【最新精选】铰缝破坏机理及对空心板桥受力影响研究
铰缝破坏机理及对空心板桥受力影响研究摘要：针对预制装配施工空心板出现单板受力的不利现象，通过分析空心板铰缝的破坏原因及发展情况，对铰缝的破坏机理进行了研究，再由实桥建模模拟分析了铰缝破坏对空心板桥受力性能的影响，进而提出了空心板铰缝破坏的一些防治措施。
关键词：铰缝，破坏机理，空心板桥，单板受力，防治措施1引言空心板因其自重轻、结构性能好、施工方便、可大批量工厂化集中预制等诸多有利因素而被广泛使用。
随着交通运输业的迅猛发展，由于公路交通量急剧增加，车辆的行驶速度和车辆轴重的增长，同时因自然环境的影响、某些局部设计不合理、施工工艺条件限制等原因，致使预制空心板桥梁的铰缝处有着不同程度的损坏，出现纵向裂缝,有的还较严重，形成了“单板受力”的状况。
“单板受力”现象严重削弱了桥梁上部结构的整体作用,大大降低了桥涵的整体承载能力，使得上部主要承重构件处于非常不利的受力状态，极端情况下还发生过断板事件，降低了上部结构的耐久性，同时给行车安全留下了很多隐患。
针对这种情况，结合西南某公路改建工程中空心板桥加固方案研究，本文将研究铰缝破坏机理及其破坏对空心板桥受力性能的影响，并提出防治铰缝破坏的一些措施。
2铰缝工作原理各板横向之间通过现浇的企口混凝土铰接和焊接钢板联结，借此将各板梁横向连成整体，使作用于行车道板上的局部荷载分配给各板梁来共同参与承受，这样就能显著的减小单根板梁受力，达到防止局部受力过大的目的。
装配式简支板桥板梁间横向联结常用的方法有企口混凝土铰联结和钢板焊接联接二种方式。
由于钢板焊接联接施工复杂，且焊接点在车辆动载作用下，质量难以保证，故很少采用。
而常用的企口式混凝土铰其型式有圆形、棱形、漏斗形等三种，见图1。
图1铰缝形式3铰缝产生破坏的原因分析从目前发生的状况看，铰缝产生破坏的原因是多方面的，也不乏综合因素的影响。
根据其破坏的特点及导致破坏的可能因素做以下概略分析。
3.1公路自身特点因素高等级公路特别是高速公路行车道的划分，使行驶车辆行驶轨迹具有规律性，因此行车道上的板梁承受重复荷载的几率大大增加，在车辆荷载反复作用下导致某些预制板铰缝疲劳破坏。
3.2运输方面因素正常使用下桥梁的承载能力是由其设计荷载标准确定的。
随着时间的推移和社会的发展，车辆总重和轴重日趋增大，轴数也日渐增多，特别是近年来大型集装箱运输的发展，公路运输对桥梁的要求也越来越高。
从现实的交通结构情况看，实际行驶的车辆中，一些重车、大型车辆的载重往往超过桥梁承载能力，虽然近年来加大了超限运输的治理力度，超重车辆上路仍时有发生，导致构造物破坏。
3.3设计方面因素⑴构造物上部的梁板设计中，采用的铰缝结构尺寸，断面变化较小，板间横向联结薄弱，较难使铰缝与预制板牢固结合，在横向不能形成较强的联结。
⑵桥面铺装因素。
在设计中，有时存在由于设置桥面超高或预制板设置预拱度不合适等原因造成某些局部铺装厚度不够；另一方面，铺装钢筋直径较小、间距设置较大等情况，降低了铺装层的整体化作用、与梁体的协同作用减小、整体刚度降低。
⑶结构计算中，结构受力假设与实际不符，结构安全系数不够；结构设计阶段，对施工中出现的可能性考虑不周密。
3.4施工方面因素⑴材料不符合要求。
设计铰缝混凝土应不低于C30。
但从某些现场破坏情况看，铰缝混凝土呈粉碎状，经检测混凝土标号未达到设计要求，振捣不密实。
另外，钢筋绑扎不合要求，施工时对板梁的横向联结没有引起足够重视。
⑵施工时对混凝土铺装层内的钢筋网位置控制不准、预制板铰缝及顶面凿毛不到位。
施工完成后，部分钢筋网位于铺装层与板梁间，形成一道夹层，钢筋网未达到使用效果，混凝土铺装层及铰缝与预制行车道板粘结不牢固情况严重，导致铰缝损坏。
3.5自然灾害与突发事件的影响由于地震、爆炸、山体滑坡、车船撞击等致使下部基础产生不均匀沉降，使上部结构中产生附加应力，超出结构的承载能力，导致横向联接或板件破坏。
4铰缝破坏对结构受力性能的影响铰缝破坏后，对于桥梁的横向连接将产生直接的影响。
横向联结一旦开始失效之后，活载对结构的影响将越来越大，最后将演变成为完全的单板受力。
单板受力状况出现后，预制板的承载能力将大大降低。
而其中最直观的变化就是挠度的变化。
位于西南某省的一座桥，其上部结构为空心板，下部结构为双柱式墩台，设计荷载汽车-20级，挂-100级，桥跨组合2-16.0米，桥梁全长38米，桥面净宽10.5米。
