构反复承受着行车荷载的磨损、冲击,遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏,特别是我国交通量和重型汽车的不断增加,加之建筑材料的性质衰变,以及由于设计和施工留下的一些缺陷,必然造成公路桥梁使用功能和承载能力的日趋退化。
这些结构上的初始缺陷加上结构的自然老化使得结构上的损伤不断积累和发展,结构的功能不断退化,由此极有可能导致结构在一定的使用期后将成为危桥而面临损毁、垮塌的危险。
一、表观缺陷1.1蜂窝(1)病害现象、特征梁体混凝土表面局部酥松,水泥浆少,骨料之间存在空隙,形成蜂窝状的空洞。
在钢筋混凝土及预应力混凝土梁体表面往往伴随有钢筋外露现象。
(2)病害原因分析梁体混凝土出现蜂窝病害,主要是桥梁施工中控制不严造成,具体为①浇筑梁体混凝土时,混凝土振捣不实或漏振;②模板空隙未堵好或模板架设不牢固,混凝土振捣时模板移位,造成严重露浆形成蜂窝;③混凝土保护层厚度设置不足,钢筋紧贴模板,混凝土无法包裹钢筋造成蜂窝及露筋。
④混凝土表面蜂窝对结构承载能力影响不大,主要影响结构耐久性。
1.2 麻面(1)病害现象、特征梁体混凝土表面局部缺少水泥浆形成仅有细骨料、粗骨料的粗糙面,或者表面有许多麻点的小凹坑,一般情况下,钢筋不外露。
(2)病害原因分析主要是梁体混凝土施工技术粗糙造成的,具体为①混凝土配合比不合理,水灰比过大或过小;②模板表面粗糙或清理不干净,拆模时混凝土表面粘损出现麻点;③木模板浇筑混凝土前没有润湿或润湿不充分,浇筑混凝土时与模板接触的那部分混凝土,水分被模板吸收,使其表面失水过多形成麻面;④钢模板脱模剂涂刷不均匀或局部漏涂,混凝土表面被粘损;⑤模板接缝拼装不严密,浇筑混凝土时露浆,混凝土表面出现沿板缝位置的麻面;⑥泵送混凝土气泡多,若未对混凝土进行二次振捣,气泡未消散,一部分气泡停留在模板表面形成麻面。
连续刚构桥病害及处理措施
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连续刚构桥病害及处理措施摘要:近年来,大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁在我国得到了较快的发展,但在运营过程中相继出现了种种病害。
文章研究探讨了大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的典型病害类型及成因,并在此基础上,给出了相应的处理措施。
关键词:桥梁工程;连续刚构;病害;裂缝中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)03-0200-010 引言为了更好地发挥已建桥梁的作用,需要通过技术手段对桥梁的病害进行处理,以期在短期内迅速提高桥梁承载力,消除交通安全隐患。
1 连续刚构桥特点连续刚构桥是墩梁固接的连续梁桥。
连续刚构桥也分跨中带铰和跨中无铰两种类型,两者一般均采用变高度梁。
高墩的柔度可以适应结构由预加力、混凝上收缩徐变和温度变化所引起的纵向位移。
连续刚构桥结构为多次超静定结构,混凝上收缩、徐变、温度变化,预应力作用、墩台不均匀沉降等引起的附加内力对结构的影响较大,但同时这种桥具有结构整体性好、抗震性能优越、抗扭潜力大、结构受力合理、桥型简洁明快等优点。
连续刚构也具有特定的适用条件:虽为墩梁固结的多次超静定刚架结构,但设计目标是使其结构行为接近连续梁,所以跨度不宜太小、连续孔跨不宜太多、桥墩不宜太矮、总桥长不宜太长;大跨径混凝土梁桥主要缺点是自重大,其承载能力绝大部分用于克服自重。
2 连续刚构桥病害及成因分析目前,大跨径预应力混凝土连续刚构桥出现的病害主要集中在两个方面:一是混凝土开裂,如箱梁竖向开裂、箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝等;另一类是主跨跨中下挠幅度过大。
引起这些病害的原因大致可以归结为设计、施工以及材料三个方面。
2.1 箱梁开裂(1)腹板斜裂缝问题。
对于大跨径桥梁,在主拉应力较大的梁段,往往设置了竖向预应力筋,能大大抵消荷载作用引起的主拉应力。
采用纵向预应力布置方案,将预应力钢束线形尽量简化,钢束平弯和竖弯种类较少且极有规律,预应力施工难度较小,取消了下弯束和弯起束,箱梁腹板90%以上长度范围内均无纵向预应力通道穿过,有利于钢筋骨架的绑扎和腹板混凝土的浇筑,更容易保证硅的质量。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
