论桥梁结构裂缝中问题研究

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1、论桥梁结构裂缝中问题研究摘要：本文是作者根据多年的工作经验主要以钢筋混凝土结构的裂缝分析为基础，分析了裂缝产生原因，提出裂缝处理作为市政桥梁加固增强技术的重要性，且针对性的对市政桥梁的加固技术处理作了介绍。关键词：建筑工程；市政桥梁；结构裂缝；中图分类号：U441+.2文献标识号：A文章编号：2306-1499(2013)05-(页码)-页数随着我国经济的迅速发展也带动了道路交通的很大需求。而且道路交通中的市政桥梁，由于设计、施工等各种原因，直接影响和损失了市政桥梁的安全性、实用性与耐久性,严重影响了整条道路的畅通，也制约了我国经济的发展。为此，本文提出了如何对市政桥梁加固

2、技术处理作出了介绍。一.线性裂缝计算理论混凝土是一种耐久性很好的材料，但是其抗拉强度较低易拉裂。钢筋混凝土结构一旦出现裂缝，将显著减小构件的刚度，导致结构的变形增大；裂缝宽度过宽，则由于水汽和有害气体的侵入，将导致钢筋锈蚀，从而大大降低了钢筋混凝土结构的使用年限。我国旧桥数量众多，许多市政桥梁在营运过程中出现了裂缝，因此，如何较为精确地计算出市政桥梁在荷载作用下地的裂缝宽度及如何对其进行控制就显得十分的重要。这一经典裂缝理论由英国的Saligar于1936年提出，这个理论认为：钢筋应力是通过钢筋与混凝土之间的粘结应力传递给混凝土的，裂缝控制主要取决于钢筋何混凝土之间的粘结性

3、能，由于钢筋和混凝土之间产生相对滑移，变形不再一致而导致裂缝开展。基于粘结滑移理论，各国学者对于裂缝的计算都做了大量地研究，也有不少比较适用地成果，如Hognestad公式与Tossios公式等等。二.市政桥梁结构裂缝常见原因分析2.1非受力裂缝的分析市政桥梁结构中混凝土的非受力裂缝与混凝土自身的性质是有着密切的关系的。混凝七是由水泥、掺和料、外加剂于与水配制的胶结材浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料，硬结的混凝土含固相、液相，气相，是多元、多相、非匀质水泥基复合材料水泥与水反应后的水化物要比原占体积有所缩减，缩减量约相当于化合水量的1/4,拌和物中石子吸水也使水

4、泥石体积收缩，虽不至于影响混凝土的外观尺寸，但在骨料约束下可引发微小裂缝和增大孔隙率。微裂的原因可按混凝土的构造理论加以解释，即视混凝土为非均质材料，在温度、湿度变化条等条件下，混凝土逐步硬化，同时产生体积变形，这种变形是不均匀的，水泥石收缩较大，骨料收缩很小，水泥石的热膨胀系数大•骨料较小，它们之间的变形不是自由的而产生相互约束应力。在构造理论中一种极为简单的计算模型，是假定圆形骨料不变形，且均匀地分布于均质弹性水泥石中，当水泥石产生收缩的引起内应力，这种应力而引起粘着微裂和水泥石微裂。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应

5、力往往会大于该凝期混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇筑成型后，混凝土骨料对浆体收缩的约束，使混凝土内部从一开始就产生了微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些混凝土就可发展为肉眼可见的宏观裂缝。2.2受力裂缝的分析(1)荷载引起的裂缝混凝土市政桥梁在静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝。裂缝的形状与结构应力分布有着直接的关系。结构中应力值的大小是导致裂缝发展的内在因素，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。(2)地基变形引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。三•建筑

6、工程实例3.1建筑工程概况某市某交叉口高架桥孔径布置为：第一联、第三联均为3X30等截面预应力钢筋混凝土连续箱梁，单箱双室，梁高1.60m,底板宽度4.5m,腹板厚0.45m；第二联30+40+30预应力变截面混凝土连续箱梁，单箱双室，腹板厚0.5-0.7m,梁高从1.60-2.50mo桥面宽度16.5m,设计车道为4车道；该桥设计荷载为城一A级。箱梁混凝土设计强度为C50o在预应力混凝土连续箱梁桥面中出现了宽而长的裂缝，市政桥梁使用管理部门担心该桥的安全使用性能，要求对该桥的结构性能进行检测并预测裂缝的发展趋势。3.2裂缝普查在汽车荷载试验之前，对该预应力混凝土连续箱梁桥

7、的桥跨结构进行了认真的裂缝普查。普查发现该桥左右半幅（左幅靠东侧，右幅靠西侧）桥面已存在数条肉眼可见的裂缝，同时裂缝宽度较大。在左半幅桥面上，两处纵向裂缝位于距桥边防撞墙2.3m处，即腹板内，最大裂缝宽度分别为0.40、1.29mmo长分别为15m（第一联边跨跨中区域）和10m（第一联中跨跨中区域）；在右半幅桥面上，一处纵向裂缝位于距桥边防撞墙2.0m处，即翼缘板端部，最大裂缝宽度分别为0.67、0.84mm,长为7.6m（第三联边跨跨中区域），该半幅桥面存在一处横向裂缝（第二联中跨距第一内支座1/3L处），该处裂