預應力混凝土箱梁橋裂縫分析及防護

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1、預應力混凝土箱梁橋裂縫分析及防護　　預應力混凝土箱梁因為具有良好的受力性能，在橋梁工程中得到了廣泛的應用。箱梁橋的抗裂在工程施工、設計等方面吸引了多方的關注。本文將裂縫的分裂、成因進行了簡要的介紹，并且提出了箱梁橋裂縫的一些防護措施。為今后能夠進一步研究預應力混凝土箱梁橋的抗裂提供了新思路。　　關鍵詞：混凝土裂縫；防護措施；抗裂　　　　1、概述　　20世紀70年代以來，預應力結構混凝土箱梁橋成為現(xiàn)代橋梁建筑的發(fā)展主流，但是在橋梁施工和使用過程中，很多部位都出現(xiàn)了開裂問題，直接影響到了橋梁建筑的性能和壽命，很有可能產(chǎn)生橋梁崩塌斷裂事故，不　　僅造成嚴重的經(jīng)濟損失

2、，還會威脅人們的生命安全。因此，對于此類預應力混凝土箱梁橋的裂縫的產(chǎn)生原因和防護措施進行分析研究當是首要?！　　　?、預應力混凝土箱梁橋的裂縫及成因　　典型裂縫分析　　對預應力混凝土連續(xù)箱梁橋的裂縫進行了調查，可以發(fā)現(xiàn)，裂縫產(chǎn)生的形態(tài)各異，產(chǎn)生位置也不盡相同，總的來說，裂縫形態(tài)表現(xiàn)為：頂板、底板橫向裂縫；頂板、地板縱向裂縫；腹板豎向裂縫；腹板斜向裂縫；橫隔　　板裂縫；預應力鋼束錨固區(qū)裂縫；沿預應力鋼束的順筋裂縫?！　∑渲邢淞簶蚪ㄖＲ姷牧芽p病害有腹板斜裂縫，其特征是位于L/3附近，與水平面大致成45度角度，在跨中兩邊成八字形；頂板縱向裂縫，其特征是在頂板上沿順

3、橋向分布，離開腹板一定距離；橫隔板發(fā)散裂縫，其特　　征是在橫隔板上以過人孔為中心，呈發(fā)散狀；地板橫向裂縫，其特征是通常位于跨中附近地板，豎橋向分布；頂板橫向裂縫，其特征是通常在橋墩墩頂附近，豎橋向分布?！　×芽p狀況分析　　按照受力載荷，裂縫總體可以分為幾種：原生裂縫；干縮裂縫；受力引起的裂縫；變形引起的裂縫。而變形裂縫在所有的產(chǎn)生裂縫比例最高，因此應當對此類裂縫多加重視?！　×芽p成因分析　　預應力混凝土箱梁橋的裂縫產(chǎn)生原因涉及到多個方面，例如結構設計、施工工藝、氣候條件、日常養(yǎng)護等。為了對裂縫的產(chǎn)生原因進行歸類分析，我們可以將裂縫分為荷載裂縫和非荷載裂縫，進一

4、步分析這兩種裂縫的　　成因?！　『奢d裂縫　　預應力混凝土箱梁橋裂縫按照引起的內力類型不同，可以分為受彎裂縫、受剪裂縫、受扭裂縫，而且還可能產(chǎn)生受拉裂縫、受壓裂縫。　　受彎裂縫和受剪裂縫　　預應力混凝土箱型橋有簡支粱橋、連續(xù)梁橋兩類。對于簡支梁橋來說，在多荷載引起彎矩作用下，跨跨中附近截面底部拉應力超過了混凝土的抗拉強度，就會產(chǎn)生受彎裂縫；在剪力的作用下，支座腹板中性軸附近的剪　　應力引起微元體的主拉應力超過混凝土抗拉強度時，就會產(chǎn)生腹剪斜裂縫；在彎矩和剪力共同作用下，剪跨區(qū)的受彎裂縫就會演變成為彎剪斜裂縫。對于連續(xù)梁橋來說，各跨的正彎矩區(qū)段、負彎矩區(qū)段都會產(chǎn)生

5、受彎和受剪　　裂縫?！　∈芘ち芽p　　預應力混凝土箱型橋會受到橋面的各種荷載，這些荷載很容易偏離橋梁縱軸線，因此就會產(chǎn)生扭力。箱梁橋的兩翼部分均會收到荷載，對于邊緣來說只是收到彎矩和剪力，但是對箱梁主體而言，邊緣的剪力部分是沿梁　　縱軸線分布的線性荷載，而邊緣的彎矩則是沿箱梁縱軸分布的線扭矩，這些荷載是的箱梁同時受到彎矩、剪力、扭矩。扭矩作用通常會引起螺旋式的斜裂縫?！　》呛奢d裂縫　　收縮裂縫　　收縮裂縫是在橋梁施工階段一級成橋以后都非常常見的一種裂縫，可能發(fā)生在任何部位。收縮裂縫不會立即影響橋梁建筑結構的安全運行，但嚴重影響了結構的耐久性，可能造成鋼筋銹蝕、混

6、凝土剝落現(xiàn)象?；炷潦铡　】s變形一般由兩個部分組成：1、混凝土硬化過程中容易產(chǎn)生水化收縮變形；2、混凝土溫度降低引起了收縮變形。當收縮變形收到約束，且產(chǎn)生的收縮應力大于混凝土抗拉強度時，就會產(chǎn)生收縮裂縫。　　溫度裂縫　　預應力混凝土箱梁橋建筑在施工階段，如果沒有采取有效措施降低工程水化熱，混凝土內部的溫度會達到很高的數(shù)值，這樣內外溫差相差極大，就會因為溫度問題而產(chǎn)生裂縫，即溫度裂縫。產(chǎn)生溫度裂縫的原因主要　　有：溫差、日照、驟然降溫?！　∑渌芽p　　裂縫的引起原因有很多，例如預應力鋼筋布置不當、邊界約束條件不合理、施工或設計不滿足要求等都會引起各種各樣的裂縫。

7、　　　　3、預應力混凝土箱梁橋的裂縫防護措施　　預應力混凝土箱梁橋在國內外都得到了迅速的發(fā)展，而且是設計和施工方面都有了很豐富的經(jīng)驗，綜合考慮多種因素，從施工、設計和維護三方面，對箱梁橋的裂縫產(chǎn)生進行了防護研究，提出以下的一些建議?！　≡O計方面　　(1)利用最新的結構設計軟件，考慮到多種因素，分析橋梁空間受力特性，進一步優(yōu)化橋梁結構參數(shù)，保證橋梁建筑的可靠性。　　(2)在對箱梁橋進行結構分析計算時，應當考慮兩種或兩種以上的原因同時出現(xiàn)，同時考慮到恒載、活載、溫度驟降和基礎不均勻沉降等載荷因素的影響?！　?3)根據(jù)裂縫的實際情況，進行結構的抗疲勞、抗裂驗算。彎曲

8、或剪切引起的裂縫進行分析研究時，應當考