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1、鉸縫損傷：鉸縫損傷主要表現(xiàn)為鉸縫混凝土松散、破碎、剝落以及鉸縫構造鋼筋斷裂等，鉸縫損傷到一定程度，引起對應位置的橋面鋪裝層出現(xiàn)縱向裂縫。 2、梁體結構損傷：主要表現(xiàn)為板底出現(xiàn)縱橫向裂縫，通常中梁損傷較大，邊梁損傷較小。 3、面鋪裝破損：鋪裝層破損現(xiàn)象非常普遍，主要有橋面破損、坑槽、以及明顯的橫向裂縫和縱向裂縫等。 4、損傷：主要表現(xiàn)為表層混凝土發(fā)生碳化、鋼筋銹蝕、外露、以及混凝土保護層脹裂或剝落等。 5、支座其他損傷：空心板支座脫空、支座剪切變形等。 空心板梁的病害不是獨立的，而是相互影響、相互制約的。譬如最常見的病害支座脫空危害較大，支座脫空勢必造成其他支座反力增大，超過支座承載能力，易引起支座本身的損壞；支座脫空會大大增加板梁橫向彎矩，易引起板梁板底縱裂；支座脫空對鉸縫的工作狀況會產(chǎn)生不利影響，會加劇鉸縫損壞，進而會形成單板受力，最終造成對板梁本身的損傷。 1、設計原因 對鉸縫的驗算理論不完善，原設計中采用鉸接板理論計算鉸縫剪力較實際作用偏小忽略了鉸縫與預制空心板接觸面之間的粘結作用。 空心板鉸縫破損引起的“單板受力”問題是空心板簡支梁橋最常見同時也是最致命的病害。這一病害不僅直接導致梁體開裂，降低結構的承載能力與耐久性，同時還會引起和加速橋梁其他病害的產(chǎn)生和發(fā)展。 在我國，目前還沒有明確規(guī)定鉸縫如何進行抗剪計算，在以往的計算中，通常是以將鉸縫混凝土看作圬工材料，按圬工結構(《圬工規(guī)范》)直接受剪來計算鉸縫抗剪強度。由于《圬工規(guī)范》未考慮鉸縫屬于先后澆混凝土粘結，導致鉸縫抗剪承載力計算值往往遠遠大于其設計值。 2、施工原因 鉸縫淺而窄，不利于鉸縫混凝土的振搗，導致混凝土不密實，強度達不到要求。 板梁鉸縫接觸面混凝土未進行粗糙處理，或鑿毛后沒有清除松動混凝土塊，從而降低了預制板與鉸縫混凝土間的粘結強度。 鉸縫混凝土澆注前，應將梁體側面濕潤，否則新老混凝土接觸面粘結性能較差。
支座安裝不平導致支座脫空，形成“三條腿”現(xiàn)象。車輛通過時造成空心板的振動，使鉸接縫混凝土處于很不利的受力狀態(tài)，久而久之，鉸接縫混凝土逐漸破碎脫落。 施工時對整體化層內的鋼筋網(wǎng)位置控制不準等原因對鉸縫也有不利影響。
3、運營因素 重載運輸現(xiàn)象越來越嚴重，重載車輛對小跨徑橋梁的影響尤為顯著。 板梁損傷降低板梁剛度，又會反過來影響荷載的橫向分布，從另一方面增大鉸縫的內力 行車軌跡固定，車輛荷載的反復作用下某些預制板鉸縫更易發(fā)生疲勞破壞。 4、擬采用對策
根據(jù)鉸縫的受力特點，有針對性的改進鉸縫的構造要求，如增大鉸縫寬度、改變鉸縫配筋構造或形式等。
支座布置是否合理不僅影響支座自身受力，也同樣影響主梁受力。常規(guī)簡支空心板一般布置4個支座。在使用過程中，常常出現(xiàn)支座脫空現(xiàn)象。本項目擬分別針對4支座布置、3支座布置和2支座布置等不同形式建立有限元模型，分析支座布置形式對支座受力和梁體受力的影響。
增加橋面整體化層厚度，可提高空心板梁橋整體性。
通過結構的仿真模擬，計算分析，綜合比選各方案，提出可有效改進空心板結構受力的成套綜合改進措施。研究采用綜合改進措施的空心板梁與現(xiàn)有空心板梁間的區(qū)別與具體改善效果。
針對可預見的混凝土常見病害，提出預制和吊裝空心板時相關注意事項，保證成橋質量。 根據(jù)廣東省高速公路設計標準化的要求，裝配式預應力混凝土空心板通用圖編制體系如下表：
 空心板頂?shù)酌婢?，空心板板寬?24cm設計。對于后張法空心板，跨中區(qū)段空心板腹板厚度為16cm，頂板、底板厚度均采用12cm，端部腹板厚度加厚為32cm，底板厚度加厚為25cm。對于先張法空心板，跨中區(qū)段空心板腹板厚度為16cm，頂板、底板厚度均采用12cm，端部腹板厚度加厚為24cm，底板厚度加厚為25cm。
