試驗(yàn)論證混凝土收縮裂縫對(duì)預(yù)應(yīng)力T梁承載力的影響.pdf

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1、2013年6月建材與裝飾交通建設(shè)試驗(yàn)論證混凝土收縮裂縫對(duì)預(yù)應(yīng)力T梁承載力的影響黃小良[重慶交通建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司重慶市401121]摘要：因混凝土硬化收縮特性和施工中的各方面因素，預(yù)制梁常產(chǎn)生裂縫，為論證因混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫對(duì)預(yù)制預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁的承載力有無影響，進(jìn)行了單片預(yù)應(yīng)力混凝土T梁承載力荷載試驗(yàn)，結(jié)合理論結(jié)果進(jìn)行了分析和對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)值與理論值分布規(guī)律吻合度良好；各控制截面試驗(yàn)撓度、應(yīng)力均能滿足規(guī)范要求，收縮裂縫對(duì)承載能力無影響；施工過程中應(yīng)加強(qiáng)混凝土配合比、施工工藝、養(yǎng)護(hù)等方面的控

2、制，以防此不足發(fā)生，減小裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響。關(guān)鍵詞：收縮裂縫；T梁；荷載試驗(yàn)；承載力中圖分類號(hào)：U441文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1673-0038（2013）18-0279-02引言隨著高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，各種橋型日益漸增，因?yàn)樵靸r(jià)、工期、施工困難等各種因素的影響，大部分橋梁以預(yù)制、吊裝的預(yù)應(yīng)力T梁為主。重慶地區(qū)夏季早晚溫差較大、施工時(shí)水灰比過大、施工影響等原因常導(dǎo)致預(yù)制預(yù)應(yīng)力T梁產(chǎn)生了裂縫，因而在架設(shè)之前對(duì)單片預(yù)應(yīng)力T梁做靜載試驗(yàn)成為控制和確保橋梁質(zhì)量的重要手段，靜載試驗(yàn)?zāi)茴A(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)是否安全、質(zhì)量是

3、否能滿圖2片T梁控制截面在正常使用極限狀態(tài)下的最不利活載內(nèi)力和二足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。本文結(jié)合南涪路武隆縣鴨江鎮(zhèn)肖家渡大橋期恒載內(nèi)力的組合。經(jīng)計(jì)算在二期恒載和活載（汽車荷載）作用建立單片預(yù)應(yīng)力T梁有限元模型，進(jìn)行承載力理論計(jì)算和靜載下，邊梁跨中截面的控制內(nèi)力M=5700kN·m，1/4截面的控制內(nèi)力試驗(yàn)研究。M=3250kN·m；中梁跨中截面的控制內(nèi)力為M=4516kN·m，1/4截1工程概況面的控制內(nèi)力為M=2423kN·m。重慶南川至涪陵高速公路JL6合同段肖家渡大橋位于武隆縣鴨江鎮(zhèn)，為雙幅式先簡(jiǎn)直后連續(xù)預(yù)

4、應(yīng)力T梁（斷面如圖1），設(shè)計(jì)荷載為公路-I級(jí)，共11跨，分3聯(lián)：4伊40m+3伊40m+4伊40m，計(jì)算跨徑為40m。橋面行車道采用上下行分離、雙向布置四車道，圖3單片預(yù)應(yīng)力T梁示意圖總寬24.5m，半幅橋?qū)?1.5m（1.5m中央分隔帶）。根據(jù)單片梁（40mT梁）跨中最不利彎矩的等效荷載原則，并梁、板均為C50混凝土，橋面鋪裝采用8cm厚C40混凝土和結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)加載的具體環(huán)境以及加載器具的擺放情況。為達(dá)到邊梁9cm瀝青混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860MPa、和中梁截面控制內(nèi)力，通過驗(yàn)算確

5、定以下荷載大小及間距：采用公稱直徑d=15.2mm的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線，正彎矩區(qū)段采用集中力對(duì)稱加載，試驗(yàn)所需最大集中力邊梁Fmax=300kN，加載間15-8和15-9型圓錨，負(fù)彎矩區(qū)段采用15-4型扁錨。距D=4m；中梁Fmax=230kN，D=3m。3加載方案與測(cè)試方法3.1加載方案為了保證試驗(yàn)質(zhì)量，選擇在結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定的時(shí)段內(nèi)進(jìn)行；為了獲取試驗(yàn)荷載和相關(guān)的變位曲線及防止出現(xiàn)意外，采取分級(jí)加載制度。分4個(gè)加載工況，邊梁和中梁均分為工況1、2、3、4，具體如表1。表1荷載工況工況9#-1邊梁（%max）1

6、0#-3中梁(%max)152%47%圖1預(yù)應(yīng)力T梁斷面圖274%75%經(jīng)過有針對(duì)性的測(cè)量，明確預(yù)制T梁因原材料、混凝土配合388%85%比、外摻劑、構(gòu)造措施、水灰比和施工環(huán)境等因素而產(chǎn)生了收縮4101%95%裂縫。為檢測(cè)預(yù)制40mT梁出現(xiàn)裂縫后在設(shè)計(jì)使用荷載下的承載3.2測(cè)試方法能力，通過荷載試驗(yàn)采集了應(yīng)變、撓度數(shù)據(jù)。同時(shí)分析了損傷對(duì)每片梁共布置6個(gè)撓度測(cè)點(diǎn)，全部采用百分表，精度為橋梁使用功能及安全性的影響程度，并給出處理建議，并為其他0.01mm，測(cè)量?jī)?nèi)容為各級(jí)荷載下的變形及殘余變形，其中表1（4）出現(xiàn)

7、裂縫的批量生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力T型梁的檢測(cè)評(píng)定提供依據(jù)。用于支座沉降測(cè)量。應(yīng)變測(cè)試只設(shè)跨中截面和1/4截面，布置10根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康募耙?，選取邊梁9#-1和中梁10#-3進(jìn)行試個(gè)測(cè)點(diǎn)。（如圖4）驗(yàn)，兩片梁裂縫分布如圖2。4試驗(yàn)結(jié)果及分析2有限元模擬通過理論分析和現(xiàn)場(chǎng)加載試驗(yàn)可以得出梁底（3、4測(cè)點(diǎn)）計(jì)采用MidasCivil有限元軟件建模分析計(jì)算（如圖3），得出單算應(yīng)變與試驗(yàn)應(yīng)變、計(jì)算撓度與試驗(yàn)撓度隨加載工況的對(duì)比，見·279·交通建設(shè)建材與裝飾2013年6月表610#-3梁底截面應(yīng)力試驗(yàn)值與理論值（單位MPa）工況

8、名稱1/2跨1/4跨試驗(yàn)應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力試驗(yàn)應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力12.553.401.551.9023.784.802.382.8034.425.602.523.2045.376.402.713.70表710#-3截面應(yīng)力校驗(yàn)及相對(duì)殘余值工況名稱1/2跨1/4跨圖4校驗(yàn)系數(shù)濁（fe/fs）相對(duì)殘余變形（%）校驗(yàn)系數(shù)濁（fe/fs）相對(duì)殘余變形（%）表2~5。10.752.920.813.02表210#-3梁靜載試驗(yàn)撓度值（單