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连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是目前常见的一种桥梁形式,其结构形式为多个连续跨度的构件通过预应力钢筋相互连接而成。
由于长期受到荷载和环境因素的影响,连续梁桥会出现一些病害现象。
本文将对连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。
一、连续梁桥的主要病害1. 足部病害:即梁底部的病害,主要包括裂缝、腐蚀和混凝土材料损坏等。
裂缝的出现主要是由于梁底部混凝土受到承受的弯矩作用而引起的应力集中。
腐蚀是指梁底部混凝土受到酸碱和盐等腐蚀性物质的侵蚀。
混凝土材料损坏是指梁底部混凝土的强度降低或失去了一定的强度。
连续梁桥在发生病害后需要进行加固处理,其中体外预应力加固是一种常用的加固方法。
体外预应力加固是指通过在梁体外部施加预应力,以改变梁的受力状态,增强结构的承载能力。
常用的体外预应力加固方法有以下几种:1. 预应力钢筋加固:通过在梁底部和顶部穿设预应力钢筋,通过张拉预应力钢筋,使其对梁体产生拉力,以减小或消除梁体受到的弯矩。
这种加固方法可以有效地增加梁体的强度和刚度,提高其承载能力。
2. 碳纤维复合材料加固:通过在梁体外部粘贴碳纤维布,再施加预应力,使碳纤维与梁体形成一体化的加固体系。
碳纤维具有轻质高强度的特点,可以有效地提高梁体的承载能力和抗震能力。
在进行体外预应力加固时,需要根据桥梁的具体情况选择合适的加固方法,并进行详细的加固设计和施工方案,以确保加固效果的实现。
还需要进行加固后的监测和维护,以保证加固结构的安全可靠性。
连续梁桥的主要病害包括足部病害、桥面板病害和拱桥病害。
体外预应力加固是常用的加固方法,包括预应力钢筋加固、碳纤维复合材料加固、粘贴钢板加固和预应力混凝土加固等。
在进行体外预应力加固时,需要根据具体情况选择合适的加固方法,并进行详细的加固设计和施工方案。
预应力砼连续刚构桥施工及病害分析
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预应力砼连续刚构桥施工及病害分析摘要:近20多年来,我国建设了大量的预应力混凝土连续刚构桥。
首先,总结其适用范围、经济效益;其次,总结了其施工方法;进而阐述了主要病害和产生病害的原因。
关键词:连续刚构桥;悬臂浇筑;病害;原因分析连续刚构桥为一种组合体系桥梁,不仅具有连续梁的受力特点,还有T构的受力特点,其主梁与常规连续梁一致,多采用固结方式与下部薄壁桥墩连接,不设置支座[1] [2]。
用较大柔度桥墩的来适应上部主体结构因砼收缩徐变、预应力钢束张拉及温度变化等等而引起的结构位移,能满足受力方面的要求。
而且施工方便(仅需挂篮作为平台)、投资少(相比同跨度的斜拉桥、钢桥等)。
随着预应力新材料和新技术的不断发展和悬臂施工平台成本的进一步降低、可靠度进一步增强和大规模的应用,使得预应力砼连续刚构桥在地形复杂险峻的山岭重丘、跨越急流、高山峡谷深沟等地形时具有非常强的竞争力,成为桥梁设计人员的首选桥型。
1 预应力砼连续刚构桥的效益经过计算,当桥梁高度介于50m至55m时,预应力砼连续刚构桥梁方案与50m跨径简支梁桥方案(目前认为是费用较低的)的投资基本持平;当桥梁高度介于55m至65m时,采用预应力砼连续刚构桥方案,造价约节省3%~8%;当桥梁高度介于65m至75m时,采用预应力砼连续刚构桥方案,造价约节省5%~11%;当桥梁高度介于75m至81m时,采用预应力砼连续刚构桥方案,造价约节省7%~15%。
所以预应力砼连续刚构桥是非常具有市场、经济效益的[3] [4] [5],因此在世界各地均得到了迅速发展。
2 预应力砼连续刚构桥的施工方法悬臂浇筑法预应力砼连续刚构桥采用的最主要施工方法。
悬臂拼装因拼装精度(线形)很难满足要求且需要很大的预制场地,使用较少。
悬臂浇筑主要有挂篮施工和桁式吊悬浇两种。
据统计资料,1972年后世界范围内建造的跨径大于100m的连续梁中,超过80%采用的是挂篮施工方法。
