箱梁疲劳裂缝分析研究
现浇箱梁产生裂缝的原因分析及解决措施
现浇箱梁产生裂缝的原因分析及解决措施预应力混凝土现浇箱梁是一种结构整体性好、跨度大、外形美观的结构形式,在高速公路和城市快速路等工程中得到广泛应用。
然而,这种结构一旦出现裂缝,无论从结构性能还是美观方面都是有害的。
本文就预应力混凝土现浇箱梁施工中出现裂缝的问题,谈一下其产生的原因及解决措施。
本文以苏州某快速路立交桥为例,该桥有一联(30+35+35+30)m的预应力混凝土等截面现浇箱梁,采用满堂支架法施工。
现浇箱梁混凝土施工分两次浇筑完成,第一次浇筑箱梁底、腹板,第二次浇筑箱梁顶板。
然而,在顶板混凝土浇筑6d后,拆除翼缘板和腹板模板,结果在箱梁的腹板、翼缘板处发现裂纹。
首先,本文分析了箱梁腹板处的垂直裂缝。
在边墩顶处腹板两侧发现垂直于梁体的裂缝,裂缝开始于翼缘板悬臂处,终于腹板高度的约1/3处,裂缝上宽下窄。
产生这种裂缝的原因有两个:一是箱梁混凝土浇筑顺序不当,导致混凝土开裂;二是现浇箱梁地基的不均匀沉降造成。
对于第一个原因,应该在施工前制定合理的施工方案,严格按照预应力设计要求进行施工。
对于第二个原因,必须对地基进行处理,让地基有尽可能较长时间的沉降稳定,采用换填法或不同类型的桩基础进行地基处理,来保证地基承载力,减少后期地基下沉量。
综上所述,地基处理不到位是腹板产生裂缝的主要原因。
因此,在现浇箱梁采用满堂支架法施工时,地基处理是重中之重。
在施工前必须提前对地基进行处理,并且根据地质情况制定合理的施工方案。
在支架搭设前对地基承载力进行检测,合格后进行满堂支架搭设,然后严格按预压方法对支架进行预压,过程中做好测量沉降观测,通过对采集数据的分析,确定支架非弹性变形是否消除、地基沉降变形是否稳定和支架弹性变形数值。
这些措施可以有效地避免现浇箱梁产生裂缝,保证结构的安全和美观。
在现浇混凝土箱梁施工中,应注意先浇筑地基薄弱处和正弯矩最大处,以确保地基变形和支架变形在混凝土初凝前发生并稳定。
同时,要注意混凝土的龄期差异和干燥收缩率,尽量缩短两次混凝土浇筑的时间差,加强混凝土的养护。
预应力混凝土连续箱梁的裂缝分析的开题报告
预应力混凝土连续箱梁的裂缝分析的开题报告一、研究背景和意义随着城市快速发展,各种交通工具成为人们日常生活不可缺少的一部分。
因此,大跨度桥梁建设不断涌现,其中预应力混凝土连续箱梁成为近年来桥梁建设中的主要类型之一。
预应力混凝土连续箱梁力学特性优秀,结构稳定性好,承受荷载能力强,而且施工方便,可适用于不同情况下的跨度和载荷要求,因此被广泛应用于桥梁建设中。
但是,在预应力混凝土连续箱梁的使用过程中,由于荷载作用、温度变化、材料老化等多种因素的影响,预应力混凝土连续箱梁易出现裂缝。
因此,对预应力混凝土连续箱梁的裂缝进行分析研究,有助于优化桥梁设计方案,提高桥梁的安全性和可靠性。
二、研究目的和内容本研究旨在对预应力混凝土连续箱梁的裂缝进行分析研究,具体目的包括:1.了解预应力混凝土连续箱梁的结构特点和材料性质。
2.分析预应力混凝土连续箱梁的受力情况及裂缝形成原因。
3.通过理论计算和数值模拟,探究预应力混凝土连续箱梁裂缝的分布规律和裂缝扩展趋势。
4.提出预应力混凝土连续箱梁裂缝控制和修复的方法和措施。
三、研究方法和步骤本研究采用理论分析和数值模拟相结合的方法,具体步骤包括:1.文献调研,了解预应力混凝土连续箱梁的结构特点和裂缝形成原因以及相关理论知识。
2.运用静力学和动力学的基本原理和方法,分析预应力混凝土连续箱梁的受力情况。
3.通过有限元数值模拟,对不同载荷条件下预应力混凝土连续箱梁的裂缝分布和扩展情况进行模拟计算。
4.结合实际工程案例,基于裂缝分析结果提出相应的控制和修复方法。
四、预期研究成果本研究预期可以得出以下成果:1.对预应力混凝土连续箱梁的结构特点和材料性质进行分析,深入掌握预应力混凝土连续箱梁的基本特点。
2.分析预应力混凝土连续箱梁的受力情况及裂缝形成原因,为进一步研究提供基础和前提。
3.通过运用理论计算和数值模拟,分析预应力混凝土连续箱梁的裂缝分布规律和扩展趋势,得出合理的裂缝控制和修复方法和措施。
钢箱梁横隔板疲劳开裂原因及补强细节研究
钢箱梁横隔板疲劳开裂原因及补强细节研究钢箱梁是一种常见的结构形式,广泛应用于桥梁、建筑等领域。
然而,由于长期受到交通荷载的作用,钢箱梁横隔板容易出现疲劳开裂现象,严重影响结构的安全性和使用寿命。
本文将从疲劳开裂原因和补强细节两个方面进行研究。
首先,钢箱梁横隔板疲劳开裂的原因有多个方面。