该桥存在比较严重的铰缝脱落现象，部分空心板受损，现通过对该桥建模进行模拟分析：板的形式及全桥理论模型如图2、图3所示：图2中板及边板形式图3理论模型图由于绞缝破坏的位置不同对各块板的影响效果也不相同，通过建模分析在不同位置的铰缝破坏后，对其它板的影响，选取跨中截面挠度、弯矩数值见表1、表2及图4和图5：表1铰缝破坏位置及各板最大挠度图4铰缝完好与完全破坏时挠度跨中横向挠度对比图5铰缝完好与完全破坏时挠度跨中横向弯矩对比从以上的图表数据可以看出：当铰缝完全破坏后挠度将显著增大，而这对于桥梁的安全性会产生巨大的影响。
另外，铰缝的破坏过程是一种渐变过程，往往先是某两块板之间的铰缝先遭到破坏，然后由于活载的作用而影响到其他板，直到最后演变为完全的单板受力。
我们也可以通过建模分析其中的挠度变化值而观察其中的变化过程。
见图6：图6铰缝破坏发展挠度最大值变化同样，我们也可以从弯矩变化图中很明显的观察其中的变化，见图7：图7：铰缝破坏发展弯矩最大值变化从图中可以看出，铰缝从完好直至完全破坏的过程中，各板所承受的最大弯矩发生了显著的变化，而且，很明显的可以看出，当铰缝完全破坏之后，单板所需承受的最大弯矩将大大增加。
通过计算分析，结合该桥铰缝破坏的实际情况，对铰缝破坏严重继而导致空心板受损部分，采用拆除重建方案处理。
5铰缝破坏的防治措施为保证结构物的质量和延长其使用寿命，从设计到施工、运营及养护管理等方面均应采取必要措施，预防铰缝损坏的发生。
可采取以下措施。
⑴为适应急剧增加的交通量的需求和行驶车速的提高及车轴重的增大，公路桥梁的设计规范在不断地进行修订，设计采用的汽车荷载计算模式也在相应调整，从而使桥梁在承载能力方面更能满足交通量的需求。
在进行桥梁设计计算时，考虑到超载等各种现实情况，适当提高安全储备。
⑵结构受力假设应尽可能与实际受力情况相符。
在设计计算桥梁行车道板时，考虑部分混凝土铺装参与行车道板的共同受力，从理论上是合理的，但从施工后的情况来看，混凝土铺装层与行车道板的粘结很难达到理想的程度，实际上混凝土铺装层有时无法与行车道板联结成整体共同受力，因此，在设计计算桥梁行车道板时，可不考虑混凝土铺装参与行车道板的受力或在预制空心板时预埋足够数量的钢筋伸入混凝土铺装层，与铺装层钢筋网连成一体共同受力。
⑶采取措施增加铰缝的抗剪能力。
加大铰缝深度，尽量将铰缝外形设计圆顺以避免应力集中现象的出现。
铰缝混凝土可采用微膨胀混凝土，以补偿其收缩，铰缝内混凝土等级要达到设计要求，且铰缝混凝土须达到设计强度时方能通车使用。
同时行车道板的侧面应为毛面，行车道板内的钢筋伸入铰缝内，另可适当增加铰缝钢筋。
⑷保证桥面混凝土铺装层有足够的厚度。
考虑行车道板的挠度及其它因素的影响，在施工完成后桥面防水混凝土的最小厚度必须保证不小于8cm，保证其有足够的刚度和强度，提高抗变形能力。
⑸铺装钢筋。
铺装层内设满幅钢筋网，钢筋网直径不宜小于12mm，间距宜设为8～10cm，梁体顶面预埋伸出的抗剪锚筋并与钢筋网绑扎或焊接，以增加钢筋网的抗拉性能和桥面铺装的抗剪能力。
⑹在混凝土铺装层中掺加适量钢纤维。
钢纤维在混凝土中形成乱向分布的三维网状结构，能抑制混凝土的干缩，且其抗折疲劳能力大幅提高，防止疲劳裂缝产生，从而为主体结构的稳定提供了保障。
⑺采取有效措施，如板顶拉毛、清除顶面浮浆，来加强混凝土铺装层与行车道板的粘结，使其成为整体共同受力。
6结论⑴从铰缝处受力状态分析得出，铰缝破坏以桥面部位铰缝混凝土压碎、底部混凝土拉裂为主，剪切、拉、压复合作用破坏为辅的破坏状态，空心板铰缝横向弯曲性明显；⑵空心板小铰缝结构在荷载的横向传递方面效果较差，相对来讲大铰缝结构荷载横向传递优于小铰缝结构；⑶铰缝内布置钢筋可弥补铰缝与板间混凝土粘结能力差的不足，铰缝混凝土可采用微膨胀混凝土，铰缝顶面布置门筋，桥面布置钢筋网也会起到一定的横向联系作用，加强铰缝及桥面铺装的施工控制；⑷铰缝内布置交叉或斜门筋，均能够对铰缝起到提高荷载横向分布的作用。
其中交叉筋布置近似的满足沿着主拉应力方向布置，可大大加强结构的横向联系，另外交叉筋还可对缝内混凝土起到一种近似的环箍作用，提高铰缝的抗剪及抗裂性能。
