淺談簡支梁橋裂縫開展特點(diǎn)及裂縫與承載力的關(guān)系

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1、第26卷第3期東北公路·101·淺談簡支梁橋裂縫開展特點(diǎn)及裂縫與承載力的關(guān)系楊?？评畈?遼寧省交通勘測設(shè)計院,沈陽110005)(遼寧省公路勘測設(shè)計公司,沈陽110005)摘要介紹簡支梁裂縫的種類、成因,破壞試驗中裂縫在各級荷載下開展特點(diǎn)及規(guī)律,探討根據(jù)裂縫寬度反推梁的承載力的計算方法。關(guān)鍵詞簡支梁裂縫承載力裂縫是在結(jié)構(gòu)工程設(shè)計、施工中經(jīng)常遇到的問(2)溫度變化引起的裂縫題,裂縫開展情況直接影響著結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度、剛度和混凝土在溫度發(fā)生變化時會發(fā)生變形,當(dāng)變形耐久性,必須加以重視和控制。根據(jù)大量的工程實(shí)受到約束時就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力超過混

2、凝踐和近代工程材料的細(xì)觀研究,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的土抗拉強(qiáng)度時就會產(chǎn)生溫度裂縫。在中小跨徑橋梁裂縫是不可避免的,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在使用荷載下也會中溫度裂縫一般較小,但大跨徑橋梁中溫度應(yīng)力有產(chǎn)生裂縫,但其有害程度是可以控制的,為保證橋梁可能超過活載應(yīng)力,必須加以考慮。結(jié)構(gòu)物的正常安全使用,在設(shè)計、施工及養(yǎng)護(hù)中都應(yīng)(3)地基不均勻沉降引起的裂縫注意對裂縫的控制。裂縫的產(chǎn)生、開展遵循一定的由于基礎(chǔ)不均勻沉降或水平方向位移,在結(jié)構(gòu)規(guī)律,摸清裂縫在荷載下產(chǎn)生、開展的規(guī)律對橋梁設(shè)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度而開計、施工中裂縫的控制有著重要意義。裂,超

3、靜定結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)不均勻沉降較為敏感。1混凝土簡支橋梁裂縫的種類、成因(4)鋼筋銹蝕等其他原因引起的裂縫混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫有多種類型,其產(chǎn)生的原因由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層過薄,混凝土炭特點(diǎn)不同,對結(jié)構(gòu)的適用性、耐久性和安全性影響也化至鋼筋表面,鋼筋表面附近堿性降低;或由于氯化不同。一條裂縫可能由一種或幾種原因同時引起,物侵蝕引起鋼筋表面氧化銹蝕,銹蝕部分體積增長也并不是所有的裂縫都會危機(jī)結(jié)構(gòu)的實(shí)用性能和承2-4倍,體積膨脹產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,最終導(dǎo)致保護(hù)層載力?；炷翗蛄毫芽p的種類就其產(chǎn)生的原因大致開裂,產(chǎn)生順筋裂縫?？蓜澐譃槿缦聨追N。另外,由于凍融

4、循環(huán)作用,混凝土堿-骨料反應(yīng)(1)荷載引起的裂縫(簡稱荷載裂縫)也都能引起混凝土結(jié)構(gòu)開裂,產(chǎn)生裂縫。荷載裂縫有:跨中附近的豎向彎拉裂縫、支座附2試驗梁破壞試驗下裂縫開展特點(diǎn)近的斜向剪切、彎剪裂縫。這類裂縫產(chǎn)生的原因有:我公司于2003年5月對某大橋加寬加固工程①設(shè)計階段:結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算部分漏算;計算簡中棄用報廢的舊梁進(jìn)行了加載破壞試驗,試驗?zāi)康幕Ｐ筒缓侠?與實(shí)際受力情況相差較大;配筋計算之一就是觀察裂縫在各級荷載下的開展規(guī)律,并試誤差大,配筋率偏低,結(jié)構(gòu)設(shè)計時未考慮施工階段受圖找出一個通過裂縫特征(縫寬、高度、間距)來反映力特點(diǎn);只考慮結(jié)構(gòu)

5、強(qiáng)度而忽視了剛度驗算,造成結(jié)梁體承載力的方法。這樣就可以在今后的橋梁檢測構(gòu)不足,變形較大。中給出一個簡便快捷的判斷舊橋承載力的方法。②施工階段:未按設(shè)計圖紙施工;擅自更改結(jié)大橋1967年6月竣工,上部結(jié)構(gòu)為裝配式鋼筋構(gòu)施工順序;改變結(jié)構(gòu)受力模式;施工質(zhì)量差,養(yǎng)護(hù)混凝土無中橫梁隔梁T型簡支梁橋(圖-1),單孔不及時;施工階段隨意堆放機(jī)械材料,超出結(jié)構(gòu)承受跨徑為22.16m,全橋共31孔,原橋面凈寬為:凈7能力。+2×1.0。原設(shè)計荷載汽-13,拖-60。本次試驗③使用階段:超出設(shè)計荷載的車輛通行;受車共對16片試驗T梁(圖1)和3片小梁(矩形

6、截面模輛船舶的沖撞;發(fā)生地震、大風(fēng)等。型梁)進(jìn)行破壞試驗,加載方式為三分點(diǎn)加載(雙·102·東北公路2003年點(diǎn)),每點(diǎn)設(shè)計破壞力為31t,預(yù)期破壞方式為彎拉由于本次破壞試驗的加載方式是為了達(dá)到彎拉破壞。荷載等級計劃為5T、10T、15T、20T、25T、破壞,所以試驗中斜向裂縫開展不明顯,豎向彎拉裂27.5T、29T、32T、35T共9級?？p是本次試驗裂縫研究的重點(diǎn),試驗中對每片梁的16片試驗大梁中為了評價停車/不停車條件對原有主要裂縫進(jìn)行編號,觀察其各級荷載下開展情貼布加固的影響,有3片后貼碳纖維布加固、4片后況。貼玻纖維布加固,9片未

7、加固處理,混凝土設(shè)計標(biāo)號:25號,水泥分火山灰水泥和普通硅酸鹽水泥兩種,鋼筋為5號鋼,小梁中有2片為碳纖維加固,1片玻纖維加固,水泥為普通硅酸鹽水泥。原試驗T梁由于橋齡較長、且長期在超設(shè)計荷載下運(yùn)營,原有裂縫較多,經(jīng)統(tǒng)計每片梁原有裂縫中超過0.1mm的都在50條以上,個別裂縫寬度達(dá)0.3mm以上,說明原梁破壞較嚴(yán)重(見表1)。圖1表1試驗梁原有主要豎向彎拉裂縫統(tǒng)計表試驗梁編號12345678910111213141516平均寬度0.220.190.110.110.110.150.180.180.10.140.120.140.180.140.

8、10.07平均高度73515849557459856088808180674526注:平均寬度單位:mm;平均高度單位;cm根據(jù)各級荷載下裂縫開展的觀察發(fā)現(xiàn),試驗簡支T梁的裂縫有