首先是交通荷载的作用。
车辆通过桥梁时会带来动荷载,导致钢箱梁受到周期性的应力循环。
若结构设计不合理或荷载超过设计标准,会导致应力集中,从而引发横隔板疲劳开裂。
此外,气候环境因素也对钢箱梁的疲劳开裂起到一定的影响。
例如,气温变化引起的热胀冷缩效应会使钢材产生变形,从而加大了接缝和焊缝处的应力,容易形成开裂点。
钢箱梁横隔板疲劳开裂的补强细节研究是保证结构安全性和延长使用寿命的重要手段。
首先,应加强对横隔板焊缝的检测和控制。
焊缝是横隔板开裂的重要位置,通过采用高强度焊材和控制焊接过程参数,可以提高焊缝的抗裂能力。
其次,加强钢箱梁的连接部位的设计和施工工艺。
连接部位是横隔板开裂的薄弱环节,可采用增加钢板厚度、增加焊缝长度等措施来提高连接部位的抗裂能力。
此外,还可以通过设置加劲肋、增加钢板刚度等措施来提高钢箱梁整体结构的抗弯能力,减小横隔板的应力集中。
此外,在设计施工中还要注重钢箱梁的防腐措施,如涂层、防腐液等,以延长其使用寿命。
综上所述,钢箱梁横隔板疲劳开裂是一种常见问题,其原因主要包括交通荷载和气候环境因素的作用。
为了提高结构的安全性和使用寿命,需要对横隔板焊缝、连接部位等进行精细化设计和施工,增加抗裂能力。
此外,还需注重防腐措施的落实,延长钢箱梁的使用寿命。
大跨度桥梁钢箱梁疲劳裂纹特征分析及检测技术研究
建筑工程Architectural Engineering1 引言自20世纪70年代起,欧洲、日本、美国等先后对正交异性板扁平钢箱梁局部疲劳进行了大量疲劳试验研究,特别是日本,以山田健太郎为代表的许多学者,对多座钢桥进行了现场应力测试和疲劳寿命评估,并在设计规范中明确要求对钢桥进行疲劳设计。
在正常使用期,大跨度桥梁钢箱梁在车辆荷载较大和其他荷载的作用下,其内应力会不断变化,而在大跨度桥梁钢箱梁制造过程中,由于焊接等原因产生的残余应力的相关作用下,在突变的截面和焊接部位会产生较大的向量应力,因此导致疲劳的裂纹。
根据目前相关的检测资料和研究报告来看,大跨度桥梁钢箱梁疲劳裂纹分布的位置有一定的规律性和集中性。
沿桥轴向,通常在1/4跨处会产生较多的疲劳裂纹,此处的位移交变变化最大。
行车道与大型车道对应的加劲肋、横隔板与面板交界处,沿桥梁横向方向,一般而言能很多的疲劳裂纹。
2 大跨度桥梁钢箱梁疲劳开裂原因分析2.1 疲劳裂纹形成的原因由于裂纹产生部位的不一致,大跨度钢箱梁疲劳裂纹产生的原因可分为荷载诱发裂纹和平面外变形诱发裂纹。
通过裂纹产生的原因,通常大跨度桥梁钢箱梁疲劳裂纹形成的原因划分外部原因和内部原因,外部原因是车辆荷载的反复作用,内部原因是细节结构和材料。
结合强度因素,根据裂纹损伤的不同原因,将大跨度钢箱梁疲劳裂纹形成的原因分为初裂、机械损伤裂纹、腐蚀损伤裂纹、疲劳损伤裂纹和强度失效裂纹。
2.1.1 荷载引起的开裂荷载引起的开裂又称主应力引起的开裂。
这种开裂一般发生在纵肋对接焊缝处,裂纹较多,其它部位裂纹较少。
这种形式主要是针对前期施工的钢桥面板,现场通常采用镶嵌焊接的方式。
对于封闭的纵肋,如U形肋,把钢垫板放在对接焊时在U形肋内。
在桥梁使用过程中,在车辆荷载的多次作用下,有较大的弯矩作用于纵肋,产生较大的拉应力作用于其底部。
如有初始缺陷在对接焊缝之处,纵肋底部会出现疲劳裂纹。
2.1.2 面外变形引起的开裂面外变形引起的开裂,又称次应力引起的开裂,主要发生在纵肋与面板焊缝处、纵肋底部过焊孔处、纵肋与面板、横隔板焊缝处这3个主要部位。
钢箱梁焊缝疲劳裂纹原因分析与维护技术研究
63中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2020.01 (下)近年来钢箱梁凭借其自重轻、抗风稳定性优越、抗扭刚度大、易于加工、吊装方便快捷等优点,在大跨度桥梁建设中得到广泛应用。
但由于钢箱梁本身材料和受力特点,以及钢箱梁所处自然环境一般都比较恶劣,长期承受车辆荷载风荷载等动力荷载作用,易出现腐蚀和疲劳损伤。
在金属结构的失效形式里,疲劳断裂是一种主要形式,钢结构在循环载荷的作用下,由于应力集中、腐蚀等原因引起的疲劳强度下降从而产生裂纹,最终由裂纹的扩展而导致结构失效。
美国土木工程学会(ASCE)统计表明:80%~90%钢结构的破坏同疲劳损伤存在联系,钢箱梁桥疲劳开裂问题是设计及维护的关键问题之一。
本文简要概述钢箱梁的病害类型,针对钢箱梁焊缝疲劳裂纹问题加以分析,分析并提出钢箱梁日常检测与维护的方法。
