预应力混凝土梁桥的裂缝控制技术

混凝土桥梁开裂是工程建设中一种常见的缺陷，如何控制混凝土桥梁开裂是今后探讨的重要话题。论文首先对预应力混凝土桥的裂缝病害进行了简要的调查总结，并分析了其成因，最后介绍采用碳纤维技术成功处理了一些桥梁的结构裂缝、加吲增强问题。     

桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治对策

造成桥梁出现裂缝的原因是多种多样,非常复杂的,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁出现裂缝。混凝土裂缝产生的原因主要可分为两大类:第一类在荷载的作用下,使桥梁的某个部位产生裂缝,但是很少见的,也是不允许出现的。第二类是由于变形荷载产生的裂缝,在桥梁砼施工中较为普遍。变形荷载的变形作用主要包括气温、水泥水化引起温差使混凝土变形,地基不均匀下沉使混凝土开裂变形,预应力梁施工中预应力筋放张,不均匀受力使混凝土开裂变形等均属变形荷载作用。     

预应力混凝土梁变幅疲劳性能试验研究

对后张法预应力混凝土梁进行多级疲劳荷载循环试验,分析预应力混凝土梁在疲劳荷载下的裂缝开展情况及梁体刚度退化情况,推导预应力混凝土梁疲劳刚度退化方程,编制疲劳挠度计算程序。结果表明：未达开裂荷载水平时,预应力混凝土梁在疲劳循环荷载下亦出现裂缝,且裂缝出现时间与应力水平有关;梁体刚度在疲劳荷载循环的前15万次中降低幅度较大,之后呈稳定降低趋势;疲劳试验梁静载挠度在静载破坏试验开裂前较静载梁大;但随荷载增大,静载梁裂缝发展较完全;后两者挠度较接近,疲劳梁破坏时挠度较静载梁大20%;基于刚度退化方程的疲劳挠度计算程序结果与实验值吻合较好,可用于计算、预测疲劳挠度。     

预应力钢绞线锈胀及混凝土开裂预测

针对钢绞线锈蚀导致混凝土开裂现象,开展了不同应力状态下混凝土的锈胀开裂试验,基于红外和热重分析研究了预应力钢绞线锈蚀产物的膨胀率,分析了预应力对保护层临界开裂时间和裂缝宽度的影响,综合考虑预应力、铁锈膨胀率和混凝土开裂损伤等因素,建立了开裂初始和发展全过程的锈胀裂缝预测模型,并通过试验结果进行了验证。结果表明：预应力会加速混凝土的锈胀开裂,在钢绞线抗拉强度75%的预应力水平下,保护层初始开裂时间降低了22%,裂缝扩展速率增加了9%;建立的模型具有较好的精度,可以合理地预测预应力混凝土的锈胀开裂。     

预应力混凝土T梁桥长期监测数据分析

全预应力与A类预应力混凝土梁不允许产生梁体竖向、横向裂缝,为评估带裂缝工作预应力混凝土T梁桥的安全性能,对某高速预应力混凝土T梁桥挠度、应变和裂缝宽度采用振弦式传感器进行长期在线监测,结合桥梁荷载试验,对长期监测数据进行定量分析。研究结果表明实际运营条件下,主梁最大挠度与跨径之比小于1/3 000,季节温度变化引起的应变增量与车辆荷载增量相当,梁底横向裂缝宽度变化处于稳定状态。研究成果可为类似桥梁养护管理和维修加固提供技术支持。     

预应力空腹式钢骨混凝土梁受弯性能研究

通过5根无粘结预应力空腹式钢骨混凝土梁和1根非预应力空腹式钢骨混凝土梁的受弯试验,分析梁截面应变分布、变形、预应力筋内力增量发展及裂缝分布规律。结果表明:在其它参数条件相同的情形下,对空腹式钢骨混凝土梁施加预应力,可显著提高梁的抗裂承载力;以受拉区混凝土开裂和受拉钢骨下边缘屈服为转折点,试验梁的荷载-变形曲线呈三直线特征;破坏形态与非预应力空腹式钢骨混凝土梁相比裂缝出现较迟,裂缝向上开展缓慢,主裂缝特征不明显;建立的无粘结预应力空腹式钢骨混凝土梁的抗裂承载力和极限承载力计算公式与试验结果吻合较好。     