参考文献1 刘来君.桥梁加固设计与施工要求[M].人民交通出版社.2004，第1版2 胡兆同，陈万春桥梁通用构造及简支梁桥[M]．北京：人民交通出版社，2000．3 刘效尧，蔡建，刘晖编著.桥梁损伤诊断.北京：人民交通出版社，20024 JTGH11-2004.公路桥涵养护规范[S].北京:人民交通出版社，2004附加公文一篇，不需要的朋友可以下载后编辑删除，谢谢(关于进一步加快精准扶贫工作意)为认真贯彻落实省委、市委扶贫工作文件精神，根据《关于扎实推进扶贫攻坚工作的实施意见》和《关于进一步加快精准扶贫工作的意见》文件精神，结合我乡实际情况，经乡党委、政府研究确定，特提出如下意见：一、工作目标总体目标：“立下愚公志，打好攻坚战”，从今年起决战三年，实现全乡基本消除农村绝对贫困现象，实现有劳动能力的扶贫对象全面脱贫、无劳动能力的扶贫对象全面保障，不让一个贫困群众在全面建成小康社会进程中掉队。
总体要求:贫困村农村居民人均可支配收入年均增幅高于全县平均水平5个百分点以上，遏制收入差距扩大趋势和贫困代际传递；贫困村基本公共服务主要指标接近全县平均水平；实现扶贫对象“两不愁三保障”（即：不愁吃、不愁穿，保障其义务教育、基本医疗和住房）。
年度任务：2015－2017年全乡共减少农村贫困人口844人，贫困发生率降至3%以下。
二、精准识别（一）核准对象。
对已经建档立卡的贫困户，以收入为依据再一次进行核实，逐村逐户摸底排查和精确复核，核实后的名单要进行张榜公示，对不符合政策条件的坚决予以排除，确保扶贫对象的真实性、精准度。
建立精准识别责任承诺制，上报立卡的贫困户登记表必须经村小组长、挂组村干部、挂点乡干部、乡领导签字确认，并作出承诺，如扶贫对象不符合政策条件愿承担行政和法律责任，确保贫困户识别精准。
（二）分类扶持。
通过精准识别建档立卡的贫困户分为黄卡户、红卡户和蓝卡户三类，第一类为黄卡户，是指有劳动能力，家庭经济收入在贫困线边缘的贫困户；第二类为红卡户，是指有一定的劳动能力，家庭贫困程度比较深的贫困户；第三类为蓝卡户，是指年老体弱或因病因残丧失劳动能力的贫困户和五保户。
空心板梁桥铰缝破坏原因分析及维修处治措施
空心板梁桥铰缝破坏原因分析及维修处治措施摘要：重庆市内环快速路上中小桥梁多采用空心板梁，本文结合日常维护以及定期检测状况，总结了空心板梁桥铰缝破坏的特征，从设计、施工、运营维护管理和材料自身特性等方面详细分析了铰缝破坏的成因，对维修加固方法进行了分析和比较，在此基础上提出了铰缝破坏的处治对策。
关键词：空心板梁桥；铰缝破坏；成因分析；处治对策1 概述重庆市内环快速路2001年建成通车，中小桥梁主要采用装配式预应力混凝土空心板梁。
对于简支装配式梁桥，板梁之间横向联结依靠铰缝来实现，一旦铰缝受到破坏，桥梁受力的横向分布、整体受力性能都将会受到严重的影响，甚至形成单板受力状态，致使梁板挠度过大、板底开裂及桥面铺装破坏，加之雨水下渗进而造成板梁内钢筋锈胀、混凝土侵蚀等危害，造成极大的安全隐患。
铰缝空脱破坏修复的难点在于加固过程中的安全，不能中断交通或尽量减少中断交通。
2 铰缝破坏特征空心板梁桥铰缝破坏的一般特征主要表现在以下几方面：(1)铰缝破坏病害多发生于小跨径空心板梁桥，且跨径越小其出现的机率越高。
主要原因是跨度越小的空心板梁桥活载所占比例越大、冲击系数越大，固有频率与车辆振动频率较接近易引起车桥共振，跨径小的空心板梁桥梁高也小，相应地铰缝受剪面积小。
因此，铰缝混凝土的剪切效应更明细，在车辆荷载作用下铰缝受力更不利。
(2)铰缝破坏一般出现在行车道附近，尤其集中分布在慢车道重车行驶周围。
(3)由于汽车车轮荷载的冲击疲劳作用，在破坏铰缝的上方，整体化混凝土层开裂，桥面铺装层普遍出现车辙和纵向贯通裂缝，严重时形成一条破碎带。
雨水通过开裂破碎的桥面铺装层渗入铰缝，在铰缝底部留下明显的渗水泛白痕迹。
(4)铰缝破坏极易造成空心板梁桥结构整体性下降，甚至出现单板受力。
通常表现为当车辆通过空心板梁桥时，部分板梁下挠，使车轮作用的板与两侧的板发生上下错动，长期以来铰缝破坏的板梁与两侧板梁形成永久性台阶。
3 铰缝破坏成因分析空心板梁桥铰缝破坏的影响因素繁多，主要涉及设计、施工、运营维护管理和材料特性等多方面。
空心板梁桥铰缝破坏机制分析及加固技术
１ 带铰缝 的 简 支板 桥 梁 的荷 载 横 向分 布 是 按 铰 ） 接板（ ） 梁 法计 算 的 。将 相邻板 （ ） 间视 为 铰接 ， 梁 之 只 传 递剪 力而 忽视 其受 拉 。实 际上 ， 当铰 接 板 承 受偏 心
荷 载 时 ， 变形 既有 挠 曲又 有转 动 。 由此 引 起 的竖 向 其
