混凝土梁橋抗裂與結構耐久性設計（簡體書）

《混凝土梁橋抗裂與結構耐久性設計》既融入了國內外有關混凝土橋梁耐久性的新理念，又融入了作者的最新相關研究成果。《混凝土梁橋抗裂與結構耐久性設計》可為從事橋梁設計、施工和科研的工程技術人員提供參考，也可供相關土木工程專業的高等院校師生使用。

第1章 緒論
1.1 混凝土梁橋技術發展回顧
1.1.1 西方國家的混凝土梁橋發展
1.1.2 我國的混凝土梁橋發展
1.2 混凝土梁橋的耐久性問題
1.2.1 環境對材料的侵蝕與結構性能劣化
1.2.2 裂縫問題
1.2.3 持續下撓問題
1.3 本書主要內容
第2章 混凝土橋梁結構耐久性設計框架
2.1 橋梁結構耐久性設計的基本表述
2.1.1 定義
2.1.2 設計使用年限
2.1.3 使用荷載、環境作用及其種類劃分
2.1.4 耐久性極限狀態
2.2 混凝土橋梁的耐久性設計原則和內容
2.2.1 橋梁耐久性設計的理想框圖
2.2.2 橋梁耐久性設計的實用方法與內容
2.3 混凝土橋梁結構的抗裂設計策略
2.3.1 裂縫與耐久性
2.3.2 混凝土橋梁中結構性裂縫分布特征
2.3.3 混凝土橋梁B區與D區的劃分
2.3.4 混凝土橋梁D區設計的拉壓桿模型
2.3.5 區分B區與D區的抗裂設計方法
第3章 基于提升耐久性的混凝土梁橋概念設計
3.1 基于提升耐久性的結構設計考慮
3.1.1 重視上部結構的整體性和連續性
3.1.2 保證支座始終處于受壓狀態
3.1.3 重視預制梁與現澆梁的比選
3.1.4 重視體內一體外混合配束的預應力設計方案
3.1.5 采用平順簡潔構件外形，避免應力集中
3.1.6 重視預防和減少混凝土梁的開裂
3.2 立面布置和橫截面形式
3.2.1 立面布置
3.2.2 橫截面形式
3.3 預應力鋼束和普通鋼筋布置
3.3.1 節段懸臂施工中的縱向預應力束
3.3.2 橫向預應力束
3.3.3 豎向預應力束
3.3.4 普通鋼筋布置
第4章 合理成橋狀態及縱向預應力配筋設計
4.1 預應力等效荷載與荷載平衡原理
4.1.1 預應力等效荷載
4.1.2 荷載平衡原理
4.2 預應力混凝土梁橋的合理成橋狀態
4.3 基于合理成橋狀態的預應力配筋設計方法
4.3.1 荷載效應平衡系數取值
4.3.2 預應力筋的定量設計方法
4.4 應用示例
4.4.1 縱向預應力配筋設計
4.4.2 成橋彎矩與時變彎矩
4.5 合理成橋狀態討論
第5章 腹板抗裂驗算及設計方法
5.1 基于拉應力準則的腹板抗裂驗算
5.1.1 平面應力狀態下的主拉應力計算方法
5.1.2 影響腹板應力狀態的其他因素分析
5.2 基于拉應變準則的腹板抗裂驗算
5.2.1 多軸受力單元體的應力一應變關系
5.2.2 徐變對應變的放大
5.2.3 容許拉應變的選取
5.2.4 關于開裂準則的幾點討論
5.3 應用示例
5.3.1 計算模型及方法
5.3.2 計算結果
5.3.3 計算結果的討論
5.4 箱梁橋腹板抗裂設計討論
5.4.1 箱梁腹板的抗裂設計分析
5.4.2 腹板的構造尺寸
5.4.3 腹板內的普通鋼筋
5.4.4 腹板內的預應力鋼筋
第6章 預應力錨固區的配筋設計方法
6.1 錨固區抗裂設計總述
6.2 端部錨固區配筋的設計方法
6.2.1 劈裂力的近似計算
6.2.2 端部錨固區的拉壓桿模型
6.2.3 剝裂力計算
6.2.4 端部錨固區配筋計算及構造
6.3 齒板錨固區配筋的設計方法
6.3.1 錨后抗裂設計
6.3.2 齒板內部抗裂設計
6.3.3 抗裂鋼筋布置
6.4 應用示例
第7章 墩頂橫隔梁的配筋設計方法
7.1 橫隔梁典型裂縫形式
7.2 兩類橫隔梁
7.2.1 按淺梁設計的橫隔梁
7.2.2 按深梁設計的橫隔梁
7.3 橫隔梁設計的拉壓桿模型方法
7.3.1 橫隔梁力學邊界條件的簡化
7.3.2 橫隔梁拉壓桿模型的構件
7.3.3 模型參數確定
7.4 配筋設計方法
7.4.1 配筋基本思路
7.4.2 拉桿區域的配筋
7.4.3 壓桿區域的配筋
7.4.4 構造配筋建議
7.5 應用示例
7.5.1 橫隔梁基本參數
7.5.2 橫隔梁拉壓桿模型的構建
7.5.3 節點、壓桿強度驗算
7.5.4 配筋驗算
第8章 合龍束徑向力效應分析與抗裂設計
8.1 徑向力不利作用下的病害及其機理分析
8.1.1 徑向力不利作用下的病害
8.1.2 徑向力作用機理分析
8.2 徑向力作用效應的合理分析模型
……
第9章 抵御環境侵蝕的耐久性設計與施工方法
參考文獻