1 钢箱梁的常见病害1.1 涂装劣化由于钢箱梁长期暴露于空气和海洋大气中会对钢箱梁起到腐蚀作用,危害到钢箱梁的安全。
因此,涂装作为经济、有效的方法常用于桥梁钢结构的表面防护。
但是在长期服役钢箱梁的表面涂层会出现粉化、起泡、裂纹、脱落、生锈等情况。
涂层劣化产生的脱落会进而引起腐蚀。
1.2 腐蚀桥梁所处的位置不同,对应的环境也有差异。
但空气中含有的工业废气硫化物、氮化物、水分、盐粒子都会使钢箱梁焊缝发生腐蚀。
焊缝腐蚀后的会使截面减小,降低刚度和承载力。
同时腐蚀产生的锈坑也会增加钢结构发生脆性破坏的风险,锈蚀会严重影响钢结构的耐久性。
1.3 疲劳裂纹在钢箱梁的制造过程中大量的使用焊接技术,根据技术水平的不一样不可避免的在焊接过程中出现咬边、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷。
焊接缺陷会导致缺陷附近应力集中。
在钢箱梁的服役期间,车辆荷载及其他荷载的作用下,在残余应力的共同作用下,焊缝及截面突变部位会产生很大的应力集中,从而导致疲劳裂纹的产生。
此外,涂层劣化、钢材腐蚀以及疲劳之间相互影响、相互促进。
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施
预应力箱梁是一种应用预应力技术制作的梁体结构,具有结构强度高、刚度好、跨度大等优点,广泛应用于桥梁工程中。
在使用过程中,预应力箱梁出现裂缝是常见问题,需要对其成因进行分析并采取相应的防护措施。
预应力箱梁梁体裂缝的成因主要有以下几方面:
1. 施工工艺问题:预应力箱梁施工过程中,如预应力钢束张拉过程中的冻结、锚固不牢固等问题,都有可能导致梁体出现裂缝。
2. 动力荷载:桥梁在使用过程中,受到动态荷载的作用,如车辆行驶、风荷载等,这些荷载可能会导致梁体出现裂缝。
3. 温度变化:温度变化是导致预应力箱梁梁体裂缝的常见原因。
在夏季高温和冬季低温的情况下,梁体受到昼夜温差的影响,产生膨胀和收缩,从而引起裂缝。
1. 施工质量控制:要加强对预应力箱梁施工过程中各环节的质量控制,特别是预应力钢束张拉过程中的冻结和锚固质量,以确保施工质量符合规范要求,避免由此引起的裂缝问题。
2. 结构设计优化:在预应力箱梁的结构设计中,要充分考虑到梁体在受力和温度变化等情况下的变形情况,尽量减小梁体的应力和变形,以降低裂缝的产生风险。
3. 增强监测:对于已经建造完成的预应力箱梁,可以采用结构监测技术对其进行实时监测,及时发现裂缝的出现,并对裂缝进行修复和加固。
4. 使用维护:对于预应力箱梁,要加强定期的维护工作,及时清理梁体表面的杂物和水泥砂浆,以避免裂缝进一步扩大。
预应力箱梁梁体裂缝的成因主要涉及施工工艺问题、动力荷载和温度变化等因素,通过加强施工质量控制、结构设计优化、增强监测以及使用维护等手段,可以有效减少和防护预应力箱梁梁体裂缝的发生。
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施
论预应力箱梁梁体裂缝成因分析及防护措施一、成因分析1. 材料原因预应力箱梁的材料主要包括混凝土和钢筋。
如果混凝土强度低于设计标准,或钢筋质量不合格,将直接影响梁体的强度和稳定性,从而引起裂缝的出现。
2. 应力原因预应力箱梁的设计应力值一般大于混凝土的极限抗压强度,这样才能保证梁体不会发生塑性变形。
但如果应力值过大,将导致梁体发生超载甚至断裂,而应力集中也容易导致梁体局部裂缝的发生。
3. 环境原因梁体受到外界环境的影响也是导致裂缝产生的原因之一。
比如在温度变化较大的条件下,混凝土受热膨胀、受冷收缩,容易引起构件的变形和应力集中,从而产生裂缝。
4. 其他原因包括设计、施工过程中质量监控不严格,加强筋、斜撑位置不当等因素也可能导致梁体裂缝的产生。
二、防护措施1. 加强材料质量和混凝土强度控制为了保证预应力箱梁结构的强度和稳定性,应严格控制材料的质量,并按照设计标准要求进行混凝土强度测试。
特别是钢筋的品质、型号、规格等都应符合标准要求。
2. 合理设计在设计预应力箱梁时应遵循合理的应力设计原则,通过考虑其力学性能、应力分布情况等因素,以调整钢筋预应力力度为主的方式,控制梁体的受力状态,从而避免出现过大的应力值和应力集中现象。
3. 保证施工质量预应力箱梁的裂缝往往是由施工过程中不合规范的操作所造成的。
因此,施工人员应具备专业的技能和知识,严格遵守构建施工规范,保证施工质量的一致性。
4. 增加防护措施在预应力箱梁应用过程中,应定期进行维护和保养,及时检查梁体的状态,预防裂缝的产生。
