橋梁伸縮縫錨固區(qū)混凝土界面力學(xué)性能分析

鄭萬(wàn)山， 李雙龍， 高文軍

(1.招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司， 重慶 400067； 2.重慶交通大學(xué)， 重慶 400074)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與交通事業(yè)的飛速發(fā)展，橋梁規(guī)模越來(lái)越大、車流量與重載車輛也大幅增加，使得橋梁伸縮縫的長(zhǎng)期使用壽命面臨新的挑戰(zhàn)，對(duì)其工作性能、使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等提出了更高要求[1]。橋梁伸縮縫一般設(shè)置在橋臺(tái)與梁端、相鄰橋跨間，是橋梁結(jié)構(gòu)的必要組成部分，其主要功能是確保主梁在自然溫度變化、車輛反復(fù)荷載、混凝土收縮徐變，甚至在大縱坡、彎橋、斜橋下能夠滿足縱橫向自由伸縮變位[2-3]，且梁端能自由轉(zhuǎn)動(dòng)變形的要求。

伸縮縫錨固區(qū)混凝土是伸縮縫結(jié)構(gòu)的重要部位，也是最早發(fā)生損壞的部分，錨固區(qū)混凝土性能的好壞對(duì)伸縮縫使用狀況、服務(wù)壽命等有著極其重要的影響，其與行車安全、舒適性有著直接的聯(lián)系[4]。通過(guò)調(diào)研可知，錨固區(qū)與瀝青鋪裝層界面混凝土開(kāi)裂、裂縫發(fā)展擴(kuò)大、破損、剝落是錨固區(qū)最早、最常見(jiàn)的病害，車輛經(jīng)過(guò)錨固區(qū)時(shí)，車輪荷載壓力通過(guò)錨固系統(tǒng)將力傳遞給錨固區(qū)混凝土，混凝土出現(xiàn)壓縮變形，車輪駛過(guò)后，有一個(gè)釋放應(yīng)力的過(guò)程，使得界面拉應(yīng)力增大，這會(huì)加劇錨固區(qū)混凝土的開(kāi)裂與破壞，錨固區(qū)混凝土的損壞又會(huì)加劇伸縮裝置的破壞，嚴(yán)重影響伸縮縫整體使用性能與服務(wù)壽命[5-6]。

本文選擇當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用最廣泛的單縫式型鋼伸縮裝置，采用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，建立伸縮縫及錨固區(qū)有限……