由于其大部分施工作业均在挂篮中进行,挂篮还可设置外罩,进一步减少外界影响,使得施工安全得到有效保障,工作效率和施工质量进一步提高,但这种方法也存在梁段施工周期长,受混凝土收缩和徐变影响大的缺点,常需要第三方监控机构专门负责线形控制等工作。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
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连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
连续梁桥是一种常见的桥梁结构形式,由多个跨度的梁段组成,通过连续布置的预应力钢筋连接在一起。
它具有结构简洁、抗震性能好等优点,但在长期使用过程中,也会出现一些病害问题。
本文将对连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。
连续梁桥的主要病害包括裂缝、锈蚀、疲劳等。
首先是裂缝问题,由于梁桥的自重、交通荷载作用等因素,可能会导致梁体产生裂缝。
裂缝的产生不仅会影响结构的美观度,还可能加剧混凝土的锈蚀和泄漏等问题。
其次是锈蚀问题,当梁桥的钢筋长时间暴露在外部环境中,会因受到氧化、潮湿等因素影响,产生锈蚀现象。
锈蚀会导致钢筋断裂、梁体破坏等结构问题。
最后是疲劳问题,长期交通荷载的作用下,梁桥可能会出现疲劳破坏,主要表现为钢筋断裂、裂缝扩展等。
针对连续梁桥的病害问题,体外预应力加固是常用的加固方法之一。
体外预应力加固是通过在梁体外部施加预应力,以增加结构的承载能力和抗震性能。
具体加固方法包括粘结预应力和无粘结预应力。
粘结预应力加固是将预应力钢筋与梁体通过特殊胶粘剂粘结在一起,形成一个复合体系。
这种加固方式既能增加梁体的强度和刚度,又能有效提高梁体的荷载承载能力。
粘结预应力加固主要包括以下几个步骤:首先是对梁体进行清理和修补,包括去除表面附着物和修复梁体的损伤部位;然后是对梁体进行预应力钢筋的布置和埋置;接着是将预应力钢筋与梁体粘结在一起,使用专用胶粘剂将两者固定在一起;最后是对加固后的梁体进行验收和监测,确保加固效果。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
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连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥是一种采用预制预应力混凝土构件拼接而成的桥梁结构,因其具有刚度大、疲劳性能优良、适应跨度大等优点,广泛应用于公路、铁路等工程中。
由于外界环境因素、施工质量等原因,连续梁桥在使用过程中可能会出现各种病害,严重影响桥梁的使用寿命和安全性。
本文将主要论述连续梁桥的主要病害以及体外预应力加固方法。
连续梁桥的主要病害可以分为以下几类:1. 裂缝:裂缝是连续梁桥中常见的病害之一,分为静力裂缝和动力裂缝。
静力裂缝多由于施工时配筋不合理、混凝土强度不足等原因引起;动力裂缝则是由于桥梁受到车辆荷载或温度变化等外力作用引起的。
2. 锈蚀:连续梁桥受到外界环境的侵蚀,钢筋可能发生锈蚀,导致钢筋与混凝土之间的粘结力减弱,进而影响桥梁的承载能力和安全性。
3. 倾斜和变形:连续梁桥在使用过程中可能会出现倾斜和变形等变形病害。
主要原因包括桥墩基础沉降不均匀、桥梁自身刚度不足等。
4. 荷载超限:由于施工质量不合格或荷载超限等原因,桥梁可能会受到过大的荷载作用,导致病害的产生。
为了保证连续梁桥的安全性和使用寿命,需要采取相应的加固措施。
体外预应力加固方法是一种常用的手段。
该方法是在桥梁原有结构的外部附加预应力,通过预应力力的作用,达到增强桥梁刚度、提高荷载承载能力和控制裂缝扩展的目的。
体外预应力加固方法主要包括以下几个步骤:1. 确定加固方案:根据桥梁的具体情况,包括跨度、存在的病害等,确定加固方案。
通常包括预应力锚固点的位置、加固束数目和施工顺序等。
2. 加固束的施工:根据加固方案,将预应力束(通常为钢束)布设于桥梁的上部或下部。
要注意加固束的布设位置和数量,以及与桥梁原有结构的连接方式,确保加固效果。
3. 预应力锚固:根据加固方案,将预应力束的两端锚固于桥梁的两侧墩台或固定锚承上。
要保证锚固的可靠性和稳定性,以承受预应力的作用。
