大跨度預應力混凝土箱梁橋開裂病害

俞先林，葉見曙，吳文清

(東南大學交通學院，210096南京，yuxianlin7@163.com)

預應力混凝土連續箱梁橋一直是中、大跨度橋梁最常采用的橋型.近年來，發現國內大跨度預應力混凝土連續箱梁橋在運營過程中普遍出現箱梁開裂現象［1－2］，在橋梁工程界影響較大的如主跨270 m的虎門大橋輔航道橋和主跨245 m的黃石大橋.文獻［3－5］針對大跨度預應力混凝土箱梁橋的開裂病害開展了研究，但是問題一直未能得到很好的解決.

目前大跨度預應力混凝土箱梁橋的設計大均采用平面桿系程序進行分析，因而不能很好把握其空間受力特性從而不能準確計算截面主應力.另外對于截面主應力，以往及現行的橋梁設計規范均采用混凝土單軸抗拉強度進行控制，與箱梁實際的受力狀態不符，這些因素也被認為是抗裂設計滿足規范要求的大跨度預應力混凝土箱梁橋在施工及運營階段的各種作用效應下出現開裂的可能原因.

本文采用基于實體退化板殼單元開發的箱梁橋可視化空間應力分析軟件，對某大跨度預應力混凝土連續箱梁橋進行空間應力狀態的精細化分析.以截面最大主拉應力為對象，定量、定性分析影響大跨度預應力混凝土箱梁橋開裂的主要因素，并提出基于混凝土兩軸強度準則的箱梁主拉應力控制限值.

1 預應力混凝土箱梁橋空間應力

1.1 計算方法

采用由實體單元退化而來的8節點40自由度的曲面殼體單元［6－7］，該單元考慮了橫向剪切變形影響……