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大跨径预应力混凝土箱梁桥的设计问题(最终版) 大跨径预应力混凝土箱梁桥的设计问题(最终版)

格式:PPT 上传:2022-06-25 17:02:49

《大跨径预应力混凝土箱梁桥的设计问题(最终版)》修改意见稿

1、“.....施工工艺不好,日照温差作用以及箱梁的空间作用没有计算好等因素所致。引起导致开裂刚度降低挠度增长。所以,变形与开裂多是“并发症”。般地认为实际上,根据.的高等材料力学,对于的梁,在弹性阶段,可忽略剪切对挠度的影响,所以,般地,计算挠度时,只计及梁的弯矩作用及梁的弯曲刚度。但是,我认为,对于混凝土薄腹箱梁,其挠度的计算,不能仅计算弯矩的作用,还应考虑剪切的影响。因为薄腹梁中的剪应变大,的影响不可忽略,斜裂缝出现后,梁的剪切刚度有很大降低,梁的挠度进步增长,且随斜裂缝开展,梁的挠度不断增加。德国学者.曾提出,对于的混凝土梁,剪切引起的挠度可达弯矩引起的挠度的。然而,剪切对梁的挠度的影响的计算,是个难题,因而,梁腹斜裂缝开展宽度及其对梁中下挠的影响计算,迄今,仍是无公认的解答,尽管年,我已经认识到了这个问题。剪切应力及斜裂缝对梁的挠度的影响的计算,笔者认为,可以借助于折算刚度ξ法或桁架模型或数值有限元分析等方法去近似地解决。.材料选择及其它目前......”

2、“.....我认为采用高强度的混凝土是应该的,但是,也不能过分要求高强度。因为混凝土强度等级越高,其抗压强度越高,但抗拉强度的增加并不与之成比例。譬如,强度高二个等级,对箱梁的抗裂性能并不能成倍地提高,另方面,从梁的受弯承载力考虑,更没有必要高强度混凝土。而且,其脆性增加。因此,我认为不要为了减轻自重,拼命减薄梁腹厚而提高混凝土强度。实际上缝和变形的耦合效应以及开裂后的箱梁结构挠度计算以及时效行为还需进步的深入研究。轻质混凝土的采用可大大减小箱梁自重,轻质混凝土在国外几座大跨径预应力混凝土箱梁桥中的成功利用,可为我国桥梁界所研究和借鉴。参考文献公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.著,萧敬勋译.材料力学.天津天津科学技术出版社,著.钢筋混凝土结构裂缝与变形的验算.北京水利电力出版社,.潘明军朱汉华孙惠民,预应力混凝土连续梁桥纵向预应力配索方案的发展及探讨......”

3、“.....薛志伟,桥梁建设实现新跨越,经济日报,敬请指正!,若是为了减轻梁的自重,可考虑在梁的部分区段采用轻质高强混凝土。挪威已有几座大跨径桥,采用了轻质混凝土。其中有座大跨径连续刚构桥,其主梁采用了混凝土,但在其中部范围内却采用轻质混凝土。混凝土的收缩徐变及其变异对桥梁的运营期间的内力和变形会有不小的影响。因此,应选用并配制收缩和徐变系数小的混凝土,并严格控制水灰比和浇筑质量,以减少长期影响。为了防止大跨径预应力混凝土桥梁的开裂和下挠及其随时间的增长,也可适当预留备用预应力束体外束或体内束,到需要的时候,补张拉以改善桥梁运行状况。结束语预应力混凝土箱梁桥连续梁桥和连续刚构桥具有不少突出的优点,在公路桥梁建设中有着广泛的应用。但是,同时,近二十年暴露出的腹中开裂和跨中下挠等问题,说明在桥梁工程设计中有着很大的改进和提高的空间。从二十多年前和近几年的大跨径预应力混凝土箱梁桥工程实践看出,最近二十年设计中下弯束的取消是导致腹板斜裂缝出现的重要原因之......”

