基于RPC空心板橋鉸縫受力性能分析

(湖南省交通水利建設(shè)集團(tuán)有限公司， 湖南 長沙 410004)

基于RPC空心板橋鉸縫受力性能分析

劉東海

(湖南省交通水利建設(shè)集團(tuán)有限公司， 湖南 長沙 410004)

為了驗證RPC(活性粉末混凝土)用作鉸縫材料的可行性及探究鋪裝層厚度和行車荷載對空心板橋鉸縫影響規(guī)律，設(shè)計了高抗拉強(qiáng)度的RPC配合比并進(jìn)行了基本力學(xué)性能測試，建立了空心板橋有限元分析模型并進(jìn)行驗證，然后開展可行性分析和參數(shù)分析。試驗及分析結(jié)果表明，配制的RPC具有高抗拉強(qiáng)度，車輛荷載作用下，鉸縫最大主拉應(yīng)力為C40混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值的55%，僅為RPC抗拉強(qiáng)度的12.7%；鋪裝層厚度能改善鉸縫受力，其中鉸縫豎向剪應(yīng)力隨厚度增加減小最為顯著；采用RPC鉸縫和控制車輛超載能有效減輕鉸縫損傷。

空心板橋；鉸縫； RPC; 實體有限元； 鋪裝層厚度； 彈性模量； 超載

0 引言

空心板橋在經(jīng)過多年運營后，鉸縫會發(fā)生不同程度開裂、破碎、脫落等損壞，橋面板橫向聯(lián)系減弱，從而引起空心板變形過大和橋面鋪裝層、橋梁支座等的破壞，嚴(yán)重影響橋梁的承載能力和正常使用[1-3]。究其原因，包括運營、設(shè)計、施工等三個方面，其中以運營和設(shè)計方面原因最為致命。首先，隨著近年道路無法滿足交通量日益增長的需求，車輛超載現(xiàn)象頻發(fā)，導(dǎo)致大部分空心板橋超負(fù)荷運營，實際荷載遠(yuǎn)大于設(shè)計荷載；其次，傳統(tǒng)鉸接板理論忽視鉸縫的抗拉和抗扭特性，認(rèn)為其只承受豎向剪力，造成鉸縫實際受力狀態(tài)和計算基本假定存在巨大差異；……