4. 加固张拉:使用张拉设备对加固束进行张拉,达到预定的预应力效果。
预应力混凝土连续刚构桥的发展及存在的问题

公路工程与运输 HIGHWAY ENGINEERING AND TRANSPORTATION
预应力混凝土连续刚构桥的发展 及 存在的问题
李强
(河南省交通厅公路管理局, 河南 郑州 450052)
摘要: 针对国内外预应力混凝土连续刚构桥的发展现状及存在的问题, 提出一些看法与建议, 并对此类桥梁结构的发展
这样便逐步形成了采用柔性薄墩预应力混凝土连续刚构桥的特点预应力混凝土连续刚构桥既保持了连续梁无伸行车平顺的特点又有施工方便的优点且有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度它利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩徐变和温度变化所引起的位移能满足特大跨径桥梁的跨越及受力要求同时在一定条件下具有用料省施工简便养护费用低等优平地震力可均摊到各个墩上来承担而连续梁则需要设置制动墩或是采用价格较昂贵的专用抗震支墩梁固结又便于采用悬臂施工方法取消了连续梁在施工转换体系时所采用的墩上临时固结措因此纵览世界各国的桥梁建筑史预应力连续刚构桥在近四十年间得到了较快发展最大跨径100m左右发展到超过300m成为在海湾大江大河上建造大跨度桥梁时广泛采用的结构型式11列举了国内典型11国内典型桥名竣工年代用途结构型式最大石棉桥1966公路预应力砼84126第一次采用悬拼法施工的预应力公路桥柳州桥1968公路预应力砼1244082第一次采用挂篮悬浇的公路桥江津仁沱桥1977公路预应力砼桁式728146国内最大跨度跨中带铰的桁式台湾圆山桥1977公路预应力砼150671国内最大带剪力铰的黄陵矶桥1979公路预应力砼桁式903802国内最大跨度带挂梁的桁式重庆长江大桥1980公路预应力砼120国内最大跨度预应力砼三江大桥1981公路预应力砼1587628国内承载力最大的公路浊漳河桥1981铁路预应力砼斜腿刚架821711国内第一座预应力砼斜腿刚架桥安康汉江大桥1982铁路钢斜腿刚架176152国内第一座钢斜腿刚架桥10雉山漓江桥1987公路预应力砼型刚架952635国内第一座采用型桥墩的桥梁11洛溪大桥1988公路预应力砼连续刚构180916国内首次采用大吨位力筋的桥梁12沅陵大桥1991公路预应力砼连续刚构1407672横向无粘结力筋采用35m钻孔桩引桥顶推采用滑动与永久合二为一的支座体系13黄石长江大桥1995公路预应力砼连续刚构245580国内最大连续长度预应力连续刚构14虎门大桥辅航道桥1997公路预应力砼连续刚构27015760为当时世界之最预应力束上布置彻底消除了弯起束和连续束15重庆黄花园大桥1999公路预应力砼连续刚构250030国内同类桥型中连续长度最长的桥梁16厦门海沧大桥西航道桥1999公路预应力砼连续刚构140380双幅位于曲线上的桥梁highwayengineering10月上半月刊总第20610连续刚构桥与连续梁桥的
预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析和加固方法

预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析和加固方法前言:由于预应力混凝土连续箱梁这种结构形式的截面具有结构性能优良,抗扭转能力较强,适宜于工厂化集中预制、安装快捷等优点,使得其非常适合于建造大跨度的桥梁,但是因运营条件的改变、设计和施工不当、自然灾害和外部环境等原因,许多桥梁出现了各种常见病害,如不能得到及时处理势必影响桥梁结构安全和耐久性,甚至对人民生命财产造成极大损害。
本文中,我们针对在实际工程中连续箱梁出现的常见病害,对其产生的原因进行详细分析并提出了相应的加固措施。
预应力混凝土连续箱梁常见病害及原因分析1、支座破坏由于每一联的长度较长,从而其伸缩量较大,所设计的滑动支座必须有效滑动,也就是说伸缩量必须靠支座滑动来承担,不滑动仅靠支座变形来承受,支座变形超出其极限,那么支座必然破坏。
从实际使用观察,应该说存在一些问题,出现个别桥梁支座破坏,为此必须保证支座的质量,一方面支座的刚度、强度、耐久性必须满足要求,另一方面必须保证滑动面能有效滑动。
