袁铁军1刘晨光2
（1.中国城市建设研究院有限公司重庆分院，重庆，401122）
（2.四川建筑职业技术学院，四川，618000）
【摘要】装配式简支空心板桥在我国公路建设中得到了广泛的应用，近年来，随着交通量增加，出现了不同程度的病害，尤其是铰缝裂缝出现。本文对空心板在车辆荷载下铰缝钢筋受力性能进行了分析，得出了板间挠度、铰缝钢筋应力与铰缝钢筋直径、间距、长度的关系，提出了铰缝钢筋对空心板整体刚度影响很小，增大空心板整体刚度，还需要铰缝间混凝土的连接性能，为同类桥梁的设计提供了数据和经验。
【关键词】空心板；铰缝钢筋；受力性能
装配式简支空心板桥[1]由于其自身具有结构简单、施工方便、用材经济、建筑高度低、吊装重量轻等优点，在我国公路建设中得到了广泛的应用。随着交通量增加、重型车增多、车速变快、冲击力增大，全国各地不少桥梁建成不久，桥面铺装就出现了病害，桥面铺装层沿空心板企口缝的纵向开裂是该类桥梁结构病害的代表性表现形式，在行车道板范围内空心板企口缝上方的桥面铺装层规律性的出现车辙和纵向贯通裂缝，严重时形成一条破碎带。该类病害一般表现为行车道内汽车轮迹线附近空心板间企口缝上方桥面的纵向开裂[2][3]。针对桥梁使用过程中出现的以上病害，本文计算假定铰缝间混凝土已失去连接能力，铰缝间荷载传递由铰缝钢筋传递[4]。
1．桥梁工况概况
本案以宜兴市学府路北延段桥梁工程为例，该桥上部结构为8-16m装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁,下部结构为桩基接盖梁式桥台，桩基接盖梁式桥墩，钻孔灌注桩基础。
由以上分析，下面来研究H,D,L2，参数变化时，钢筋对板间变形的影响，用matlab编制程序，分别选取L2=0.2，0.25,0.3，D由0.006每隔0.012增加到0.054，H由0.1，0.15，以下各图横坐标表示植筋直径，纵坐标为位移差d。由结果可得知，钢筋直径D,间距H,长度L2变化对板间相对位移基本没有影响，而钢筋直径D以及长度L2对钢筋应力最大值有较大影响，间距的变化对应力影响基本没有，并且可以看出不同的L2所对应的钢筋最大应力变化有相似的规律。将表中的数据除以每一项最大值，将其列于同一图中，如图6所示。
图6.铰缝钢筋应力变化率拟合
比较图6几种拟合曲线R值，可以看出，铰缝钢筋应力变化率呈现出近似2次抛物线的变化规律。
3．结论
本文对空心板在车辆荷载下铰缝钢筋受力性能进行了分析，得出了以下结论：
（1）钢筋直径D,间距H,长度L2变化对板间相对位移基本没有影响，而钢筋直径D以及长度L2对钢筋应力最大值有较大影响，间距的变化对应力影响基本没有，。
（2）随着铰缝钢筋直径的增大，铰缝最大拉应力不断增大，并且铰缝钢筋应力变化呈现出2次抛物线的规律。
（3）在正常的使用条件下，钢筋应力很小，钢筋对空心板桥整体刚度的提高影响很小[8]（表一数据基本不变），可见，铰缝只约束板的水平方向的位移其作用。
总之，从本文的分析来看，增大空心板整体刚度，还需要铰缝间混凝土的连接性能，这就需要设计时采用合理的铰缝形式，以及保证施工的质量。为同类桥梁的设计提供了数据和经验。
参考文献：
[1]顾安邦．桥梁工程（上册）[M]．北京：人民交通出版社，2000.1.
[2]吕长荣,周世军.装配式简支空心板梁纵向裂缝分析[J].交通标准化.2007(04)
[3]乔学礼；.空心板铰缝破坏机理及防治措施研究[D].长安大学.2008
[4]赵曼,王新敏,赵雅克.板梁桥“单板受力”的数值分析[J].中国安全科学学报.2004(11)