（1）對混凝土橋梁的開裂判斷，目前，工程界總是以拉應力超過容許值作為臨界條件，即所謂的強度準則。本章通過對混凝土開裂機理的研究說明，混凝土的強度準則未必是理所當然的。混凝土開裂在本質上應屬于應變超限而不是應力超限。目前之所以普遍采用拉應力超限作為標準，可能是因為工程上對應力的概念容易接受，且計算起來更為直觀和方便。
（2）在工程實際中，即使承認開裂的實質是拉應變超限，也常常會認為拉應力條件和拉應變條件是一回事，只不過中間有一個通過彈模轉化。通過研究說明，平面應力狀態下，處于受壓狀態的微元體仍會存在拉應變。如果我們能夠以單軸抗拉試驗得到的開裂臨界應變作為混凝土材料開裂的條件，那么按應力條件不開裂的結構按應變條件未必也不開裂。
（3）大跨度混凝土梁橋中的腹板經常存在斜裂縫問題。應力分析結果表明，這類橋的腹板上縱向壓應力往往較大，在配置豎向預應力的情況下，按材料力學的應力圓求解，則微元體在任意方向不存在拉應力；即便不配置豎向預應力，主拉應力通常也在很小的范圍內，從強度準則上看遠不會開裂。然而實際橋梁卻大量出現開裂，這是強度準則難以解釋的。若從應變準則來看，雖然兩個方向受壓，但在一個方向壓應力遠大于另一個方向壓應力的情況下，結構仍可能因拉應變過大而開裂。
（4）混凝土橋梁在長期運營分析中，有時會發現收縮徐變等因素引起的結構應力變化并不大，但腹板仍然開裂。考慮徐變變形的特性，在應力基本不變時，應變也會持續增長，不斷放大的主拉應變也有可能超過容許值而致開裂。
5.3應用示例
針對泰州長江大橋中夾江大橋5跨連續梁（第4.4節），建立三維實體元模型，全面模擬本橋節段懸臂施工進程，特別考察箱梁腹板上的應力及應變分布。
5.3.1計算模型及方法
由于全橋采用實體單元計算規模過大，所以僅考慮中跨梁段的1／4模型，如圖5—11所示，邊界力由桿系程序計算得到，成橋時邊界條件如圖5—12所示。模型中考慮三向預應力作用，如圖5-11b）所示。
求解任意時刻的箱梁應變場的算法非常復雜，不具有可操作性。然而在給定時刻，例如成橋10000d的箱梁應變場，可以通過疊加法得到。