同时还应采取加强筋、斜撑增强等防护措施,提高结构的整体稳定性和抗裂承载能力。
综上所述,预应力箱梁裂缝的产生原因多种多样,而采取相应的防护措施则可以有效地预防和治理裂缝问题。
因此,建议结合实际情况,选取合适的预防和处理方式,为预应力箱梁的安全使用提供保障。
钢箱梁焊缝疲劳裂纹原因分析与维护技术分析
钢箱梁焊缝疲劳裂纹原因分析与维护技术分析摘要:本文钢箱梁实际使用环境的基础上,简要阐述了钢箱梁的常见病害,之后对主要病害,即钢箱梁焊缝疲劳裂纹从分类与分布上进行了详细分析,最后,提出了一些检测疲劳裂纹的方法以及检修钢箱梁疲劳裂纹的措施,提供相关单位进行参考。
关键词:钢箱梁焊缝;疲劳裂纹;维护技术前言:钢箱梁具备着吊装方便快捷、加工方便、抗扭刚度大、抗风稳定性较强以及自重轻等优势,近几年来随着科技水平的进步,被广泛的应用于大跨度桥梁建设。
然而,在极为恶劣的周边自然环境以及钢箱梁自身的受力特点和材料特性的影响下,钢箱梁会因风荷载、车辆荷载等动力荷载的影响下,产生一系列的病害,最为典型的就是疲劳损伤。
疲劳断裂是一种主要的金属结构失效形式,在循环载荷的强烈影响下,钢结构会因腐蚀、应力集中等状况出现裂纹,归根结底,这种裂纹是由于疲劳强度引起的,而扩展的裂纹将会引发结构的失效。
根据美国土木工程学会 (ASCE)近几年的相关数据,由于疲劳损伤而引发的钢结构破坏占到了钢结构总破坏的80% ~ 90%。
目前,钢箱梁桥疲劳开裂以及成为了设计维护关键问题。
1钢箱梁的常见病害1.1 涂装劣化钢箱梁通常都是直接接触到海洋大气及周边空气的,而这种长期暴露会对钢箱梁产生一定的侵蚀,对钢箱梁安全造成不良影响。
为保护钢箱梁外部的完整性,通常会对桥梁钢结构表面进行一定的维护,而其中最具有效力及最为经济型的就是涂装。
但是观察长期服役的钢箱梁表面涂层可以发现,其仍出现大量生锈、脱落、裂纹、起泡、粉化问题,涂层的劣化将导致进一步的腐蚀。
1.2 腐蚀同一桥梁的不同位置所面临的环境有所区别,但工业废气中含有的大量盐粒子、水分、氮化物及硫化物会对钢箱梁焊缝产生一定的腐蚀作用,而桥梁所处位置周边空气通常会存在大量工业废气。
腐蚀的焊缝会出现承载力下降、刚度降低以及截面减小的情况。
另外,腐蚀严重情况下出现的锈坑将会引发钢结构脆性破坏,对于钢结构耐久性产生严重的损害。
预应力混凝土连续箱梁裂缝成因分析研究的开题报告
预应力混凝土连续箱梁裂缝成因分析研究的开题报
告
一、研究背景与意义
预应力混凝土连续箱梁广泛应用于高速公路、城市轨道交通、高速
铁路等大型交通工程中,其具有重量轻,承载能力大和结构刚性好等优
越特性,在工程实际运用中的应用前景十分广阔。
然而,由于施工、材料、荷载等各种因素的影响,预应力混凝土连续箱梁存在着裂缝形成的
问题,严重影响了其使用寿命和安全性能。
因此,深入研究预应力混凝
土连续箱梁裂缝成因,对于完善其设计、加强质量监控和提高使用寿命
具有重要的研究价值和实际意义。
二、研究内容和方法
本研究将选取某高速公路上预应力混凝土连续箱梁为研究对象,采
用现场检测和数值模拟两种研究方法,具体内容和方法如下:
(1)现场检测。
在现场对选取的预应力混凝土连续箱梁进行检测,获取其受荷状态、裂缝分布情况和构造特征等数据,为后续数值模拟提
供参考和验证。
(2)数值模拟。
采用ANSYS软件对预应力混凝土连续箱梁的力学
行为进行模拟分析,计算其应力分布、应变情况和裂缝形成过程等,探
究裂缝形成的机理和成因。
三、研究预期成果
本研究通过现场检测和数值模拟相结合的方法,深入研究预应力混
凝土连续箱梁裂缝形成的机理和成因,为工程设计和施工提供可靠的参考,利于提高预应力混凝土连续箱梁的质量和使用寿命,对于加强交通
工程建设和保障行车安全具有重要的实际意义和社会价值。
预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施
预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施第一篇范本:正文:预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施1. 背景介绍预制箱梁在工程施工中广泛应用,然而在使用过程中常常会出现梁体产生裂纹、裂缝的问题。
本文将探讨预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因以及预防措施。
