预应力混凝土连续箱梁(刚构)桥直束配筋再研究.doc

预应力混凝土连续箱梁（刚构）桥直束配筋再研究预应力混凝土箱梁桥直束配筋方式,由于其显著的优越性,曾被广泛应用。然而,采用该配束方式建造的桥梁建成数年间出现了严重的腹板开裂、主梁下挠等病害。近些年来,随着跨径不断加大、结构设计的轻型化,无论采用哪一配束方案建造的连续箱梁(刚构)桥均出现了不同程度的腹板斜裂缝和主梁下挠。针对这一现象,大量研究表明导致该现象的主要原因可分为设计因素和施工因素。其中设计中的主要原因为剪应力考虑不足、而施工中的原因则为竖向预应力张拉质量难以得到保证。本文基于剪应力偏载系数准确计算和颁布的《预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力精轧螺纹钢筋张拉力检测规程》(DB43/T847-2013)保证竖向预应力施工质量,对预应力混凝土连续箱梁(刚构)桥直束配筋可行性及优越性进行了再研究。本文主要工作和研究成果如下:1、研究了大量有关预应力混凝土箱梁桥相关文献,总结出了导致箱梁桥严重病害的两大主要原因为设计中剪应力考虑不足和竖向预应力施工质量难以保证。研究了预应力混凝土箱梁桥不同配束方案,总结出了不同配束方案的优缺点。2、完成了大沽滩大桥的偏载系数计算,全桥剪应力偏载系数达到2.0以上,表明通常所取剪应力偏载系数1.05,剪应力作用效应考虑明显不足,推荐在实际桥梁设计中应对剪应力偏载系数进行精确计算。3、根据直束配筋的病害原因和现实条件,证明了直束配筋的可行性。根据直束配筋的基本原理,结合《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62一2012)和竖向预应力预压应力扩散规律,完成了竖向预应力配筋修正公式推导,并基于大沽滩大桥完成了直束配筋再设计,进一步证明了直束配筋可行性。4、对原设计和直束配筋再设计的大沽滩大桥模型进行了对比分析。结果表明:采用直束配筋再设计的大沽滩大桥较原设计,自平衡施工、长期挠度和截面上、下缘正应力控制效果无明显差别;主拉应力控制效果更好,原设计主拉应力极易超限;预应力钢束材料利用率更高,施工更为方便,经济性更佳。