波形钢腹板PC组合箱梁桥力学性能分析研究文献综述

 2022-10-27 09:10

文献综述(或调研报告):

(一)总述

预应力混凝土箱梁由于其结构上的特点以及建筑材料的进步和施工方法的日渐成熟,相比于其他结构而言,有着自身独特的优势,是现代桥梁结构中重要的结构形式之一,在众多的桥梁工程中被采用。然而,随着人们对于预应力混凝土箱梁的研究逐渐深入,以及对大量工程实例的总结,这种结构的一些问题便慢慢显露出来,主要包括:预应力管道布置繁琐,施工复杂,管道灌浆质量难以保证;腹板斜裂缝难以控制,腹板开裂后预应力筋锈蚀严重影响结构耐久性;混凝土腹板对结构收缩徐变的约束降低了预应力筋的效率等。[1]正是因为上述问题,使得工程师们不得不采取一些对预应力混凝土结构进行适当改进的措施,这就出现了一种新型的结构形式——波形钢腹板预应力混凝土箱梁。

相对于普通混凝土箱梁,波形钢腹板预应力混凝土箱梁所具有的独特特征主要表现为采用波形钢板作为箱梁腹板,使用体外预应力束,波形钢腹板与上、下混凝土板的抗剪连接件等三个方面。这种改进的结构形式使得其具有优越的结构受力和施工性能,在工程中可以获得较好的经济效益。因此,近年来,这种结构在国内外迅速发展,结构体系和截面形式也越来越多样、复杂。[2]

(二)波形钢腹板PC组合箱梁桥的特点[3]

1、与预应力混凝土箱梁桥相比的优点:

(1)由于用波形钢腹板替代了混凝土腹板,使得桥梁自重大为减轻,地震激励作用效果显著降低,抗震性能获得一定的提高;

(2)由于上部结构的自重大幅度减轻,可以进一步增大桥梁的跨径,并使得下部结构的工程量减少,从而降低了工程总造价;

(3)由于波形钢腹板的手风琴效应,使其纵向刚度较小,几乎不抵抗轴向力,因而在导入预应力时不受抵抗,纵向预应力束可以集中加载于上、下混凝土翼缘板,从而有效地提高了预应力效率;

(4)在波形钢腹板PC组合箱梁桥中,混凝土用来抗弯,波形钢腹板用来抗剪,几乎所有的弯矩与剪力分别由上、下混凝土翼缘板和波形钢腹板承担,各种材料各尽其用,充分发挥其效率;

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