要 比半 波正 弦换 算荷 载 （ 即按 分 布 荷 载 ） 算 值 大 得 计 多 ， 按 弹 性 分 布 计算 荷 载 的横 向分 布 系数 时 ， 缝 故 铰
无 力承 担 。
二是 由铰缝 破坏 引起 的板 间横 向联 系削 弱 或 失效 ， 表 观 特征 为 板 问 渗 、 水 ， 面 铺 装 纵 向开 裂 、 形 、 漏 桥 变 网 裂 、 裂 、 碎 ； 是 耐 久 性 因 素 引 起 的 承 载 能 力 降 龟 破 三
第 ２期（ 总第 １ ８期） ５
２１ ０ ２年 ４月
中 彳 网 放
ＣＨＩ ＮＡ ＵＮＩ ＰＡＬ Ｍ ＣＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｎ ． （ ｅｉ ｏ １ ８ ｏ ２ Ｓ ｒｌ ．５ ） ａＮ
Ａｐ ．２ １ ｒ ０２
Ｄ ：０ ３ ６ ／． ｓ ． ０ ４－ ６ ５ ２ １ ．２ ０ ５ ＯＩ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ ４ ５ ．０ ２ ０ ． １ ｓ
出现开 裂 、 碎 、 落 、 筋 、 动 ， 观 特 征 为结 构 部 破 脱 露 松 表 位 下渗 水 、 水浸蚀 混 凝 土 ， 漏 结构 功 能 失效 ， 严重 影 响 结 构安 全和使 用 寿命 。 １ 铰 缝病 害成 因分析
１ １ 铰 缝结Biblioteka 构理论 的不 完整 性 。 又受 拉 （ ） 压 。当铰缝 内配筋 少 ， 而连 接 筋及 桥 面铺 装
在役空心板梁桥铰缝破坏成因分析及维修处治
（ｒｎｐ ｒ ｔ ｎＣ ｌ ｇ ，ｏ ｔｅｓＵ ｉ ｒｉ ， ａｊ ｇ２ ０ ９ ， ｈｎ ） Ｔａ ｓｏｔ ｉ ｏｅｅ Ｓｕｈ ａｔ ｎｖ ｓｙ Ｎ ｎｉ １０ ６Ｃ ｉａ ａｏ ｌ ｅ ｔ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔＣｏ ｉｉｇ ｗｉ ｈ ｅ ｏ ｉ ：ｓ ｅ ｔ ｎ ｏ ｈ ｈ ｌ ｉｅ ｂ ｄ ｅ ｆｏ ｅｅ ｐ ｅｓ ｙｉ ｉｎ ｓ ｒｖｎ ｅ ｓｒ ｃ ： ｍｂｎｎ ｔ ｔｅ ｐ ｒ ｄｃ ｉ ｐ ｃｉ ｎ ｔｅ ｗ ｏｅ ｌ ｒ ｇ ｓｏ ｎ ｘ ｒｓｗａ ｎ Ｊａ ｇｕ ｐｏ ｉｃ ， ｈ ｉ ｎ ｏ ｎ ｉ
的影响。文章 最后对铰缝破坏的若干维修 加 固方法进行 了分析和 比较 ， 在此基础上提 出了铰 缝破 坏的处治对策 并阐述 了施 工工艺、 流程及其 注意事项 。
关键 词 ： 梁工程 ； 桥 空心板 梁桥 ； 铰缝破坏 ； 成因分析 ； 处治对策 ； 施工工艺 中图分类 号 ：４ ３ Ｕ ４． ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ２ ９ ８ （０ ）５ ０ ６ — ５ １７ — ８ ９ ２ １ ０ — ０ １０ １
ｔ ｉ ａ ｅ ｕ ｈ ｓｐ ｐ ｒｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｔ ｅｇ ｎ ｒ ｌ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉ ｓｏ ｅ ｈ ｎ ｅｆ ｉ ｒ ｎ ｈ ｌ ｗ ｓａ ｉ ｅ ｒ ｇ ｓ ａ ａｙ ｅ ｓｃ ｕ ｅ ｉ ｒ ｅ ｈ ｅ ｅ ａ ａ ａ ｔｒ ｔ ｆ ｈ ｉ ｇ ａｌ ｅ ｉ ｏ ｌ ｌｂ ｇｒ ｒｂ ｄ ｅ ， ｎ ｌｚ ｄ ｉ ａ ｓ ｓ ｃ ｉ ｃ ｔ ｕ ｏ ｄ ｉ ｔ ｉ ｅ ａｌ ｒ ｍ ｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ， ｐ ｒｔ ｎ， ｔ ｒ ｌｏ ｈ ａ ｔｒｓｉｓ ａ ｄ ｏｈ ｒａ ｐ ｃｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｉｃ ｓｅ ｈ ｎ ｄ ｔ ｉ ｆｏ ｄ ｓｇ ， ｏ ｓｒ ｃ ｉ ｏ ｅ ａ ｉ ｍａ ｅ ａ ｗｎ ｃ ａ ｃ ｅｉｔ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ， ｎ ｈ ｎ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅ ｓ ｏ ｏ ｉ ｒ ｃ ｉ ａ ｔ ｏ ｉ ｇ ａｌ ｒ ｎ ｂ ｄ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｅ ａ ｉｒ ｎ ｕ ａ ｉ ｔ ． Ｆ ｎ ｌ ，ｅ ｅ ａ ｉｔ ｎ ｎ ｅ ａ ｄ ｍｐ ｃｓ ｆｈ ｎ ｅ ｆ ｉ ｅ ｏ ｒ ｇ ｔ ｔ ｒ ｃ ａ ｉ ａ ｂ ｈ ｖｏ ｓ ａ ｄ ｄ ｒ ｂｌ ｙ ｕ ｉ ｕ ｌ ｉ ｉ ａｌ ｓ ｖ ｒ ｌｍａｎ ｅ ａ ｃ ｎ ｙ ｒ ｉ ｆｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｓｆ ｒｈ ｎ ｅ ｆ ｉ ｒ ｒ ｎ ｙ ｅ ｎ ｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ａ ｅ ｎ ｔ ｉ ，ｈ ｕ ｈ ｒｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔｍｅ ｈ ｄ ｏ ｉｇ ａｌ ｅ ｗｅ ｅ ａ ａ ｚ ｄ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｔｅ ａ ｔ ｏ ｒ ｐ ｓ ｄ ｕ ｌ ｒ ａ ｔｅ ｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｃ ｂ ｄ ｔ ｅｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｒ ｃ ｓ ｎ ｒ ｃ ｕ ｉ ｎ ． ｒ ａｍｅ ｔ ｍｅ ｓ ｒ ｓａ ｄ ｄ ｓ ｒ ｅ ｈ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｒ ｏ ｙ ｐｏ ｅｓａ ｄｐ ｅ ａ ｔ ｓ ｏ
铰缝高度变化对桥面板横向受力性能的影响研究
铰缝高度变化对桥面板横向受力性能的影响研究吴世曾【摘要】本文以一座典型钢筋混凝土空心板桥为例，采用通用有限元软件Ansys 模拟分析了空心板铰缝高度的变化对桥面板横向受力性能影响。
分析结果表明在一定范围内桥面板抗弯刚度随着铰缝的高度增加而增加，且板横向挠度变小，应力渐变均匀。
在桥面板缝设计时应该充分考虑到铰缝的高度变化对桥面板横向刚度的影响。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2012(000)033【总页数】1页(P279-279)【关键词】空心板桥;铰缝;横向分布;有限元法【作者】吴世曾【作者单位】重庆市市政设计研究院,重庆400020【正文语种】中文【中图分类】U443.31钢筋混凝土空心板桥是在公路工程中应用广泛，这种桥梁大多采用预制拼装的方法施工，各个空心板间通过铰缝连接成为一个整体，因此铰缝是影响空心板受力性能的关键部位。
目前，有多种方法计算空间受力状态下空心板各个部位的应力应变，这些方法通常以梁格法为基础，将铰缝模拟为只受剪力不受弯矩的节点，通过刚性横梁与主梁连接，但实际上铰缝是存在抗弯能力的，这与铰缝的尺寸有很大关系，本文即通过有限元软件Ansys分析不同尺寸的铰缝对结构荷载横向传递作用的影响。
1 有限元模型的的建立本文采用通用有限元软件Ansys建立空心板桥模型，实体空心板、铰缝均采用Solid45单元模拟，空心板及铰缝断面尺寸见图1，整桥三维有限元模型见图2。
图1 空心板及铰缝断面图2 空心板有限元模型2 计算参数混凝土的弹性模量取30Gpa,泊松比0.1667，密度为24kN/m3。
取集中力P=62.5kN分别作用于1-5号板跨中位置时，计算不同铰缝高度H对跨中位移横向分布的影响。
铰缝高度H考虑20cm、40cm、60cm三种工况并与铰缝模拟为完全铰接时做对比分析。
3 计算结果分析当集中力P作用于1-5号板时，跨中节点挠度的横向分布状况如图 3～7所示，基于篇幅其它图不一一列出。
空心板梁桥病害机理及加固方法研究现状
2019年第1期桥梁·隧道吉林交通科技SCIENCE AND TECHNOLOGY OF JILIN COMMUNICATIONS1前言装配式空心板体系梁桥是我国中小跨径桥梁采用最广泛的结构型式。
但在装配式空心板梁桥的应用过程中，出现了不同程度的结构病害，主要表现为桥面铺装层的破坏、单板受力以及空心板梁跨中开裂等。