1、標準圖結構體系為先簡支后橋面連續(xù)的體系，按部分預應力混凝土A類構件設計。150mm、面C50混凝土整體化現(xiàn)澆層中計入75mm參與結構受力。 2、結構設計采用不同的軟件進行分析，荷載橫向分配系數(shù)按鉸接板、剛接板法兩種計算方法進行對比分析，取大值控制設計。
以16m跨徑，路基寬度33.5m為例
上部結構標準橫斷面圖（33.5m整體式路基）
上部結構標準橫斷面圖（34.5m整體式路基） 上部結構主梁的施工分為三個階段： 預制主梁： 1）后張法：首先預制空心板梁，待空心板混凝土強度和彈性模量達到設計強度的85％后，且混凝土齡期不小于7d時，方可張拉預應力鋼束 。 2）先張法：首先張拉預應力束，然后澆筑預制空心板，待混凝土立方體強度達到設計混凝土強度等級的85%后，且混凝土齡期不小于7天時，方可放張。 板梁安裝，現(xiàn)澆絞縫和整體化層：存梁60～90天后，安裝板梁，并澆筑絞縫和整體化層等。 根據(jù)結構的施工方案特點，按照下述內容進行結構受力分析：施工階段由預制空心板梁承擔自重、預應力、絞縫和現(xiàn)澆整體化層重量等作用效應；成橋階段，考慮絞縫和一半厚度的整體化層（75mm）參與結構受力，承擔橋面鋪裝、欄桿、汽車荷載和溫度荷載作用。 采用midas civil計算分析程序建立單梁模型進行分析計算，并用橋梁博士計算程序對結果進行了校核； 平面桿系采用荷載橫向分布系數(shù)的方法將空心板簡化為單塊板進行計算，荷載橫向分布系數(shù)采用鉸接板法和剛接板法計算。 驗算內容按預應力混凝土A類構件的有關規(guī)定執(zhí)行。1）混凝土：重力密度γ=26.0kN/m3； 2）瀝青混凝土：重力密度γ=24.0kN / m3； 3）年平均相對濕度： 80％； 4）錨下控制張拉力： ； 5）錨具變形與鋼束回縮值（一端）： △L＝6mm； 6）管道摩阻系數(shù)： μ＝0.25； 7）管道偏差系數(shù)： κ＝0.0015 1/m； 8）鋼束松弛系數(shù)： ζ＝0.3； 9）梯度溫度：豎向日照正溫差的溫度基數(shù)按110mm瀝青混凝土鋪裝層，考慮一半厚度的混凝土整體化層折減后采用；豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5； 10）存梁時間：30～90d。空心板梁整體化現(xiàn)澆層厚度150mm，考慮整體化現(xiàn)澆層的一半厚度參與結構受力，并按設計圖紙中橋面布置情況，建立以下橫橋向計算模型。以16m跨徑，33.5m路基寬度為例，計算模型見下。其他跨徑計算方法相同。
空心板梁橫向分布計算模型（單位：mm） 荷載橫向分配系數(shù)采用鉸接板法和剛接板法兩種計算方法對比分析，取其中大值進行控制設計。
看了這么多的數(shù)據(jù)，可是到底怎么用呢，別急，小編找來中交橋梁設計師為你親自操作解答。 長按二維碼，Get橫向分布系數(shù)計算視頻教程↓↓↓ 聯(lián)系班主任↑↑ 按照最新規(guī)范規(guī)定，采用結構基頻法來計算橋梁結構的沖擊系數(shù)，中板、邊板都采用整體橫斷面（考慮整體化層） 同樣，以16m跨徑預應力混凝土空心板為例： 自振頻率f1按照簡支梁橋的簡化計算公式計算 由結構基頻按照下面公式計算結構的沖擊系數(shù)可得 計算結果：邊板——0.335 ；中板——0.338 比較中板和邊板的沖擊系數(shù)計算結果，統(tǒng)一按照 μ=0.338進行計算 以16m跨徑，33.5m路基寬度裝配式后張法預應力混凝土板梁為例，其主要計算過程包括以下部分： 基于結構基本數(shù)據(jù)，將簡支空心板結構劃分為20個單元21個節(jié)點，見下圖。選擇跨中截面、L/4截面和支點截面（剪力為距支點一個梁高處）作為計算控制截面。
單元離散圖
正截面抗彎承載力驗算 取彎矩最大的跨中截面進行正截面抗彎承載力計算 荷載基本組合表達式
正截面抗彎承載能力驗算
斜截面抗剪承載力驗算 按照《公路橋規(guī)》規(guī)定，對于預應力混凝土簡支梁應選取截面變化點和距支點h/2處的截面進行斜截面抗剪承載力驗算，結合本橋實際構造特點和配筋情況，選擇L/4截面和支點截面作為驗算控制截面。 斜截面抗剪承載力驗算
空心板梁室內板按照單向板計算，計算圖示見下圖，其跨中截面為彎矩控制截面，對其進行承載能力極限狀態(tài)驗算。