2. 原因分析2.1. 施工质量不合格的施工质量是导致预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的主要原因之一。
包括混凝土配合比不合理、振捣不均匀、浇筑不及时等。
此外,现场施工人员的技术水平也会对梁体的质量产生影响。
2.2. 环境因素环境因素也是导致预制箱梁梁体裂纹、裂缝的原因之一。
例如,温度变化、湿度变化、风力等都会对梁体造成一定影响。
3. 预防措施3.1. 施工质量保证加强施工质量管理,严格按照设计要求进行施工。
合理配置人员,提高施工人员的技术水平,确保混凝土的配合比、振捣均匀、浇筑及时等。
3.2. 环境控制在梁体浇筑过程中,根据环境情况合理调整施工时间,避免恶劣气候条件下的施工。
同时,在梁体浇筑完成后,做好养护工作,保持梁体在良好的环境中。
附件:本文档未涉及附件。
法律名词及注释:本文档未涉及法律名词及注释。
第二篇范本:正文:预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因及预防措施1. 问题背景预制箱梁作为常见的桥梁构件,在使用过程中往往会出现梁体产生裂纹、裂缝的问题。
本文将详细探讨预制箱梁梁体产生裂纹、裂缝的原因以及预防措施。
2. 产生原因分析2.1. 结构设计不合理预制箱梁的结构设计不合理是导致梁体产生裂纹、裂缝的主要原因之一。
例如,梁体剪力、弯曲等验算不准确,超载情况下的荷载承受能力不足等。
2.2. 使用材料不符合要求预制箱梁使用的材料如果不符合要求,也会导致梁体产生裂纹、裂缝。
如混凝土强度不足、钢筋粗糙度不合格等。
3. 预防措施3.1. 结构设计优化优化预制箱梁的结构设计,确保其能够承受设计荷载。
对于剪力、弯曲等重要验算要准确无误,避免设计不合理导致梁体产生裂纹、裂缝。
混凝土箱梁常见裂缝原因分析
混凝土箱梁常见裂缝原因分析混凝土箱梁因能同时抵抗较大的正、负弯矩,抗扭能力大,较好的整体性和连续性而被广泛采用。
多应用于连续梁和悬臂梁等体系的大跨径桥梁。
箱梁截面由顶板、底板、腹板等部分组成。
顶板和底板是结构承受正、负弯矩的主要部件,腹板主要承受截面剪应力和主拉应力。
随着运营时间的增长,混凝土箱梁出现了越来越多的病害,特别是裂缝的日渐增多,严重影响桥梁的安全使用。
以下就对混凝土箱梁常见裂缝及形成的原因进行分析和总结。
根据混凝土箱梁常见裂缝发生的位置,混凝土箱梁常见裂缝主要可以分为以下几种:一、腹板斜裂缝混凝土箱梁腹板斜裂缝常出现在边跨梁端附近区域、中跨梁在墩支座中心线与反弯点之间的区域,部分斜裂缝往往与底板的横向裂缝相连。
在中跨梁体上,腹板斜裂缝在跨间两边对称出现。
其产生主要有以下原因:1、箱梁截面高度和腹板厚度尺寸偏小,不能满足混凝土抗裂要求;2、在边跨梁端附近梁段,剪力较大,同时还存在弯距作用,剪应力与弯曲应力的共同作用;3、预应力混凝土箱梁底板中钢束锚固的齿板与顶板钢束锚固齿板之间在梁的水平方向错开不足;4、在预应力混凝土箱梁截面设置的竖向预应力筋,由于梁高较小,竖向预应力筋的长度不大,使得长度较短的高强精轧螺纹钢筋有效预应力较低,达不到设计要求的竖向预应力作用;5、在预应力钢束锚固的齿板后的箱梁底板上,由于非预应力钢筋数量不足或布置不合理,造成底板产生横向裂缝,并向腹板扩展产生腹板斜裂缝;6、箱梁纵向预应力钢束的波纹管走形,漏浆等施工问题,造成有效预应力达不到设计要求,导致产生混凝土裂缝。
二、腹板弯曲裂缝腹板弯曲裂缝一般出现在跨中、墩顶部位及箱梁节段的接缝内或接缝附近,由箱梁底边缘向上延伸的竖向弯曲裂缝,比较常见的是位于跨中附近。
往往还伴随着箱梁底板横向裂缝。
该种裂缝产生原因主要有三个方面:1、车辆等荷载作用的原因;2、施工原因造成箱梁纵向预应力不足或预应力损失过大的原因;3、墩(台)基础的不均匀沉降差过大的原因。
浅谈箱梁裂缝成因分析
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21 0 1年
第1 1期
浅谈 箱梁裂缝 成 因分析
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水 泥水 化反 应 激烈 。 子链 逐 渐形 成 , 现 泌 水 和 水 分 急 剧 蒸 发 , 凝 分 出 混