铰缝是实现空心板梁桥各板梁间横向连接的重要部位，影响着荷载分布和桥梁结构整体受力，由于铰缝病害导致空心板梁横向联系减弱，甚至出现单板受力的情形是既有空心板梁桥重要的结构性病害。
目前对空心板梁桥铰缝病害机理及对应加固技术的研究已取得较大进展，特别是随着新型加固材料如碳纤维等的在桥梁加固体系的应用，国内外开展了大量的加固技术方面的研究。
2空心板梁桥铰缝病害机理研究现状2.1铰缝病害由于多方面原因使铰缝在空心板梁桥实际运营过程中出现各种病害，常见铰缝病害有以下几种：2.1.1铰缝渗水铰缝渗水是铰缝破坏的早期特征，渗水现象可反映出铰缝开裂情况，雨水渗入裂缝后，使钢筋暴露在含氯的潮湿环境中，加速钢筋锈蚀、混凝土碳化，严重影响桥梁结构耐久性。
2.1.2桥面铺装纵向裂缝铰缝混凝土与板梁混凝土之间的粘结破坏后，在车辆荷载的反复作用下，铰缝混凝土进一步被破坏，甚至产生塌陷、整体破损等情况，铰缝的横向传力能力大幅降低，直观表现为桥面铺装层产生大量的纵向裂缝，进一步扩展甚至形成沿顺桥向的整条破碎带。
2.1.3空心板梁横向分离上述病害持续发展，铰缝混凝土内部发生挤磨、破损，甚至发生塌陷、脱落等情况，铰缝几乎无法将荷载进行横向传递，在荷载作用下空心板梁桥的单板受力情况十分显著，这是铰缝病害发展的最终结果，表现为各板梁挠度大小不一，各板梁底部变形参差不齐，甚至出现横向裂缝，严重影响行车安全。
2.2病害成因大量的工程实践和分析研究表明，在空心板梁桥的设计阶段、施工阶段和运营养护阶段存在的问题都将导致铰缝病害的出现，将空心板梁桥病害产生的原因归纳总结如下：2.2.1设计方面原因我国2008年编制出版的空心板梁桥标准图中将小铰缝形式改为大铰缝形式，但设计验算方法并没有进行改进，导致出现一系列问题。
铰缝对空心板梁桥的作用分析
铰缝对空心板梁桥的作用分析李永【摘要】文章针对空心板梁桥的铰缝进行研究调查，铰缝是连接各个空心板之间的整体承受作用力的构造，如果铰缝出现问题，就会影响桥梁的横向连接，致使桥梁不能整体受力；空心板梁桥失去横向连接，就会出现单板受力。
本文就空心板铰缝作用进行概述，并建立有无铰缝的静荷载试验进行对比说明，以此来阐述铰缝对空心板梁桥的作用，为此类桥梁的铰缝研究提供一些参考和建议。
【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】1页(P48-48)【关键词】空心板梁桥;单板受力;铰缝的作用;荷载试验【作者】李永【作者单位】重庆交通大学土木工程学院重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】U45现如今高速公路和城市道路发展迅速，而空心板梁桥具有结构相对简单，而且技术相对成熟，故在桥孔通行要求不高的时候，空心板梁桥是相对合理的选择[1]。
实际生活中，空心板梁桥也被广泛应用，特别是高速公路及城市道路上的建设中。
空心板梁桥中的铰缝的作用不言而喻，它主要的作用就是将各个单独的板梁连接起来，起到横向俩接的作用，使得各个板梁形成一个整体，从而共同承受上部荷载。
所以研究铰缝对空心板梁桥的作用是非常有必要和有意义的。
铰缝主要是指桥梁工程中预制板梁间的后浇砼，即所说的灌缝。
它的施工顺序实在板梁搭好之后，在桥面铺装之前进行，它的作用就是将各个梁板进行稳固连接。
2.1 荷载试验方法对桥梁结构承载能力的评定最有效并且最实用的办法就是结构荷载试验。
就一般而言，我们知道的试验方法有静荷载试验和动荷载试验，通过实验数据能很简单的说明我们想知道得承载情况，以及我们所需要的。
论证的依据。
2.2 研究思想、目的及意义该桥采用静荷载试验方法，测定桥梁结构在试验荷载作用下控制截面的挠度，可取得关键部位的受载应变和变位等重要数据，以此来研究铰缝对空心板梁桥的作用分析的问题。
通过静荷载试验可以得出空心板梁桥在有无铰缝时通过中载与偏载的挠度值，进行对比可以得出铰缝对空心板梁桥的作用。
空心板铰缝受力及损伤的空间三维有限元分析
2020年第12期北方交通—21—文章编号：1673-6052(2020)12-0021-04DOI：10.15996/ki.bfjt.2020.12.006空心板较缝受力及损伤的空间三维有限元分析吴居涛，赵明惺（广州快速交通建设有限公司广州市510475）摘要：在对较缝的受力特征进行了定性分析后，以某已完成荷载试验的13m空心板实桥为工程背景，建立了空心板的三维有限元模型，对汽车荷载、收缩徐变等荷载工况进行受力分析及研究。