4、“.....由于竖向预应力束较短,预应力作用的有效性得不到保障。因此,跨中区域剪力较小且梁高较小,竖向预应力更不应设置。在竖向预应力设计和施工中,要充分考虑到各项损失的存在和影响,加强施工质量的管理。应充分认识到箱梁斜截面抗裂性与受剪承载力的区别,多配箍筋的做法对提高受剪承载力有利,但并不能防止腹板斜裂缝的出现。它的过密配置反而增加了施工难度,影响了混凝土质量。合理的增大腹板厚度,既能有效地改善箱梁的抗裂性能,又能提高受剪承载力。箱梁开裂和变形常常是“并发症”。混凝土开裂后,薄腹箱梁的剪切变形及斜裂缝对长期挠度的影响很大。箱梁的纵向主预应力束的配束方案,应该是按弯矩包络图配置足够的直线束和下弯束。因为配置了预应力下弯束后,不仅可抗弯,而且能提供较高的预剪力,可平衡较多的自重剪力活载剪力,减小箱梁截面上的剪应力。同时,可消除可能在梁较高区段的腹中出现预应力盲区。另个重要问题是应配置多少主预应力束这个问题我没有考虑好,般地可取用抵抗全部自重弯矩加上半活载弯矩所需要的。......”

5、“.....尤其当下弯束不足时。对于竖向预应力束,我建议采用预应力粗钢筋,因为它的施工相对较为方便,如果采用钢绞线束,那么,其强度虽高,但预应力损失也大,而且施工不易。设计竖向预应力筋时,必须认识到它存在的问题受箱梁高度的限制,竖向预应力筋长度往往较短,所以其预应力锚具损失等较大,有的桥梁实测预应力损失竟达张拉应力的。当竖向预应力筋采用精轧螺旋钢筋时,其张拉施工精度难以保证。竖向预应力孔道较窄,张拉后的灌浆不易饱满,甚至无浆,这大大削弱了截面的抗剪能力。竖向预应力筋单端张拉,且锚于梁顶,因此,旦发生脱锚,对桥上运行车辆产生危险,日本就发生过这样的事故,所以位回国专家说,日本已提出了不采用竖向预应力筋的建议。竖向预应力筋的选用及对日本技术的认识如何保证竖向预应力的有效性不少设计人员认为,与所选用的预应力筋的品质关系极大,因此,他们提出了全部采用进口的精轧螺旋粗钢筋,甚至要求梁高小于的区段需全部采用日本的预应力中空钢棒,并采用日本东方建设株式会社提供的工法......”

6、“.....甚至些学者,认为箱梁腹板斜裂缝问题严重,也可采用多配箍筋的办法。这混淆了抗裂与受剪承载力两者的概念。提高截面的受剪承载力与增加抵抗斜裂缝出现荷载的能力受剪抗裂性并不是回事。抗裂性不好不等于受剪承载力差。加密箍筋有利于提高梁的受剪承载力,但并不能防止腹板中斜裂缝的出现。当然,多配箍筋,对斜裂缝出现之后的开展是有抑制作用的。但是,不应该在箱梁满足受剪承载力条件下,味地增大配箍量,那样做,反而会增加施工难度和影响混凝土的浇筑质量。因此,在有的设计中出现垂直箍筋和水平腰筋都很粗很密的情况如。我认为,如此粗密的配箍在高的梁中,是很难绑扎施工的。并且,我估计是过分保守的。因为即使在支座区段,如果出现剪切破坏,那定是斜压破坏,而这时,是由梁的截面厚度和混凝土抗压强度控制的,箍筋肯定是过分富裕的。还应提出,对于变高度梁,沿梁长的剪力分布从支座到跨中的下降比直线等截面梁快得多如图示。当梁高变化......”