土失 水 收缩 , 时 骨料 因 自重 下沉 , 同 因此 时 混凝 土 尚未 硬 化 , 为 塑 性 称 收缩 。塑 性 收 缩 所 产 生 量 级 很 大 , 达 1 可 %左 右 。在 骨 料下 沉 过 程 中若 凝 土 桥 梁 。在 桥 梁建 造 和使 用 过 程 中 , 关 因 出 现 裂 缝 而 影 响 工 程 质 受 到 钢 筋 阻 挡 , 形 成 沿 钢 筋 方 向 的 裂 缝 。在 构 件 竖 向 变 截 面 处 如 T 有 便 量 甚 至 导 桥梁 垮 塌 的报 道 屡 见 不 鲜 。 凝 土 开 裂 可 以说 是 “ 发 病 ” 混 常 和 梁 、 梁 腹 板 与 顶 底 板 交 接 处 , 硬 化 前 沉 实 不 均 匀 将 发 生 表 面 的 顺 箱 因 “ 发病 ” 经 常 困扰 着 桥 梁 工 程 技 术 人 员 。 实 , 果 采 取 一 定 的设 计 腹 板 方 向裂 缝 。 减小 混 凝 土 塑 性 收缩 , : 时应 控 制 水 灰 比 , 免 过 多 . 其 如 为 施 [ 避 和 施工 措 施 , 多 裂 缝 是 可 以克 服 和 控 制 的 。 为 了进 一 步 加 强 对 混 凝 很 长 时 间 的搅 拌 . 料 不 宜 太 快 , 捣 要 密 实 , 向 变 截 面 处 宜 分 层 浇 下 振 竖 土 桥 梁 裂 缝 的 认 识 , 量 避 免 工 程 中 出 现 危 害较 大 的 裂 缝 , 文 尽 可 尽 本 筑。 能 对混 凝 土桥 梁 裂 缝 的种 类 和 产 生 的原 因作 较 全 面 的 分 析 、总 结 , 以 缩 水 收 缩 ( 缩 ) 混 凝 土 结 硬 以后 , 干 。 随着 表 层 水 分 逐 步 蒸 发 , 度 湿 方便 设 计 、 工 找 出控 制 裂 缝 的 可 行 办 法 , 到 防 范 于 未 然 的 作 用 。 施 达 逐步降低 , 凝土体积减小 , 为缩水收缩 ( 混 称 于缩 ) 因混 凝 土 表 层 水 分 。 混 凝 土 桥 梁 裂 缝 种 类 、 因实 际 上 , 凝 土 结 构 裂 缝 的成 因 复 杂 成 混 损失 快 , 部损失慢 , 此 产生表 面收缩大 、 内 因 内部 收 缩 小 的 不 均 匀 收 而 繁多 , 至 多 种 因素 相 互 影 响 , 每 一 条 裂 缝 均 有 其 产 生 的 一 种 或 甚 但 缩 , 面 收 缩 变 形 受 到 内部 混 凝 土 的 约 束 , 使 表 面混 凝 土 承 受 拉力 , 表 致 几 种 主 要 原 因 。 凝 土 桥 梁 裂 缝 的种 类 , 其 产 生 的原 因 , 致 可 划 分 当表 面 混 凝 土 承 受 拉 力 超 过 其 抗 拉 强 度 时 , 混 就 大 便产 生 收缩 裂 缝 。混 凝 土 如下 几 种 : 硬 化 后 收 缩 主 要 就 是 缩 水 收 缩 。 配筋 率较 大 的构 件 ( 过 3 , 筋 如 超 %) 钢 对 混 凝 土 收 缩 的 约 束 比较 明 显 , 凝 土 表 面 出 现 龟 裂 裂 纹 。 混 容易 1 荷 载 引 起 的 裂 缝 自生 收 缩 。 自生 收 缩 是 混 凝 土 在 硬 化 过 程 中 , 泥与 水 发 生 水 化 水 混 凝 土桥 梁 在 常 规 静 、 动 荷 载 及 次 应 力 下 产 生 的 裂 缝 称 荷 载 裂 反 应 , 种 收缩 与 外 界 湿 度 无 关 , 可 以 是 正 的 ( 收缩 , 普 通 硅 酸 这 且 即 如 缝 . 纳 起 来 主 要 有 直 接 应 力 裂 缝 、 应力 裂 缝 两 种 。 归 次 盐 水 泥 混 凝 土 ) 也 可 以是 负 的 ( 膨 胀 , 矿 渣 水 泥 混 凝 土 与 粉 煤 灰 , 即 如 直 接 应 力 裂 缝 是 指 外荷 载 引起 的 直接 应 力产 生 的裂 缝 。 水 泥 混 凝 土 ) 。 荷 载 裂 缝 特 征 依 荷 载 不 同 而 异 呈 现不 同 的特 点 。 类裂 缝 多 出 现 这 炭 化 收 缩 。 气 中 的 二 氧 化 碳 与 水 泥 的 水 化 物 发 生 化 学 反应 引起 大 在 受 拉 区 、 剪 区 或 振 动严 重部 位 。 必 须 指 出 , 果 受 压 区 出 现起 皮 的 收 缩 变 形 。 炭 化 收 缩 只 有 在 湿 度 5 %左 右 才 能 发 生 , 随 二 氧 化 碳 受 但 如 0 且 或 有 沿 受 压 方 向 的 短 裂 缝 。 往 是 结 构 达 到 承 载 力 极 限 的 标 志 , 结 的 浓 度 的 增 加 而 加 快 。 炭 化 收 缩 一 般 不 做 计 算 。 