计算结果表明，在汽车荷载或收缩徐变作用下，纵桥向出现较大拉应力,分布于近一半较缝高和整个纵桥向，因而，随着空心板梁桥的投入使用，整个较缝因自身结构的受力特征，决定了其开裂和失效的极大可能，进而引起空心板“单板受力”情况的发生。
对空心板较缝的损伤程度采用部分较缝参与计算的方式进行模拟进而确定，效果良好。
关键词：空心板;较缝;收缩徐变;三维有限元;损伤中图分类号：U441文献标识码：B0引言空心板梁桥是小跨径（io~20m）钢筋混凝土桥梁及预应力混凝土桥梁最常用的形式之一，因截面宽而薄且截面为空心形式得名。
空心板桥多数以简支梁为主，适合工厂化批量生产,装配式施工。
空心板横桥向由多片板组成,板间设置较缝,主梁架设完毕后，桥面浇筑9-15cm的混凝土整体化层。
通过现浇层和较缝，空心板梁桥各块空心板在横向实现剪力的传递，达到整体承受汽车荷载的目的。
然而装配式空心板桥经常出现较缝的破坏。
程度较轻的,企口缝混凝土与空心板侧壁相分离，雨水大量渗透并轻微侵蚀混凝土;程度严重的,较缝处混凝土已经完全脱落,受水严重侵蚀,空心板失去横向连接能力，出现“单板受力”现象UT。
空心板的“单板受力”违背了空心板横向分布设计的基本原理。
“单板受力”现象的出现，使得某些板受力过大，引起进一步的病害⑷。
空心板桥较缝破坏的原因，有些归结于重型车辆和超载车，有的认为是较缝的混凝土强度较低较缝内、配置钢筋数量少,加上因较缝狭小而导致施工上带来缺陷，未见关于较缝自身特性和受力行为的破坏原因分析1空心板结构受力行为分析预应力简支空心板跨中下缘是弯矩和应力的最不利点，其下缘应力＜T k为：ff K=Cp-（Ckdl+O-kd2+ff L）（0其中：Su—预制空心板未浇筑桥面板前下缘因空心板自重效应M dl而产生的拉应力：o^kdi-[Yki（丄）Sq—空心板在浇筑桥面板后，截面特性由I kl 变为I q,形心位置距离梁底的距离由yu变为yQ,在二期横载效应M也下产生的拉应力：°"kd2-J Yk2（3）升一空心板成桥后,在运营荷载作用（如汽车、温度、收缩徐变、风荷载）效应M l下产生的拉应力：6令Q⑷预应力产生的压应力入,可按照《公路桥规》有关公式进行计算。
桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术
桥梁空心板铰缝破坏成因分析及加固修复技术摘要：根据对工程实践中经常出现的装配式空心板铰缝出现破坏的问题，本文从设计、施工和运营阶段分析了病害形成的机制和原理，探讨了对空心板铰缝破坏的防治对策及维修加固技术，并为装配式空心板梁桥铰缝破坏的维修加固提供参考。
关键词：空心板梁桥；铰缝；铺装层；铰缝改造；施工控制装配式空心板梁式桥在荷载作用下，纵向铰缝极易剪切破坏，并导致桥面铺装开裂或出现空洞。
轻则使铰缝与空心板侧壁界面分离，雨水渗透并侵蚀混凝土；重则使铰缝处混凝土完全破损（剪切破坏），空心板失去横向连接能力，极易出现单板受力，最终可能导致板梁断裂塌落从而发生安全事故。
装配式空心板梁桥的结构病害主要有4种：一，抗弯承载力不足，表现为梁板下挠，底板开裂；二，由铰缝剪切破坏引起的板间横向联系削弱或失效，表现为板间渗、漏水，桥面铺装纵向开裂、变形、网裂、龟裂、破碎；三，耐久性因素引起的承载能力降低，桥面沥青混凝土铺装裂缝、松散坑槽、推移拥包、车辙、防水层失效，以及水泥混凝土铺装层离、保护层不足、剥落、露筋、裂缝、表层浸蚀等造成的“裸板效应”；四，预制板梁与后期浇筑的结构层分离，桥面连续构造及其附属结构在运营l～2 a内就出现开裂、破碎、脱落、露筋、松动，表观特征为结构部位下渗水、漏水浸蚀混凝土，结构功能失效，结构安全和使用寿命均严重降低。
一、铰缝病害成因分析1.铰缝结构理论的不完整性由于铰缝受力复杂，用传统的铰接板梁计算理论已不能满足设计要求。
（1）带铰缝的简支板桥梁的荷载横向分布是按铰接板（梁）法计算的。
将相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力而忽视其受拉。
实际上，当铰接板承受偏心荷载时，其变形既有挠曲又有转动。
由此引起的竖向位移量带动了相邻板的挠曲和转动，传递剪力和扭矩；产生的侧向水平位移量，通过铰缝及桥面铺装向相邻板施加水平拉（或压）力。
在活载反复作用下的弹性变形也使铰缝产生反复交替的拉压作用。
（2）铰缝受剪计算图式与实际受力状况差别很大。
空心板桥铰缝损伤识别方法研究
