基于施工組合缺陷的預(yù)應(yīng)力箱梁試驗研究和力學(xué)分析.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋是最常見的梁橋結(jié)構(gòu)形式之一。隨著交通建設(shè)的飛速發(fā)展，大量的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋出現(xiàn)在了我國公路和城市道路網(wǎng)絡(luò)之中。同時，各種橋梁的質(zhì)量問題也伴隨著橋梁的建設(shè)而出現(xiàn)，大量調(diào)查資料的統(tǒng)計分析結(jié)果說明，施工缺陷是造成各種橋梁病害的主要因素之一。 理論分析、試驗驗證、工程實踐是結(jié)構(gòu)工程學(xué)科建立和發(fā)展的三個重要支柱。本文建立了二分之一大比例30m跨預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁模型，設(shè)定了端頭混凝土澆筑嚴(yán)重不密實和單側(cè)單束鋼絞線張拉不到

2、位的常見施工組合缺陷，并采用常規(guī)的方法對缺陷部位進(jìn)行了常規(guī)加固處理，形成一典型的有施工組合缺陷的試驗梁模型。通過對缺陷試驗梁的靜載破壞試驗，考察了試驗梁的受力過程和破壞形式，分析了施工組合缺陷對箱梁結(jié)構(gòu)性能的影響。進(jìn)而，進(jìn)行了有缺陷試驗梁模型開裂前的三維有限元對比分析。 對比分析有限元分析結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論： 1)特定的施工組合缺陷對箱梁的整體承載能力影響不甚顯著。實測極限承載力與《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋

3、涵設(shè)計規(guī)范》理論設(shè)計值比值為1.77，尚有較高的冗余程度。 2)特定的施工組合缺陷對小箱梁的耐久性能會有較大程度的影響。由于單側(cè)預(yù)應(yīng)力張拉未達(dá)到設(shè)計值要求，導(dǎo)致施荷過程中該側(cè)混凝土的過早開裂，且裂縫發(fā)展相對較快，在長期的使用過程中將可能影響到結(jié)構(gòu)的耐久性能。 3)單側(cè)單束預(yù)應(yīng)力張拉不到位不致造成箱梁較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。通過對試驗梁開裂前階段的實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計和有限元分析可知，有缺陷試驗梁在開裂前階段的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)詾榫€彈性變化，扭轉(zhuǎn)