混凝土桥面板收缩徐变对叠合梁桥的影响性分析结果

混凝土的收缩是指混凝土在空气中凝结硬化时体积缩小的现象，根据机理不同可归纳为自发收缩、干燥收缩及碳化收缩等，混凝土的收缩与荷载条件无关。混凝土的徐变是指在应力保持不变的条件下，混凝土的应变会随荷载持续时间的增加而逐渐增大的现象，诸如混凝土的种类、施工方法、荷载条件、服役环境等均可能对混凝土徐变的发展产生影响。

收缩和徐变会引起结构的应力重分配。对于一般的混凝土结构来说，收缩和徐变引起的应力重分配可能会使应力集中区域的应力得到释放，改善结构内部的应力分布状态，这对于提高结构的安全性是有利的。但是，对于采用了预应力的混凝土结构来说，收缩和徐变会引起预应力钢束的预应力损失，降低结构的承载能力。

对于采用预顶升施工的钢-混叠合梁桥来说，混凝土桥面板在成桥阶段基本处于受压状态。从截面层次来说，收缩和徐变会导致混凝土桥面板的压应变增大，在其变形受到约束时，混凝土桥面板发生应力松弛，并且对下部的钢梁产生轴向的附加拉力作用，从而导致混凝土桥面板的压应力逐渐减小，而钢梁受到的拉力逐渐增大，组合截面应力就会进行重新分配。而从整个结构层次来说，一方面，不同位置的混凝土桥面板压应力的大小与钢梁的连接方式等不尽相同，将导致整个钢-混叠合连续梁桥范围内的混凝土桥面板徐变发展的速率、收缩和徐变产生的附加效应大小等不完全相同；另一方面，混凝土桥面板压应变的增大会引起整个结构挠度的增加，从而使结构受到次内力的作用。

因此，对于钢-混叠合连续梁桥来说，混凝土桥面板的收缩与徐变引起的应力重分配过程是比较复杂的。但是，其结果是较为明确的。

成桥阶段至考虑成桥十年产生的收缩和徐变后，古城特大桥混凝土桥面板和钢梁的上下缘应力变化情况如图2－16—图2－19所示。可见，在成桥阶段，混凝土桥面板处于受压状态；钢梁为抵抗混凝土桥面板的变形，在其自身与后者间存在可靠连接时，会与后者产生相互作用力，使自身受到附加拉力作用。成桥后，混凝土桥面板发生了收缩和徐变，但其应变受到钢梁的约束，从而出现了应力松弛现象，并且随着应力松弛逐渐发展，至十年左右时通过预顶升方法储备的预压应力普遍减小了3～5MPa，混凝土桥面板与钢梁之间相互作用产生的效应也随之减弱。

图2-16　混凝土桥面板上缘应力变化情况(www.xing528.com)

图2-17　混凝土桥面板下缘应力变化情况

图2-18　钢梁上缘应力变化情况

图2-19　钢梁下缘应力变化情况

因此，对于采用预顶升施工方法的钢-混叠合梁桥来说，混凝土的收缩和徐变发展至十年后，混凝土桥面板的预压应力逐渐减小，同时钢梁受压部位的压应力逐渐增大，受拉部位的拉应力逐渐减小，即表现出混凝土桥面板预压应力的转移效应。