支座破坏2、施工工艺质量问题箱梁预制拆模后,如不注意在腹板下部与底板接触处波纹管位置会出现“水纹”现象。
通过实践分析主要是由于内模为下料方便未设底板,腹板振捣时水泥浆外漏造成的。
采取措施为芯模制作时加设活动底板,底板下料时打开,浇完底板后盖上并固定,再浇腹板,并注意振捣密实。
加强混凝土浇筑的工艺控制,严格按规范要求浇筑,同时适当采取二次振捣工艺。
通过以上措施就能很好的避免出现“蜂窝麻面”,“气泡”,“冷缝”,“拼缝漏浆错台”等质量通病。
3、连续箱梁的开裂通过对预应力混凝土箱梁桥的调查,在桥梁的修建以及以后的运营过程中.梁体不同部位常会出现横向、纵向及斜向裂缝。
裂缝问题是连续箱梁的常见通病。
裂缝一旦出现,轻则影响结构的耐久性,重则直接影响结构的承载能力,甚至危及结构安全,必须予以重视。
应弄清裂缝成因.采取预防措施.必要时采取加固措施.控制和延缓裂缝的进一步发展,以确保桥梁的安全和耐久性。
预应力混凝土连续刚构桥病害分析
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预应力混凝土连续刚构桥病害分析摘要:本文对预应力混凝土连续刚构桥的典型病害进行了全面的归类,并结合受力特点进行病害分析,为设计及加固提供参考。
关键词: 连续刚构裂缝连续刚构桥是目前最为常用的一种桥型,它具有受力明确、施工方便、造价适中的显著特点。
然而由于各种原因,有不少桥梁出现了诸如预应力损失过大、跨中下挠过大、裂缝急剧增加等病害,降低了桥梁的实际承载能力和使用寿命。
另外,超载运输的存在加剧了桥梁的病害状况。
而且部分桥梁的病害状况触目惊心,必须引起足够重视。
一、几座典型桥梁的病害及其加固措施1. 金沙大桥本桥位于广东佛山,主桥为66m+120m+66m预应力混凝土连续刚构,单箱单室截面,1994年通车,2001年加固。
加固前主要病害为:跨中明显下挠量多达22cm;主跨箱梁腹板有大量斜裂缝,最大裂缝宽度1.15mm。
加固方案为:箱内施加纵向体外预应力;粘贴钢板;跨中底板底面贴芳纶纤维;裂缝修补;加厚桥面缓和下挠。
2. SN特大桥本桥位于鄂西地区,主桥为70m+130m+70m预应力混凝土连续刚构,单箱单室截面。
墩身高达96.96m。
建成后,墩顶附近桥面出现横向裂缝,并在箱梁两腹板之间靠近腹板处出现了较长且规律性较强的纵向裂缝,裂缝宽度不少超过设计容许值,深度基本裂透桥面铺装砼,最大达26cm。
分析表明该桥在恒载作用时,箱梁某些截面上缘顺桥向砼应力已超过砼抗拉强度,结构上缘砼已经开裂,在运营阶段,应按部分预应力砼B类构件考虑。
为了确保桥梁结构及行车安全,应对该桥裂缝进行修补,必要时对某些部位进行加固处理。
3. 某桥本桥主桥为75m+135m+135m+75m预应力混凝土连续刚构,单箱单室截面。
按T构对称悬臂施工完成2号段后,发现多个2号段腹板开裂,裂缝方向大致与波纹管方向相同,宽度大部分在0.2mm左右。
此时2号段纵向预应力筋张拉与孔道压浆均已完成,除0号段竖向预应力筋外,其余横向及竖向预应力筋均未张拉,模板已拆除但挂篮尚未前移。
连续刚构桥病害原因分析及对策
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连续刚构桥病害原因分析及对策摘要随着城市建城区规模的急剧扩张以及美观的要求,许多经济、美观的桥梁形式被不断研究、引进和开发。
高墩大跨径预应力刚构桥梁由于自身得天独厚的优点,在城市环线上得到广泛的应用。
结合实际工程,针对以前修建的几座连续刚构桥存在的一些病害情况,对这些病害作了详细分析,拟通过采取一系列措施,改善结构受力,减少开裂。
关键词连续刚构桥病害;原因;对策1高墩大跨连续刚构桥具有的特点梁墩固结,结构整体性好,抗震性能优,抗扭潜力大,结构受力合理。
上下部结构共同承受荷载,减小墩顶负弯矩。
墩较柔,能够承受较大变形。
结构为多次超静定,收缩徐变、温度变化、预应力、不均匀沉降引起的次内力对结构影响较大。
但也存在对地基要求高,墩梁连接处受力复杂,高墩弯矩随墩高的骤然降低而急剧变化,合龙段结构体系转换引起内力重分布等问题。
近年来修建的大跨连续刚构桥中,有一些出现了病害,主要表现为:腹板出现斜裂缝,边跨端部上缘出现横向裂缝,中跨跨中下挠过大等。
2已建成连续刚构桥梁产生病害的不同原因采取了不同的对策1)保证足够的截面尺寸。
高跨比是影响主梁受力状态的主要参数,适当增加梁高,可增加主梁刚度,改善主梁应力状态。