7、“.....尤其如此。因此,大跨度箱梁中的箍筋配置量应该是变化的,并且在跨中附近很大部分区段只需按构造设置。图等截面梁与变高变厚度梁的自重剪力分布示意跨中支座剪力腹板混凝土厚度不能过薄腹板混凝土厚度与开裂前主拉应力的大小密切相关,而且梁的受剪承载力也不能只靠拼命增加箍筋的办法,而应该采用梁的截面尺寸截面厚度和高度和混凝土强度的乘积与配箍量相匹配的办法。所以,不能为了美观为了减轻梁的自重,将箱梁的箱壁设计得过薄。建筑结构中混凝土梁的截面限制条件是值得箱梁桥设计者们参考和借鉴的。.大跨径混凝土箱梁桥的跨中下挠问题通常认为,跨中下挠是因为混凝土的收缩和徐变较大,预应力损失反力钢棒支座锚固螺母末端支座组成。中空钢棒与反力钢棒之间还填充了树脂以满足耐久性要求。它是种先张法工艺。在工厂预先施工预应力,混凝土浇筑前,将其施工在设计位置,然后浇筑混凝土,达到强度后,采用专用的释放设备释放张拉力,同时也将预应力导入到混凝土结构构件中。中空钢棒是很贵的......”

8、“.....据有关资料介绍,预应力中空钢棒技术在年由日本东方建设株式会社和高周波热炼株式会社开发研制。精轧螺纹粗钢筋与预应力中空钢棒的比较精轧螺纹粗钢筋采用后张法,并要求灌浆预应力中空钢棒采用先张法,不需灌浆但要填充树脂。当梁高时,两种工艺的预应力损失基本相同当梁高较矮时,精轧螺纹粗钢筋预应力损失较大。竖向预应力筋的设置范围,我认为,绝对不应该在刚构全长上设置,连续刚构主墩中心线两侧各倍梁高区段之外,就不必设置,更不应该采用中空钢棒。因为主墩中心线两侧各倍梁高区段之外,剪力已很小,这些部位主要是受弯,而不会出现斜裂缝。而且,这些部位梁高较小,锚固损失很大,采用竖向预应力筋效率相对不高。因此,通常,只需在主墩各跨度范围内及过渡墩跨度范围内设置竖向预应力筋。另方面,当梁高超过时,精轧螺旋钢筋的锚固损失已不大,它与中空钢棒预应力方案已基本相同。譬如,时,仅。况且,为了减小,可超张拉或二次张拉。再方面,当梁高超过时,用工法,要用连接器接长,这就更麻烦了。综上,我认为......”

9、“......箍筋的合理配置及腹板的合适厚度箍筋不抗裂,只提高受剪承载力不少设计人桥梁已建成座,在建座主跨以上的桥梁已建成座,在建座我国已建的各类桥梁的最大跨径及居世界的位置分别为桥型最大跨径世界排名江苏有前十位中我国占梁桥连续梁刚构,第,苏通大桥座拱桥,第,座斜拉桥,第,苏通大桥座悬索桥,第三,润扬大桥,座长江江苏段的大桥最近几年,在江苏地区的长江上,就已经建起了南京二桥江阴大桥润扬大桥南京三桥苏通大桥,正在建的有南京四桥和泰州大桥。南京四桥是主跨为的双塔三跨悬索桥。泰州大桥是双主跨的悬索桥,又是世界级的。江苏是桥梁大省,并正在向桥梁强省跨越。图南京长江第四大桥主跨为的双塔悬索桥图泰州长江大桥双主跨三塔悬索桥箱梁桥出现的主要问题大跨径连续梁桥和刚构桥的预应力混凝土箱梁,结构刚度大,变形小,抗风抗震能力强,经济,耐久,因此,跨径在范围的公路桥,广泛采用箱梁桥方案。应提出的是在兴建特大跨度的斜拉桥或悬索桥的同时,总伴随着建设有大跨径预应力混凝土连续梁桥或连续刚构桥,且都是箱梁桥。但是......”

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