预应力混凝土箱梁桥竖向预应力孔道对腹板截面

以两片安装竖向筋试验简支梁为基础,进行了预应力混凝土箱梁桥竖向预应力孔道对腹板截面削弱的研究,试验表明在不灌浆情况下梁开裂荷载提前,箍筋应力、混凝土表面主拉应增加明显,同时对试验梁进行了有限元分析,试验结果与有限元分析一致。研究表明加强竖向预应力灌浆质量的检测与管理对防止预应力混凝土箱梁桥的开裂有重要意义,同时为分析这类桥的开裂原因提供了理论与试验依据。     

预应力型钢超高强混凝土梁抗弯性能试验研究

预应力型钢超高强混凝土梁是融合了超高强混凝土材料、钢结构和预应力技术所形成的一种新型组合构件。为了研究预应力型钢超高强混凝土梁的抗弯性能,进行了14根预应力型钢超高强混凝土简支梁在竖向静力荷载作用下的受弯性能试验,分析了试件受力过程、破坏形态、裂缝开展与分布规律等相关试验数据。结果表明:超高强混凝土脆性破坏显著,导致预应力型钢超高强混凝土梁极限状态后承载力骤降,但内置型钢有效提高了试验梁极限状态后的持载能力;预应力型钢超高强混凝土梁以普通受拉纵筋屈服作为试验梁进入屈服阶段的标志,以受压区混凝土崩裂作为试验梁达到极限状态的标志;荷载达到0.9t up之前,试验梁跨中控制截面基本符合平截面假定。在不考虑型钢与混凝土粘结滑移的基础上,采用ANSYS有限元程序对预应力型钢超高强混凝土梁进行数值模拟计算,试验梁开裂荷载、屈服荷载以及极限荷载的计算值与试验值吻合较好,验证了有限元模型的正确性。     

大跨径预应力箱梁桥裂缝的成因与防治

预应力混凝土连续箱梁的开裂,影响着桥梁的外观、使用寿命,甚至结构安全。本文笔者对预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝产生原因作了分析,并着重从施工方面谈了控制裂缝的方法,以便达到防忠于未然的目的。     

预应力混凝土深受弯构件的裂缝实验研究

结合4根预应力深受弯构件的实验,分析不同剪跨比和不同预应力筋对构件抗剪承载力的影响。分析表明,剪跨比影响不大。通过开裂荷载和极限荷载的计算值与实验测试值的对比可以看出,有效预应力的作用规范偏于保守,因此该文提出考虑预应力影响的深受弯构件的承载力公式,此承载力公式与实验值符合较好。试验表明:施加预应力后,开裂荷载明显提高。从裂缝分布图看出:预应力混凝土深受弯构件在受剪过程中的受力可比拟为桁架拱模型。     

钢筋混凝土桥梁裂缝的成因及防治措施

混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着桥梁工程技术人员。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。本文通过对钢筋混凝土桥梁裂缝产生的原因进行分析,并提出了可行性的处理方法。     

预应力铝合金筋嵌入式补强钢筋混凝土梁裂缝分析与计算

完成了7根预应力7075铝合金筋嵌入式补强混凝土梁试件的四点弯曲静载试验,应用非接触式数字图像相关法对混凝土加固梁的裂缝形成、分布、裂缝宽度和间距进行分析,研究了铝合金加固量、预应力以及预应力水平对嵌入式补强混凝土梁试件破坏模式和裂缝特性的影响。试验研究表明:铝合金筋嵌入式补强法可以显著提高混凝土梁的承载能力,施加预应力进一步增强加固梁的强度并延缓混凝土开裂和钢筋屈服;端部锚固有效避免了加固梁试件发生剥离破坏,提高高强铝合金强度利用率;施加预应力、增大加固量和提高预应力水平,均可以有效控制裂缝扩展,减小裂缝宽度和间距;根据中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010?2010)对嵌入式非预应力/预应力铝合金筋补强混凝土梁的裂缝宽度和分布进行了计算,理论计算值与试验结果吻合良好,结果表明:中国混凝土结构设计规范给出的正常使用状态下最大裂缝宽度计算方法能够较好地考虑预应力、加固筋数量以及预应力水平对最大裂缝宽度的影响,适用于嵌入式补强钢筋混凝土受弯构件的裂缝计算与分析。     