本次设计七古寺大桥和柳园大桥采用了根部1/15、跨中1/40的高跨比。
2)改善预应力筋的布置。
大跨径连续刚构在对称纵向荷载作用下,截面将产生纵向翘曲位移,并且顶底板横向不同位置产生纵向位移差。
由于上下翼缘的剪切变形导致对称荷载弯曲引起的法向应力呈非均匀分布状态,即剪力滞后现象。
因此,在设置预应力筋时应该考虑法向应力的不均匀性,否则可能造成在应力分布最大处预加力不够,导致混凝土开裂。
以前的连续刚构桥均采用了直束的布置方式,即纵向预应力钢束基本上锚固于箱梁顶部而没有下弯,通过适当调整箱梁正应力及竖向应力控制主拉应力的产生。
该布束形式成立的前提是竖向预应力必须可靠,然而因设计及施工等诸多原因,竖向预应力往往不能达到设计预期的工作性能。
国内外大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势
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预应力混凝土桥梁易产生病害及维修方法

预应力混凝土桥梁易产生病害及维修方法隨着科技的不断发展,桥梁施工技术得到了很多发展,出现了预应力混凝土桥梁施工技术。
本文从预应力混凝土原理、预应力混凝土结构的优缺点、影响预应力混凝土桥梁质量的因素、预应力混凝土桥梁易产生的病害以及预应力混凝土连续梁桥维修及加固技术五个方面详细阐述了预应力混凝土桥梁维修的重要性和必要性。
标签:预应力,混凝土桥梁,病害,维修一、前言近年来我国的桥梁施工得到了很大的进步,出现了预应力混凝土桥梁施工技术。
尽管如此,长时间的承载车辆,以及一些环境问题,使得桥梁的定期维修和加固显得必不可少。
二、预应力混凝土原理钢筋的抗拉强度很高,混凝土的抗拉强度较差,普通的钢筋混凝土,可以互相取其长,补其短。
但钢筋远没有达到抗拉的极限,混凝土就会出现裂缝,不能完全利用钢筋的强度。
预应力,就是预先给钢筋加一个拉力,用来对混凝土施加一个压力。
当外加负荷时,钢筋受拉力将加大,混凝土先是将原有的压力抵消一部分,再受到拉力。
这样混凝土出现裂缝时的受力,比没有预加应力的构件要大,也就是提高了钢筋混凝土构件的强度。
这种构件,在浇制好等混凝土凝固后,就要将钢筋进行拉伸,并两两端固定住。
撤去外力后,钢筋就要有所收缩,对混凝土预施加一个压力。
三、预应力混凝土结构的优缺点预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,具有下列主要优点:1、改善使用阶段的性能。
受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。
2、提高受剪承载力。
纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成,提高其受剪承载力。
3、改善卸载后的恢复能力。
混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使裂缝完全闭合,大大改善结构构件的弹性恢复能力。
4、提高耐疲劳强度。
预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度,而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。
连续刚构桥主要病害探究

连续刚构桥主要病害探究一、连续钢构桥的介绍连续刚构桥是预应力混凝土大跨径梁式桥的主要桥型之一,它综合了T形刚构桥和连续梁的受力特点,将主梁做成连续体,与薄壁桥墩固结而成。
在上世纪60年代,前联邦德国首先使用悬臂浇筑法在莱茵河上建立了主跨为114.2m和208.0m的沃尔姆斯和本道夫桥。
大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的主梁一般采用箱形截面,包括单箱单室、单箱双室、双箱双室等截面。
应用箱型截面的优势在于,其拥有较强的抵抗扭矩的能力;箱梁顶板和底板拥有较大的混凝土面积,对于抵抗正负弯矩的影响较为出色,在配置足够钢筋的条件下,其结构承载力较为出众,施工技术成熟,较厚的混凝土底板使连续刚构体系能采用悬臂施工法、顶推法等施工方法,混凝土箱梁的各部件的整体性能优越,共同抵抗恒载和活载,顶板和底板较厚,具有足够的布置预应力钢束的位置,具备经济性并具有优秀的结构性能;若桥梁的桥面较宽,则跨中因为抵抗扭矩的能力较强,可取消横隔板的设置,也能取得较好的承载效果。