空心板梁室內單向板計算圖（單位：mm） （1）恒載作用 包括現(xiàn)澆混凝土層、瀝青混凝土鋪裝、橋面板自重作用，得到每延米板上的恒載集度g=9.13kN/m 則每米寬板條跨中截面的恒載內力 彎矩
（2）車輛荷載產(chǎn)生的內力 不考慮現(xiàn)澆整體化層參與工作，瀝青混凝土層厚110mm，現(xiàn)澆混凝土層厚150mm，可得：H=110+150=260mm，車輪荷載（a2×b2=200×600mm）經(jīng)厚度為H的橋面鋪裝傳遞后，作用于橋面板上的均布荷載為： a1×b1；沖擊系數(shù)：1+μ=1.3 計算可得： MAp=-8.48kN·m （3）荷載組合 基本組合： （4）承載能力極限狀態(tài)驗算 取寬1000mm，高120mm的矩形截面進行驗算。板內橫向配有直徑12mm的鋼筋，鋼筋種類為HRB335，鋼筋間距150mm，鋼筋中心距下緣距離為30mm。 則其抗彎承載力Mu=18.3kN·m> 根據(jù)懸臂板的計算圖示可知，應選擇懸臂根部作為控制截面進行驗算，其承受荷載包括兩部分，一是恒載，即防撞欄 桿自重、鋼筋混凝土和瀝青混凝土現(xiàn)澆層及懸臂自重，二是可變荷載，即汽車撞擊作用，下面首先計算上述各項荷載 作用產(chǎn)生的內力大小，空心板懸臂根部截面的的彎距，考慮取縱橋向1m計算，不考慮混凝土現(xiàn)澆層參與受力。 （1）恒載作用 對于防撞欄參考相關資料，取荷載集度g1=4kN/m
（2）汽車撞擊作用 懸臂板按護欄防撞等級為SS級進行設計配筋，碰撞力P的碰撞荷載標準值為140kN/m，荷載分布長度為5m，其力作用點見上圖所示，則汽車撞擊作用下，縱向1m長度懸臂板根部截面彎矩為： Mq=140×1×（1.050+0.11+0.15）=183.4kN·m （3）荷載組合 則偶然荷載組合 （4）承載能力極限極限狀態(tài)驗算 根據(jù)懸臂板內配筋情況，取寬1000mm，高240mm的截面進行驗算，其抗彎承載力Mu為204.1kN·m 由上述計算結果可知：Mu=204.1 根據(jù)對兩束預應力鋼筋錨固點的初步分析，N1鋼束的錨固端局部承壓條件最不利，現(xiàn)對錨固端進行局部承壓驗算，下圖為N1鋼束錨固端的計算圖。由于設計圖中缺少預應力錨固端和鋼墊板的詳細尺寸，因此參考類似工程的設計資料，假定鋼墊板尺寸為160mm×160mm。
1）局部受壓尺寸要求 配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區(qū)的尺寸應滿足下列錨下混凝土抗裂性計算的要求：
計算結果
=1233.202×103N =1233.2kN> 計算表明，局部承壓尺寸滿足要求。 2）局部抗壓承載力驗算 配置間接鋼筋的局部受壓構件，其局部抗壓承載力計算公式為 且需滿足 計算結果
所以，局部抗壓承載力計算通過 空心板梁中板和邊板支座局部區(qū)域配筋相同，根據(jù)上部結構計算結果可知，邊板支座反力較大，因此選擇對邊板支座區(qū)進行局部承壓計算，建立支座區(qū)局部承壓計算圖。
1）局部受壓尺寸要求 配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區(qū)的尺寸應滿足下列錨下混凝土抗裂性計算的要求：
計算結果
=13024×103N =13024kN> > 計算表明，局部承壓尺寸滿足要求。 2）局部抗壓承載力驗算 配置間接鋼筋的局部受壓構件，其局部抗壓承載力計算公式為 且需滿足
計算結果
所以，局部抗壓承載力計算通過
全能橋梁設計師必須具備 懂規(guī)范，會計算，建?？?/strong> 在大院，只會一項技能，跳槽沒有競爭力 在小院，什么都干，卻沒有一樣精通 沒有綜合實力，只能是一輩子繪圖員！ 全方面高效學習橋梁施工圖 打造你的專長，填補你的短板 你就是晉升最快的黑馬！ 中交設計師傾囊相授，全方位技能 你身邊的指導老師，實時解答項目問題 規(guī)范+手算+電算建模手到擒來 遠離加班，貼近獎金 |
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