【摘 要】
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预应力混凝土箱梁桥具有较多的优点,已经在公路、城市桥梁中广泛应用,然而由于早期设计考虑不周、施工质量不佳、荷载等级较低以及其它等方面的原因,导致有相当数量的箱梁在
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预应力混凝土箱梁桥具有较多的优点,已经在公路、城市桥梁中广泛应用,然而由于早期设计考虑不周、施工质量不佳、荷载等级较低以及其它等方面的原因,导致有相当数量的箱梁在顶底板、腹板等部位出现各种不同形式的严重裂缝,这些裂缝对结构的刚度、承载能力和耐久性产生了不利的影响。研究这些裂缝的形成原因和对结构的影响规律,提出有效的加固方法,具有理论价值和工程指导意义。本文以某预应力混凝土连续箱梁桥为背景,在归纳总结裂缝出现规律的基础上,建立了考虑三向预应力效应的空间有限元模型,通过对其静力行为分析,得到裂缝产生的主要原因,以及这些纵向裂缝对结构刚度和横向应力的影响。研究结果表明：腹板外侧和内测裂缝大量出现,主要原因是施工中竖向预应力的大大损失,但内侧多与外侧,主要是自重,梯度温度和车道荷载作用的结果；顶板下缘开裂主要由梯度温度和车道荷载引起；底板纵向裂缝和锚固点下的八字型裂缝主要是中边跨合拢束太多的结果,而车道荷载也会加速底板纵向裂缝的扩展；顶底板纵向裂缝的长度、深度和条数对节点横向应力和挠度是有影响的,但影响数值很小,且底板影响程度比顶板大。此外本文还探讨了体外预应力加固技术在此桥梁加固方案设计中的应用,通过数值分析表明加固方案可提高箱梁顶底的横向压应力,以及腹板的竖向压应力,从而防止这些部位裂缝的扩展和再产生。本文最后结合动载试验分析了桥梁有关的动力特性,结果同样表明虽然此桥出现了大量的顶底板纵向裂缝和腹板内外侧斜裂缝,以及其它裂缝,但这些裂缝对结构的动力刚度影响很小。
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