施工技术
CONSTRUCTIONTECHNOLOGY2018
年 12 月
第
47 卷增刊
混凝土板梁桥典型病害损伤机理及养护措施研究
*
顾万 1,肖鹏 1,范钊 1,陆垚峰 1,茅荃 2
(1.扬州大学建筑科学与工程学院 ,江苏扬州 225127 ;2.江苏高速公路工程养护技术有限公司 ,江苏南京 221000 )
[摘要 ]混凝土板梁桥因具有受力明确 、结构简单 、自重不大和安装施工方便而被广泛使用 。以混凝土板梁桥典型
病害为研究基础
,综述病害损伤特征及其成因 ;从理论计算及数值模拟角度 ,分析梁板与铰缝的损伤机理 ;在 梁 板
与铰缝健康状态判定及检测方法综述的基础上
,总结桥梁构件劣化规律和养护措施 ,可为混凝土板梁桥日常管理
和养护提供理论依据和指导方向
。
[关键词 ]混凝土板梁桥 ;病害成因 ;数值模拟 ;桥梁检测 ;养护策略
[中图分类号 ]U446 [文献标识码 ]A [文章编号 ]1002-8498 (2018 )S2-0628-06
AReviewofResearchonTypicalDiseaseDamageMechanismand
MaintenanceMeasuresofConcreteSlabBeamBridge
GUWan 1,XIAOPeng 1,FANZhao 1,LUYaofeng 1,MAOQuan 2
(1.CollegeofCivilScienceandEngineering ,YangzhouUniversity ,Yangzhou ,Jiangsu 225127 ,China ;
2.JiangsuExpresswayEngineeringMaintenanceTechnologyCo. ,Ltd. ,Nanjing ,Jiangsu 221000 ,China )
Abstract :Concreteslabbeambridgesarewidelyusedduetotheirclearforce ,simplestructure ,smallself-weightand
convenientinstallationandconstruction.Basedontheresearchoftypicaldiseasesofconcreteslabbeambridges
,thedam-
agecharacteristicsandcausesofdiseasearereviewed.Thedamagemechanismofbeamslabandhingejointisanalyzed
fromtheperspectiveoftheoreticalcalculationandnumericalsimulation.Thereviewofhealthstatusanddetectionmethods
ofbeamslabandhingejointisreviewed.Thedeteriorationrulesandmaintenancemeasuresofbridgemembersissumma-
rized
,whichcanprovidetheoreticalbasisandguidanceforthedailymanagementandmaintenanceofconcreteslabbeam
bridges.
Keywords :concreteslabbridge ;diseasecause ;numericalsimulation ;bridgedetection ;conservationstrategy
*2017 年江苏省重点研发计划 (社会发展 )项目 (SBE2017740635 ) ; 2018 年江苏省研究生科研与实践创新计划项目 (SJCX18_0799 ) ; 2018 年江苏省交通控股系统科研项目 (2018Y18-1 ) [作者简介 ]顾万 ,硕士研究生 ,E-mail :2931454096@qq.com [通讯作者 ]肖鹏 ,教授 ,博士生导师 ,E-mail :xpyzu@163.com [收稿日期 ]2018-08-31
0 引言
近 30 年来 ,随着公路交通基础设施建设事业的迅
猛发展
,我国修建了大批公路桥梁 ,其中混凝土桥梁占
比
>95% 。桥梁处于交通网络咽喉位置 ,对 于 保 障 交
通顺畅有着举足轻重的作用
,其安全性 、耐久性和适用
性一直是人们关注 的 重 点
,相应的养护管理工作也逐
渐受到重视
。由于 服 役 周 期 较 长 ,在复杂环境和不断
增长的交通荷载共同作用下
,桥梁构件易发生由环境 、
施工质量 、交通荷载等因素引起的病害 ,如 钢 筋 、钢 绞
线锈蚀
、支座锈蚀 和 脱 空 、预 应 力 损 失 、梁 体 裂 缝 和 铰
缝破坏等
,如果任由其发展将给结构带来不同程度的
损伤
。因此研究桥梁构件病害成因及性能劣化规律 、
及时评估桥梁状态并采取管理养护措施十分重要 。
1 混凝土梁板桥病害及原因分析
混凝土梁板桥 在 运 营 过 程 中 ,其 主 要 病 害 包 括 结
构性与非结构性裂缝
、桥 面 连 续 部 位 开 裂 、主 梁 下
(上)挠、单 板 受 力 、钢 筋 锈 蚀 及 其 他 表 层 缺 陷 等 。 在
这些病害中
,对结构安全性 、耐久性及运行影响较大的
病害主要有铰缝病害引起的横向连接失效
、支座病害 、
底板裂缝 、腹板裂缝 、钢筋及钢绞线锈胀 。
1.1 铰缝病害及成因分析
铰缝是空心板 梁 桥 的 薄 弱 环 节
,一 旦 出 现 早 期 病
害
,其性能 会 急 剧 下 降 ,影 响 桥 梁 结 构 的 横 向 传 力 特
性
,削弱结构整体 受 力 性 能 ,导 致 单 板 受 力 ,直 接 影 响
结构使用安全和使用寿命
。很多学者对铰缝竖向剪力
计算
、破损机理和合理设计方法进行研究 ,陈上钧 [1]认
为桥梁铰缝破坏主要由反复荷载下的铰缝疲劳破坏
、
车辆超载 、铰缝结构尺寸偏小引起的板间横向联结力
量薄弱及施工和自然灾害等原因造成
。袁国泰 [2]认为
桥梁铰缝破坏主要的设计原因有铰缝形式不合理
、未
考虑混凝土材料特性
、梁 板 理 论 受 力 状 态 与 实 际 不 符
等
,施工原因如铰缝与空心板新旧混凝土结合面处理
不当
、铰缝混凝土施工质量差等 ,运营原因包括空心板
8 2 6
梁桥在重载车 、超限车的反复作用下 ,加快了铰缝损坏
等
。张永放 [3]认为铰缝病害的主要原因是空心板桥设
计理论方面理想铰与实际铰缝构造的差别
混凝土板梁桥典型病害损伤机理及养护措施研究(论文).pdf