装配式 空心板 桥作为 应用最 广泛的桥 型 之一具有结构形 式简单 、 高较低 、 梁 预制方便 、 用材经济 、 易于工厂化和标准化施工 ， 板在运 单 输和吊装过程中稳定性好等优点。 目前国内公 路桥 梁 ２ｍ 以下的 中小跨径桥 梁基本 上都 采 ０ 用空心板结构 。空心板桥在经过几年 的运 营之 后 ，经常发生铰缝断裂 、桥 面板单板受力等现 象。铰缝破坏 以后 ， 桥面板之间传递剪力 、 改善 桥 面荷载横 向分布的能力 下降，当超载车辆通 行时可能造成桥面板挠度 过大甚 至断板等情况 发 生 ， 重 影 响 了 行 车 安 全 和桥 梁 寿 命 Ｉ 可 见 ， 严 ｌ ｌ 。 铰缝破坏是产生其他病 害的诱发原因 ， 因此 ， 有 必要对空心板桥铰缝 的损伤识别 问题进行更深 入 的研究 ，寻求一种有效 的方法在铰缝损伤前 期就能够精确检测到铰缝 的损伤位置。 ２空心板的传力原理 通 过 板 １ 板 ２两 块 空 心 板 之 间 的 相 互 和 作用情况为例 ， 来介绍 当某一块板作用瞬态力 后力在板与板之间的传递情况 ： ａ． 当空心板 １上作用一 向下的瞬态力 （ 激 振） ， 时 两块空心板都将 产生一定的竖 向变 形 ， 并且通过铰缝将力横 向传递 ，以此来共同承担 力 的作用。 ｂ当 １２板之 间的铰缝存 在损伤时 ， ． 、 铰缝 传递力的能力必将减弱 ， 因此 ， ｌ 板 和板 ２之间 由于瞬态力作用产生 的竖 向位移 值将增 大。 Ｙ 并且与损伤前 比较 ，板 ２对板 １ 的作用力将减 小， 故板 １ 产生 更大的竖 向位移 ； 将 反之 ， ２ 板 竖 向位移将减小。 ３计算模型的建立 本文用 Ａ Ｓ Ｎ ＹＳ有 限 元 分 析 软 件 对 空 心 板 铰 缝 的损 伤 进 行 了 数值 模 拟 。本 文 中的 空 心 板 桥为铰接板 ， 板与板之 间依靠铰缝进行联系 ， 铰 缝 只传 递 剪 力不 传 递 弯矩 。故 建 模 时 必 须 把 板 与板 之 间 的 转 动 放 松 。铰 缝 是 用 Ｂ ａ ４ ｅｍ ４单 元 来 模 拟 ，Ｂ ａ ４单 元 通 过 设 置 Ｋ ｙｐ 值 的 属 ｅｍ４ ｅｏｔ 性将 Ｊ 节点转动全部放松 ， 而实现铰接 。 从 铰缝 的损伤则通过铰缝单元刚度的降低来实现 。空 心板桥 的设计参数如下 ： 空心板桥跨径 １ ． ， ２６米 全桥 由 ９块预应力 混凝土空心板组成 ， 具体尺寸 见图 ３ ４ 和 。 空心板的有限元模 型如 图 ５ 。
装配式空心板桥铰缝受力性能研究
未来研究方向应包括优化横向体外预应力筋的布置方式、提高锚固系统的可靠 性、加强预应力筋的防腐措施等方面。建议在实际工程应用中，应根据具体情 况选择合适的加固方案，并注意对加固后的桥梁进行长期监测和维护。
引言
随着建筑工业化的不断发展，装配式建筑逐渐成为现代建筑工程的热门方向。 其中，不同构造竖缝的装配式空心模板剪力墙具有较好的抗震性能，成为了研 究的热点。本次演示通过试验研究，探讨不同构造竖缝的装配式空心模板剪力 墙在地震作用下的表现，为进一步提高其抗震性能提供理论依据。
研究方法：本次演示采用理论分析和实验研究相结合的方法，对施加横向体外 预应力加固装配式空心板桥进行了深入研究。首先，通过数值模拟软件建立有 限元模型，对不同工况下的加固效果进行理论分析。然后，结合实验研究，设 计制作装配式空心板桥试件，施加不同方案的横向体外预应力进行加固，通过 实验测试获取相关的力学性能参数。其中，实验研究包括静载实验、动载实验 和耐久性实验，以全面评估加固效果。
文献综述：近年来，国内外学者针对施加横向体外预应力加固装配式空心板桥 进行了广泛研究。研究表明，施加横向体外预应力可以有效地提高装配式空心 板桥的承载能力和耐久性。其中，体外预应力筋的布置方式、数量和材料属性 等参数对加固效果具有重要影响。同时，也有学者指出，横向体外预应力加固 也存在一定的局限性，如预应力筋的腐蚀、锚固系统的疲劳等问题，这些问题 需要进一步研究和解决。
展望未来，新型FRP空心桥面板具有广阔的应用前景。随着科技的不断发展， 可以有针对性地优化FRP空心桥面板的设计和制备工艺，进一步提高其性能。 可以深入研究FRP空心桥面板与其他材料的兼容性，拓展其在桥梁工程中的应 用范围。此外，开展FRP空心桥面板的长期性能观测和研究，有助于更好地评 估其耐久性和使用寿命。