温度梯度对连续刚构桥箱梁裂缝影响研究

温度梯度对连续刚构桥箱梁裂缝影响讨论温度梯度对连续刚构桥箱梁裂缝影响讨论 摘要：从上世纪 60 年代以来，预应力混凝土箱梁进展非常快。箱梁截面是预应力混凝土梁桥主要的截面形式，但是在国内外的一些桥例中，我们常常会发现有一些裂缝，从而影响桥梁的正常使用。产生裂缝的原因是多方面的，但是温度梯度对桥梁的危害越来越大，在国内外我们都能发现很多由于温度梯度而导致混凝土桥梁严重损坏的事故，尤其是温度梯度对连续刚构箱梁桥的会产生很大次内力，从而导致裂缝的产生。本文以非洲某刚构箱梁桥为计算模型，主要讨论在三种温度梯度模式下，主梁应力的变化情况，从而找出箱梁裂缝产生的主要原因。 关键词：预应力混凝土箱梁；温度梯度；次内力；箱梁裂缝 中图分类号：P618.130 文献标识码：A 1 工程背景资料 本论文以非洲某大桥为工程背景，是三跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥，跨径设置为 49m+88m+49m，桥全长 200m。桥面纵坡为单向 0.54%，桥面横坡为双向 2%。箱梁采纳单箱双室。桥梁采纳双薄壁墩、U 型桥台、挖井基础，挖井埋深为 5-8m。桥面宽度布置为：1.50m（人行道）+4×3.5m（行车道）+1.50m（人行道），桥面总宽17m。箱梁为双向预应力结构，纵向预应力筋采纳 Φs15.2 钢绞线，箱梁纵向预应力钢束分为顶板束、底板束和边跨合龙束 3 种，钢绞线采纳 270 级、符合 ASTM-92 标准的 12Φj15.24 和 10Φj15.24 两种型号。竖向预应力采纳 Φ32 精轧螺纹钢筋。纵向预应力束采纳两端张拉，张拉力和伸长量双控。竖向预应力采纳一端张拉，张拉力控制。箱梁预应力的张拉待混凝土强度达到设计强度的 90%进行。主桥上部结构采纳 C50 砼，桥墩墩身、桥面铺装采纳 C40 砼。桥型布置图如图 1 所示。 图 1 桥型布置图（单位,cm） Fig.1Layout of bridge (unit ,cm) 2 有限元模型的建立 本文计算采纳桥梁博士建立有限元结构模型，模拟实际施工过程进行计算，全桥共划分 96 个单元，105 个节点，其中 1-76 单元为箱梁单元，77-88 单元为桥墩单元，89-96 单元为挂篮单元。施工阶段划分为 49 个，共计 250 天。采纳挂篮悬臂浇筑法进行施工，成桥状态结构几何模型和计算模型分别如图 2 和图 3 所示。 图 2 成桥状态结构几何模型 Fig.2Structure geometric model of the bridge state 图 3 成桥状态结构计算模型 Fig.3Structure calculation model of the bridge state...