同时,箱梁的截面高度、底板、腹板和顶板的厚度都可以因不同的受力条件而做出适当的调整,使结构提高更好的受力性能,延缓病害的出现。
二、连续刚构桥的病害分类随着桥梁的正常使用,其病害也不断的暴露出来,严重影响到了桥梁的运营。
事实上,梁体下挠和梁体开裂总是伴随产生的,并且相互耦合的。
连续刚构桥常见病害归结为以下几类:1.梁体开裂梁体裂缝主要出现在顶板、底板、跨中腹板。
这些裂缝的存在大大降低了预应力混凝土连续刚构桥的使用性能,主梁的整体刚度降低,结构质量下降,如果不能及时的进行养护维修,必然导致主体结构的破坏甚至有可能导致严重事故的发生。
⑴底板纵向裂缝连续刚构桥的底板上出现沿预应力钢束方向的纵向裂缝,并且多数刚构桥底板的上、下缘均存在裂缝。
经调查,底板下缘裂缝多数出现于主梁合龙后形成预拱度时,底板上缘裂缝多数出现于成桥后,这些裂缝的存在对桥梁的承载能力以及耐久性影响很大。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
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连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述连续梁桥的主要病害可以归纳为以下几种:1. 裂缝:裂缝是连续梁桥常见的病害之一。
裂缝的形成主要是由于桥梁结构的应力过大或变形超过了其承受力的限制。
常见的裂缝类型包括沿梁体长度方向的徐变裂缝、横向裂缝以及端头裂缝等。
2. 混凝土质量问题:连续梁桥的主体结构通常采用混凝土材料,而混凝土的性能直接影响着梁体的使用寿命。
混凝土质量问题主要包括开裂、剥落、腐蚀等。
3. 钢筋锈蚀:由于环境中的酸碱性物质以及氯化物的侵蚀,连续梁桥中的钢筋容易出现锈蚀现象。
钢筋锈蚀不仅会减小其受力能力,还会导致混凝土的剥落和破坏。
体外预应力加固方法是对连续梁桥进行加固处理的常用手段。
其基本原理是通过施加预应力力矩来对梁体进行加固,以提高其承载能力和抗震性能。
常用的体外预应力加固方法有以下几种:1. 预应力锚具加固:通过在梁体两端或者跨中设置锚具,然后通过拉应力筋施加预应力力矩,使梁体达到预应力状态。
预应力锚具加固能够有效提高梁体的承载能力和变形性能,并且能够减小裂缝的发生。
2. 外拉梁加固:外拉梁加固是将预应力筋拉入梁体内部,通过与现有梁体的搭接,形成系统的预应力加固结构。
外拉梁加固可以使梁体的整体受力均匀化,从而提高其抗震性能和承载能力。
3. 钢板加固:钢板加固是将钢板固定在梁体表面,通过钢板与梁体的粘结作用,提高梁体的强度和刚度。
钢板加固适用于梁体锈蚀严重的情况,可以有效延长梁体的使用寿命。
4. 碳纤维布加固:碳纤维布加固是将碳纤维布固定在梁体表面,通过碳纤维布与梁体的粘结作用,提高梁体的强度和刚度。
碳纤维布加固具有质量轻、施工方便等优点,适用于小型桥梁的加固。
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2 9 年 4 .1 7 月建成通 车的虎 门大桥 位于广 东省珠江 三 9 角洲 中部虎门古炮 台 ,连 接广深 、广珠 两条高速公路 ,是珠
江三 角洲高速公路 网的重要组成部分 。辅航道桥桥型为 三跨
预应 力混凝 土连续 刚构 箱型梁 ,以2 0 的跨 径一 举夺得连 7米
续 刚构桥 当时的世界 纪录 。 3.后 来 还 陆 续 建 成 了海 沧 大 桥 西 航 道桥 (主跨 1 0 4 米 ),泸 州长江二 桥 ( 主跨 2 2 ):重庆 黄花 园大桥 ( 5米 主
的墩 上临时固结措施 。
四、预应 力混凝 土连续刚构桥 的常见病 害及 成因分析
桥 ,跨径组合为6m 2m 8m 1 m 5 +1 5 +1 0 +l O ,该桥建设既吸取
了中国修建数十座T 刚构 的经验 ,又研究 了国外同类桥 梁的 形
成熟技术 ,最大跨径在当时已居亚州同类桥型首位。如图1 。
整体 刚度降低。
相 应的 ,可以针对性的采取以下几种改进措施 :
跨2 0 ):重庆高 家花园大桥 ( 5米 主跨 2 0 );贵州六 广河 4米 大桥 ( 主跨 2 0 )等桥梁 。如今 我国在 大跨径连 续刚构桥 4米
