砼桥梁结构裂缝分析及处理对策研究.pdf.doc

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4、产权 权 属 声明本 人 在 导 师指 导 下所 完 成 的 论 文 及 相关 的 职务 作 品 , 知 识产权 归属 学校。学 校享有 以 任何方 式 发 表 、复 制 、公 开 阅览 、借 阅以 及 申 请 专 利 等权利 。本 人 离 校后 发 表 或 使用 学 位 论 文 或 与 该 论 文 直 接相关 的 学 术 论 文 或 成果 时 , 署 名 单位 仍 然为 长 安 大 学。 艿 穆畚脑 诮饷芎笥 袷卮斯娑 裂 缝成 因分 析 及 始 终 控 制 的 措施的 实例, 进一 步阐明 了 本 文 的 观点 : 在 设 计方 面 可以 通过 合 理设 计结构的 尺寸, 施加 竖 向 预

5、 应 力, 合 理的 选 定 设 计应 力控 制 值, 合 理布置 构造钢 筋以 及 合 适的 温 度 控 制 ;而 施工 时 对 材料 热缢 冶 取 康 , 温 度 , 施工 工 砒 , , 瑂 ; 目 唷 埃 橇 稀 韬 退 巴 饧 蛹 痢 施工 工 艺质 量引 起 的 裂 缝 混 凝土内部微 裂 缝和 破坏 机 理 桥梁 结构深 层 裂 缝的 修 补方 法 研究 背景美观的 要 求。 因此 , 有 害 和 无害 的裂缝限 制对 于 不同 领 域 的工 程 是不同 的。 如 何 因地制宜的 把 裂缝控制在无害 范围内是一个比 较 复 杂 的问 题, 它涉及 到岩土 、结 构、材 料、施工

6、环 境 等 多专 业 、多科 学 。 本文 对 不同 阶 段 、不同 原 因产 生的 裂缝进行 了 系 统 地分 析 ,目的 在于 对 混凝土 桥 梁 结构在施 工 阶 段 预防和 控制早 期 裂缝的 产 生及 对 生产 的裂缝采取 正 确的 处 理 方 法; 并 能正 确分 析 使 用 阶 段 结构裂缝产 生的 原 因, 判 断 和 识别是否 需 要 国内外 研究 现状上 述 机 构和 学 者的 研究 成 果 已广 泛 地应 用 在工 程 结构的 设 计、施 工 及 使 用 的裂缝分析 与 控制中 。 桥 梁 结构由 于 其特殊性 和 复 杂 性 , 尤 其是近年 来大 跨 度 桥 梁 地发

7、展 , 对裂缝地要 求更严 格了 , 据 不完全 统 计每年 损 坏 的桥 梁 有 以 上 是从 裂缝开始 的。 因此 , 对 桥 梁 裂缝地研究 越来越引 起 人 们的 重 视, 尤 其是大 跨 度 、大 体积 混凝土 桥 梁 裂缝的成 因机 理 ,影 响 因素 及处理 对 策 。 定 性 分 析 混凝土 桥 梁 结构裂缝产 生地原 因, 论 述 收 缩分 析 理 论 ; 第 二章桥 梁 结构裂缝成 因及 分 类直 接 应 力裂缝是指 外 荷载 引 起 的直 接 应 力产 生地裂缝。 裂缝产 生地原 因有 : 设 计计算阶 段 ,结构计算时 不计算或部 分 漏 算; 计算模 型 不合 理 ;

8、 结构受 力假设 与 实 际 受 力不符 ; 荷载 少 算或漏 算; 内力与 配筋 计算错 误 ; 结构安 全 系 数 不够 。 结构设 计时 不考 虑 施 工 的可能性 ; 设 计断 面不足 ; 钢 筋 设 置偏 少 或布 置错 误 ; 结构刚 度 不足 ;结构处 理 不当; 设 计图 纸 交 代 不清 等 。 在设 计外 力荷载 作 用 下 ,由 于 结构物 地实 际 工 作 状 态 同 常规 计算有 出 入或计算 桥 梁 结构中 经常需 要 凿槽、开洞 、设 置牛腿 等 , 在常 规 计算中 难 以 用 准 确地图 第 二章桥 梁 结 构裂缝成 因及 分 类式进行 模 拟计算, 一般 根

9、 据 经验 设 置受 力钢 筋 。 研究 表 明, 受 力构件 挖孔后 , 力流 将 产生绕 射 现象 , 在孔洞 附 近密 集, 产 生巨 大 地应 力集中 。 在长 跨 预应 力连 续 梁 中 , 经常在跨 内根 据 截 面内力需 要 截 断 钢 束, 设 置锚 头, 而在锚 固 断 面附 近经常 可以 看到 裂缝。 因此 , 若 处 理 不当, 在这 些 结构地转 角 处 或构件 形 状 突变处 、受 力钢 筋 截 断 处 容 易 出 现裂缝。 中 心 受 压 。 沿 构件 出 现平 行 于 受 力方 向的 平 行 裂缝。 受 冲 动。 沿 柱 头板 内四侧 发生约 。 方 向斜面拉 裂

10、, 形 冲 切 面。混凝土 具 有 热胀冷 缩性 质, 当外 部 环 境 或结 构内部 温度 发生变化 , 混凝土 将 发生变形 , 若 变形 遭 到约束, 则 在结 构内将 产 生应 力, 当应 力超过混凝土 抗 拉 强 度 时 即 产 生温度 裂缝。 在某 些 大 跨 经桥 梁 中 , 温度 应 力可以 达 到甚至 超出 活载 应 力。 温度 裂缝区 别其他 裂缝最主要 特征时 将 随 温度 变化 而扩 张或合 拢 。 引 起 温度 变化 主要 因素 有 : 年 温差 。 一年 中 四季 温度 不断 变化 ,但变化 相对 缓 慢,多桥 梁 结构地影 响 主要是导致 梁 地纵向位 移 , 一

11、般 可通过桥 面伸缩缝、支 座 位 移 或设 置柔 性 墩等 构造 措 施 相协调 , 只 有 结构地位 移 受 到限 制时 才 会引 起 温度 裂缝, 例 如 拱 桥 、刚 架桥 等 。 我 国年 温差一般 以 一月和 七月月平 均温度 作 为 变化 幅度 。 考 虑 到混凝土 的蠕 变特性 , 年 温差 内力计算时 混凝土 弹 性 模 量应 考虑 折减 。 第 二章桥 梁 结 构裂缝成 因及 分 类收 缩和 缩水收 缩 伤 时 发生混凝土 体积 变形 的主要 原 因, 另 外 还有 自生收 缩和 碳 化 振 捣 方 式及 时 间 。 机 械振 捣 方 式比 手工 捣 固 方 式混凝土 收 缩性 要 小 。 振 捣 时 间度 不足 或不均匀; 时 间 太 长 , 造 成 分 层, 粗骨 料沉入底 层, 细 骨 料留 在上 层, 强 度 不均匀,上层易 方 式收 缩裂缝。 地基 基 础变形 引 起 的裂缝 第 二章桥 梁 结 构裂缝成 因及 分 类 结构荷载 差 异 太 大 。 在地质情 况比 较 一致 条 件 下 ,各部 分 基 础荷载 差 异 太

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