【摘 要】
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预应力混凝土小箱梁桥具有抗扭刚度大、施工速度快等优点,在国内外得到了十分迅速的发展和广泛的应用,但是不少小箱梁桥在通车几年后就出现不同程度病害,其中以裂缝病害最为典型。为解决这一问题,本文从金丽温高速公路海口-戈溪外沿江桥混凝土小箱梁桥的一些长期监测数据出发,采取大数据的分析方法对这些监测数据进行处理,寻求预应力混凝土小箱梁桥典型病害形成的原因,并找出能解决这些典型病害的对策。本文的主要内容包括:
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预应力混凝土小箱梁桥具有抗扭刚度大、施工速度快等优点,在国内外得到了十分迅速的发展和广泛的应用,但是不少小箱梁桥在通车几年后就出现不同程度病害,其中以裂缝病害最为典型。为解决这一问题,本文从金丽温高速公路海口-戈溪外沿江桥混凝土小箱梁桥的一些长期监测数据出发,采取大数据的分析方法对这些监测数据进行处理,寻求预应力混凝土小箱梁桥典型病害形成的原因,并找出能解决这些典型病害的对策。本文的主要内容包括:（1）以金丽温高速公路海口-戈溪外沿江桥历年的定期检查报告为基础,对该桥的病害规律进行统计分析。通过对比新老规范、分析标准图发展历程、对当地小箱梁施工现场调研以及对该桥的腹板厚度和混凝土强度等结构特性现场检测,发现小箱梁的设计缺陷和施工的误差是小箱梁桥产生病害的主要原因。（2）分别采用不同的规范利用Midas Civil在考虑结构抗力折减的情况下对其上部结构进行检算,结果发现:正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪承载能力都能满足三种规范对应的荷载等级要求,但部分截面的安全储备不足;墩顶正截面最大拉应力在长期荷载组合下和短期荷载组合下均不满足规范规定的限值;墩顶斜截面最大主拉应力不但不满足规范规定的限值,而且超出很多。说明该桥的正常使用性能已经不能满足现阶段交通量的需求。（3）根据动态称重系统的车流量数据对该桥左、右幅车辆荷载效应进行分析计算,结果发现:一般运行状态时,左幅的汽车荷载效应达到0.993倍的公路-Ⅰ级荷载,右幅的汽车荷载效应为0.832倍的公路-Ⅰ级荷载。密集运行状态时,左幅的汽车荷载效应达到2.369倍的公路-Ⅰ级荷载,右幅的汽车荷载效应达到2.244倍的公路-Ⅰ级荷载。总体来说该桥实际运营中桥梁所承受的汽车荷载作用比设计时考虑的汽车荷载效应大,并且无论是一般运行状态还是密集运行状态,左幅实际荷载效应均比右幅显著。（4）对该桥监测系统采集到的裂缝宽度、挠度和应变数据进行了分析,结果发现:现有的裂缝宽度、挠度和应变无趋势性变化,其波动均是由于温度的变化引起的,结构目前还是处于一个健康工作的状态。（5）最后对该桥典型病害形成的可能原因进行了总结,提出常规养护处治、典型裂缝加固处治和主动式预防性对策三个层次的养护策略和对应的处治方案,并对增设体外预应力钢束加固的利弊进行了讨论,讨论结果不建议对该桥使用体外预应力加固。
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