往 是 构 破 坏 的 前 兆 , 原 因往 往 是 截 面 尺 寸偏 小 。 据结 构 不 同 受力 方 式 , 其 根 混凝 土 收 缩 裂缝 的 特 点 是 大 部 分 属 表 面 裂 缝 ,裂 缝 宽 度 较 细 , 且 产生的裂缝特征如下 : 纵 横 交错 , 龟裂 状 , 状 没 有 任何 规 律 。 成 形 11 中 心 受 拉 。裂 缝 贯 穿 构 件 横 截 面 , 距 大 体 相 等 , 垂 直 于 受 力 . 间 且 方 向 。 采 用螺 纹 钢筋 时 , 缝 之 间 出现 位 于钢 筋 附近 的次 裂 缝 。 裂 1 . 中 心受 压 。沿 构 件 出现 平 行 于 受 力 方 向 的短 而 密 的平 行 裂 缝 。 2
连续箱梁顶板表面纵向裂缝的调查与分析(标准版)
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改连续箱梁顶板表面纵向裂缝的调查与分析(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process连续箱梁顶板表面纵向裂缝的调查与分析(标准版)混凝土箱梁顶板下表面沿箱梁跨径方向的纵向裂缝,通常情况下,纵向裂缝的宽度不大,断断续续延伸。
箱梁顶板表面纵向裂缝一般有三种表现特征:一、裂缝出现在箱梁的跨中区段和接近支座部位箱梁区段,箱梁顶板下表面纵向裂缝延伸较长。
这种纵向裂缝产生的原因可能有:(1)混凝土箱梁内外温差的作用,特别是连续箱梁的跨中区域;(2)另一个可能的原因是箱梁顶板宽度较大,横向配筋或实际横向预应力不足,或轴重超过规范时,在车辆轮载作用下产生的裂缝。
在大跨径桥梁中,车辆荷载特别是超重车轴荷载的作用,对横向的影响比纵向更大,这是因为纵向弯矩中,自重占绝大部分;而横向弯矩,主要受活载的影响,轴重超过规范时,很易出现顶板下缘的纵向裂缝;二、裂缝出现在节段悬臂浇筑混凝土箱梁的节段分界线之间,纵向裂缝起始于节段接缝处,平行裂缝有1~3条,但纵向裂缝延伸不超过另一节段接缝。
这种纵向裂缝是节段悬臂浇筑混凝土箱梁施工中,未能采取有力措施而由新旧混凝土之间温度收缩产生的,新浇筑节段的混凝土的温度收缩收到了已建节段混凝土箱梁的约束,则沿节段接缝处产生纵向裂缝,而纵向裂缝延伸一般不会超过本阶段箱梁。
这种纵向裂缝不仅仅会在节段混凝土顶板上产生,而且会在阶段混凝土箱梁腹板上产生,这是称为箱梁腹板的水平裂缝。
三、若箱梁顶板底面有沿预应力束方向,且在节段接缝附近的纵向裂缝,可能是预应力钢束不直引起的裂缝。
谈混凝土箱梁施工中裂缝成因与对策
谈混凝土箱梁施工中裂缝成因与对策摘要:混凝土箱梁在现代建筑中广泛采用,其裂缝现象也经常发生。
笔者通过自身的工作经验和参考大量文献资料,分析了混凝土箱梁施工中产生裂缝产生的成因,并且提出了对策。
关键词:混凝土;箱梁;裂缝;成因;对策随着现代建筑的发展,建筑物的规模越来越大,建筑物各个力点跨距越来越大,混凝土箱梁使用就越来越普遍,而且长度也在增加;如此同时,混凝土箱梁裂缝也经常发生,给人们带来了极大的生命财产安全隐患。
本文分析了混凝土箱梁施工中裂缝产生主要类型、原因,并提出了防治对策。
一、混凝土箱梁施工中裂缝客观因素1、在施工过程中,我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。
后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。
混凝土是一种脆*材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。
在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
钢箱梁横隔板疲劳开裂机理与损伤修复研究
钢箱梁横隔板疲劳开裂机理与损伤修复研究一、引言随着交通运输事业的发展,钢箱梁桥作为常见的桥梁形式,在公路、铁路等领域得到了广泛应用。
然而,钢箱梁在长期使用过程中,容易出现疲劳开裂现象,给桥梁的使用安全带来了威胁。
因此,对钢箱梁横隔板疲劳开裂机理进行研究,并探索有效的损伤修复方法,具有重要意义。
二、钢箱梁横隔板疲劳开裂机理1. 疲劳损伤的基本特征当材料在反复加载下达到一定次数时,产生的应力集中区域会逐渐扩大并形成裂纹。
裂纹在加载下不断扩展,直至材料失效。
这种材料失效的现象称为疲劳损伤。