内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁抗弯试验研究

提出了一种内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁的新方法,并通过7根混凝土梁的静力加载试验,对内嵌预应力和非预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁中预应力张拉、受力过程、破坏形态、抗弯承载力、延性和变形情况等进行较为系统的研究。试验结果表明:内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁能够显著提高被加固梁的开裂荷载、截面刚度、屈服荷载、最大承载力;能有效延迟裂缝的开展,限制裂缝的宽度,提高梁的抗变形能力,改善梁的正常使用状态,充分利用螺旋肋钢丝的高强性能。内嵌预应力螺旋肋钢丝加固技术能较好的解决现有加固方法在材料利用不充分、粘结剥离破坏等方面缺点,是一种高效的加固方法。研究成果为该新型加固技术在工程中应用提供了依据。     

桥梁工程中大体积混凝土裂缝的原因与控制

目前,国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。而对温度荷载引起得有关裂缝的研究尚不充分。我们应对此加以重视,防止危害结构的裂缝产生。本文分析了桥梁结构中大体积混凝土产生裂缝的原因,并提出了防止裂缝的主要的技术措施。     

如何加强桥梁大体积混凝土施工质量控制措施

随着桥梁技术的突飞猛进,大体积混凝土在桥梁结构中应用的越来越多。目前,国内外对机械荷载引起的开裂问题研究得较为透彻。而对温度荷载引起的有关裂缝的研究尚不充分。本文主要阐述了大体积混凝土裂缝的原因,并进一步指出在大体积混凝土结构在施工过程中的质量控制措施。     

钢纤维混凝土四桩厚承台开裂荷载计算

基于１５个四桩承台试验研究结果，分析了影响钢纤维混凝土承台开裂荷载的主要因素，建立了开裂荷载的计算模型。在此基础上提出了钢纤维混凝土四桩厚承台产生裂缝时荷载（开裂荷载）的推算式，为设计钢纤维混凝土四桩承台提供依据。     

预应力混凝土连续箱梁桥裂缝防治与研究 第十三届全国结构工程学术会议特邀报告

本文根据预应力混凝土连续箱梁桥的特点在分析调查裂缝产生的原因基础上提出了该类桥裂缝的可分为9种类型,基于连续介质力学的理论推导了能考虑翘曲,横向弯曲,畸变引起的二次应力的预应力变截面混凝土箱梁的空间分析的U.L.列式,编制了计算程序可方便进行混凝土多室箱梁线性与非线性分析.并对具体工程桥梁进行分析,其计算的拉应力区和开裂区域与实际观测一致。提出了预应力混凝土连续箱梁桥在其今后的研究中应解决的几个基本问题。     

CFRP 布加固预裂钢骨混凝土梁的试验研究

通过6 根(预应力)CFRP 布加固预裂钢骨混凝土梁的试验,研究了其受力机理和破坏模式,给出了承载力的计算公式。试验结果表明,一层和二层CFRP 布、一层预应力CFRP 布、二层分别为预应力和普通CFRP 布以及对预裂程度较大梁加固后的开裂荷载分别提高了27.3%、54.5%、90.9%、100%和9.09%,相应的极限荷载分别提高了16.2%、27%、28.8%、35.1%和14.4%;普通钢骨混凝土梁的荷载-变形曲线呈现三直线特征,加固后的梁则呈现二直线特征,CFRP 布加固后梁的裂缝宽度和间距减小,但是裂缝的数量却增多;承载力计算理论公式与试验结果吻合良好。     

预应力混凝土箱梁桥的裂缝防治研究现状

预应力混凝土箱梁因具有良好的受力性能而在桥梁工程中得到广泛应用。箱梁桥的抗裂是工程设计、施工和使用维护过程中普遍关注的问题。该文将裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝两大类,分析了各种裂缝的形成机理、特性和主要影响因素,提出了箱梁桥裂缝防治的主要措施。从设计理论、预应力和结构试验等方面指出了当前预应力混凝土箱梁桥抗裂研究中存在的主要问题。为今后进一步研究预应力混凝土箱梁桥的抗裂性能提供了新思路。     

浅析对预应力混凝土连续箱梁桥裂缝控制

预应力混凝土箱梁桥因其具有更多优点而在桥梁建设中得到广泛应用,但由于各种因素影响,预应力连续箱梁桥出现了不同病害,其中裂缝是其中最重要一种。加强对预应力连续箱梁桥裂缝的控制,对提高桥梁使用安全和使用寿命具有重要意义。本文首先分析了预应力混凝土连续箱梁桥的特点,随后对影响梁桥裂缝成因进行分析,最后提出了对梁桥裂缝修补策略。