大跨度预应力混凝土连续箱梁0-号块抗裂分析

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发布时间：2021-09-09

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大跨度预应力混凝土连续箱梁0#块抗裂分析
柯敏勇，刘海祥，叶小强，唐云清
(南京水利科学研究院，江苏南京210029)
[摘要]大跨度预应力混凝土连续箱梁开裂恶化了箱梁的受力条件，还降低了桥梁混凝土的耐久性，导致箱
梁结构安全度严重降低。因此有必要开展大跨度预应力混凝土连续箱梁混凝土抗裂计算分析。在介绍弹塑性有
限元分析基础上，运用体杆耦合有限元模型模拟预应力钢筋，温度模式分别参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土
桥涵设计规范》(JTG D62—2004)和新西兰桥规，开展$249京杭运河特大桥主桥大跨度预应力混凝土连续箱梁0
块混凝土应力的精细化仿真分析，分析竖向预应力未损失和全部损失工况下的混凝土抗裂性能，发现在竖向预应
力全部损失工况，箱梁O 块箱梁腹板顶部加腋处出现较大的主拉应力，导致该处混凝土开裂。因此，在施工中要确
保竖向预应力的有效性。
[关键词】开裂；弹塑性；体杆耦合；预应力混凝土箱梁
[中图分类号】U 441 ．6 [文献标识码]A [文章编号]1674-0610(2011)02—0001—03
Crack Analysis of 0#Block for Continues Pre．stressing
Concrete Cantilever Bridge
KE M inyong，LIU Haixiang，YE Xiaoqiang，TANG Yunqing
(Nanjing Hydraulic Research Institute，Nanjing，Jiangsu 210029，China)
[Abstract]It was necessary to analysis crack for continues pre—stress concrete cantilever bridge due
to reliability of bridges was effected significantly．The elastic—plastic FEM method，body—beam coupling
model were applied，and two temperature models were adopted according to Code for Design of Highway
Reinforced Concrete and Prestressed Concrete Bridges and Culverts of China and Bridge Design of News·
land in the paper．The stress and crack distribution of 0 Block for main bridge of$249 Jing—hang chan—
nel were calculated，and cracks were appeared in the flange and web splices with work point without prestress，
therefore，the effective of ve~ieal prestressed was assured during the construction．
[Key words]concrete crack；elastic—plastic FEM；pre-stress concrete；cantilever bridge
0 前言
大跨度预应力混凝土连续箱梁开裂问题是近年
来关注的焦点问题。混凝土开裂不仅恶化了箱梁的
受力条件，而且降低了桥梁混凝土的耐久性，导致箱
梁结构安全度严重降低。1996年l2月正式通车的
黄石长江公路大桥是国家重点工程，7 a后与成
桥时相比，跨中下挠严重，大桥北岸次边跨2 ～3
墩之间主梁跨中下挠累计已达30．5 em，中跨3 ～
4 墩之间主梁跨中下挠已达21．2 cm，南岸次边跨
4#～5 墩之间主梁跨中下挠已达22．6 cm。折合跨
径的1／729，当然同时出现大量的主拉应力斜裂缝
与跨中区段垂直裂缝。检测共发现裂缝6 638条，
其中5 328条分布在箱梁腹板内表面上(上游腹板
2 200条，下游腹板3 128条)；1 073条分布在箱梁
腹板外表面上(上游腹板272条，下游腹板801条)；
237条分布在箱梁底板上；虎门大桥辅航道桥
跨中下挠最大已达到22 cm，折合跨径的1／1 227，
跨中存在一些垂直裂缝及主拉应力斜裂缝。最近由
于垂直裂缝的发展，下挠值又增大到26 cm，折合跨
径的1／1 038。1993年建成的东明黄河大桥为
(75+7×120+75)m的连续刚构桥，1997年发现箱
梁腹板开裂以及跨中挠度加大，两端次边跨跨中挠
度已达到l4．5 cm 和13．3 cm，明显大于设计值