重庆市土木建筑学会

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施工阶段大跨径预应力混凝土刚构桥腹板开裂机理

关键词:刚构桥;横向应力;腹板开裂;腹板预应力束;钢筋

基金项目:中国博士后基金特别资助(2016T90410);中国博士后科学基金面上项目(2015M581704);广西自然科学基金(2015GXNSFBA139227、2014GXNSFBA118258),南宁市

作者单位

陈齐风东南大学 土木工程学院, 南京 210096;广西交通科学研究院, 南宁 530007

郝天之广西交通科学研究院, 南宁 530007;柳州欧维姆机械股份有限公司, 广西柳州, 545005

张磊广西交通科学研究院, 南宁 530007

邱波广西交通科学研究院, 南宁 530007

徐赵东东南大学 土木工程学院, 南京 210096

摘要

进行了大跨径预应力混凝土刚构桥腹板开裂机理研究,基于弹性力学平面问题分析方法,推导了集中荷载作用下的板件应力函数表达式,绘制了不同受压边长与集中荷载长度比(d/a)下的横向应力曲线,拟合了集中荷载作用下构件的横向应力求解函数,构造了混凝土刚构桥腹板在预应力集中荷载作用下等效压力矩形的选取方法,并基于平面应力的表达式提出了在三维情况下沿预应力轴线的横向应力计算方法。通过建立某预应力混凝土刚构桥0~3#段实体有限元模型,分析施工过程中刚构桥混凝土腹板在不同等级预应力作用下的开裂情况。结果显示:有限元裂缝模拟与实桥腹板开裂范围一致,有限元应力分析结果下限值与推导的横向应力求解函数计算结果接近,变化趋势一致,印证了横向应力函数求解方法的正确性。

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