力 :
(1) 工 中严格按 设计和施 工规 范要求加足 纵 向预应 施
1.主跨跨 中挠度过 大 导致此种病害 的因素较为 多样 ,对不 同实例需做具体分 析 ,大致可以归结为以下几个方面 : ( 设计过程对高标号混凝土的收缩徐变效应考虑不足 ; 1) ( 预拱度设置不足或施 工时存在偏差 ; 2)
( 预应 力孔道注浆不饱满导致预应 力损失较大 ; 3) ( 施 工超 方量大 ,预应 力张 拉施 工质量不高 ; 4) ( 5)跨 中梁体竖 向裂缝及腹 板斜 裂缝 发展严 重 ,结构
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图1 洛溪 大桥 总体布置 图 ( 寸单位 :C" 尺 1) 1 I
一
6 — 9
( 2)设计 中合 理配置 纵 向预 应力筋 束 ,尽量 使恒载作
用下箱梁截面处于均匀 受压状 态 ,适 当保持跨 中下缘压 应力
抗局部拉应 力和剪切 力的钢筋 : ( 8)预应 力钢束横 向布置 间距过 小 ,截 面 的挖 空率较 高 ,截面削弱较大 ,横向普通 钢筋配置 不强 改善措施 : ( 1)正确施工 防止预应 力损 失 ,严格控 制纵 向预应 力 筋张拉值 ;采 用低 收缩、低 水化热混凝土 ,避免 节段 问浇注
二 、预应 力混凝 土连 续刚构桥 在我国的发展 1 8 .1 8 年在广东省广州市郊建成 了中国第一座大跨径连 9 续 刚构桥—— 洛溪大桥 。大桥位 于广州市 番禺 区洛溪渡 口 , 跨珠 江后航道 ,主桥 为4 孔一 联三 向预应 力混凝土 连续 刚构
采 用悬臂施 工方 法 ,取消 了连续梁在施 工转换体系 时所采 用
龄期过长 :
储备 ,有利于防止跨 中下缘开裂 ,并降低徐变挠度 ;
( 3)严格控 制施工超 方 ,预 应力管道 采 用真 空压浆 技 术 ,严格压实 : ( 预 留预应 力钢束 备用束 ,以供 日后 补张拉 ,并采 4)
用收缩和徐变较小的混凝土材料 :
2 .墩 顶 0 梁 段 开 裂
( 适 当增 加腹板 厚度 ,张 拉竖 向预 应 力采 用测 力扳 2)
手 ,严格控 制张拉 到位 ,采 用二次张拉 ,防止预应力损失 :
零号块体量较 大 ,一般 分二次或 多次 浇注 ,第一次浇注
其 典 型 病 害 类型 及 成 因 , 并给 出相 应 的 处理 意 见 。
型 的建造技术 已达 到世界领先 水平 。
三 、预应 力混凝 土连续刚构桥 的力学特 征
连 续刚构桥上部结构 在受力方面仍为连续 梁特 点 ,但 由
关键词 :连 续刚构
力学特 点
病 害成 因
应对措施
于属 于多次超静定体 系 ,必须计入 由于桥墩 受力及 混凝土收 缩 、徐 变、温度变化 、基 础不均匀沉降 引起 的弹塑性变形对
预 应 力 混 凝 土 连 续 刚构 桥 的发 展 及 其 常 见 病 害分 析
赵 洋
摘要 :近年 来 ,预应 力混凝 土连续 刚构桥在 我 国得到 了
较 广泛 的应 用 ,但在运 营过程 中相继 出现 了种 种病 害。本 文 在 总结 此种桥 型发展过程及 力学特点 的基础 上 ,研 究探讨 了
比同跨 径连续梁桥 的小。当墩高达到一定 高度后 ,两者上部 结构 的 内力相差不 大。连续刚构体系 另一个特 点是抗震性能 好 ,水平地震 力可均 摊到各个墩上来承担 ,墩 梁固结又便于
作为现代梁桥的分支——连续 刚构、斜腿刚构等新桥型在
上世纪八十年代取得 了突破性进展。其中预应力混凝土连续刚 构桥如今已成为跨径 1 O 至3 0 左右桥梁 的主选桥 型之 一。 m 0m O 其结构整体性能好 ,相对T 刚构桥伸缩缝较少 ,行车平顺舒 型 适 ,抗震能 力强 ,便于悬臂施 工及维护 ,然而在运营过程中其 独特 的力学特征所带来的种种隐患及病害也相继 出现。
一
、
引言
上部结构 内力的影响。下部结构在构造上 一般 有两个 以上主 墩 采用墩梁 固结 ,要 求主墩有较大 的抗弯 刚度和较小的抗推 刚度 以形成摆动支撑体 系。 因此 ,常在大跨径 高墩桥梁结构 中采 用。 由于桥墩参 与工作 ,连续 刚构桥 与连 续梁桥的工作 状 态有 一定 区别, 连续 刚构桥 由活 载引起 的跨 中区域 正弯矩
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