2. 钢箱梁横隔板疲劳开裂原因(1)应力集中:由于车辆荷载作用下,钢箱梁内部会受到周期性变化的应力作用,导致应力集中于某些部位。
(2)材料缺陷:钢材中存在着各种缺陷,如夹杂、气孔等,这些缺陷会在疲劳加载下逐渐扩大并形成裂纹。
(3)腐蚀:钢箱梁内部受到潮湿环境的影响,易出现腐蚀现象。
腐蚀会使得钢材表面产生微小的凹坑,从而在加载下形成应力集中区域。
三、损伤修复方法1. 传统修复方法传统的损伤修复方法主要包括焊接、补丁加固等。
然而,这些方法存在着一定的缺陷。
焊接会使得材料变性、失去原有性能;补丁加固会导致钢箱梁重量增加,影响使用寿命。
2. 现代修复方法(1)碳纤维增强聚合物(CFRP)修复技术:CFRP具有高强度、低密度等优良特性,可以用于钢箱梁疲劳开裂部位进行粘贴加固。
(2)自愈合材料修复技术:自愈合材料具有自动修复裂纹的能力,在钢箱梁疲劳开裂部位进行涂覆,可以有效地延缓裂纹扩展速度。
(3)热成型技术:热成型技术可以使得钢箱梁内部应力分布均匀,从而减轻应力集中现象,达到修复的效果。
四、结论钢箱梁横隔板疲劳开裂是桥梁使用过程中常见的问题。
了解其机理并探索有效的损伤修复方法,对于保障桥梁使用安全具有重要意义。
传统修复方法存在缺陷,现代修复方法具有更好的效果。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的修复方法。
浅析现浇箱梁缝产生的原因及预防措施
施工工艺优化
总结词
科学的施工工艺是保证现浇箱梁质量的关键,优化工艺可以有效减少裂缝的产生。
详细描述
根据工程实际情况,制定合理的施工方案和工艺流程,确保混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等环节得到有效控 制。同时,加强施工过程中的质量监测和记录,及时发现并处理问题,确保施工工艺的稳定性和可靠性。
环境因素应对
施工质量控制不严格
施工质量控制不严格,如对混凝土的养护不到位、拆模时间过早等,也可能导 致现浇箱梁出现裂缝。
环境原因
温度变化
由于环境温度变化,混凝土内部和外部温差过大,可能导致现浇箱梁出现裂缝。
湿度变化
混凝土养护过程中,如果环境湿度过低或过高,也可能导致现浇箱梁出现裂缝。
设计原因
结构设计不合理
结构设计时未充分考虑各种荷载工况,如预应力张拉、收缩 徐变等因素,可能导致现浇箱梁出现裂缝。
05
工程实例分析
某高速公路现浇箱梁缝问题
总结词
施工工艺问题
详细描述
该高速公路在施工过程中,由于施工 工艺控制不严格,导致现浇箱梁缝出 现宽度不均匀、表面不平整等问题。
某大桥现浇箱梁缝问题
总结词
材料质量问题
详细描述
该大桥在现浇箱梁施工过程中,由于使用的混凝土材料质量不稳定,导致箱梁缝出现裂 缝、渗水等现象。
的目的。
适用范围
适用于裂缝宽度较小的情况, 如宽度小于0.3mm的裂缝。
优点
操作简单,成本低。
缺点
对于宽度较大的裂缝效果不佳 ,且易受环境影响,如温度变 化、紫外线照射等可能导致材
料老化。
注浆法
注浆法
通过压力将粘合剂注入 裂缝中,使裂缝内部填 满并固定,达到防水的
浅谈箱梁裂缝产生的原因分析及应对措施
中图分类号 : U 4 1 5
文献标 识码: A
文章 编号: 1 6 7 4 — 0 9 8 x ( 2 0 1 3 ) 0 9 ( c ) 一 O 0 l 6 — 0 2
预 应 力混 凝 土 连 续 箱 梁 是 一 种 连 续 性 大 而产 生 。
和 整体性较好、 抗 弯 抗 扭 刚 度 较 大 的 一 种
Q: !
Sc i e nc e an d Tec hn ol ogy l n nov at i o n He r a l d
创 新 技 术
浅谈 箱 梁 裂 缝产 生 的原 因分析及 应 对 措施
( 1 . 吉林省交通科学研究所 吉林长春
王万峰’ 王万琴 1 3 0 0 0 0 ;2 . 吉林省高等级公路建设局
吉ห้องสมุดไป่ตู้长春
1 3 0 0 0 0 )
摘 要: 颓应 力混凝土 箱梁在施 工过程中,易产生裂缝。 介 绍了颓应 力混凝土连 续箱粟裂缝 的类型, 分析了裂缝产生的原因, 并指出施工质量不 好是影响工程质量的主要原因, 并结合工程实践提 出了 施工阶段 防止裂缝产生的措施 , 对施工具有一定的参考借鉴价值 。 关键 词: 道路 工程 混凝土箱梁 预应力 裂缝 混凝 土 防治措施
为 表 明梁 体并 未发 生 变形 , 全面复 测 箱
3 裂缝 处 理措 施
构 设 计 时全 面 考 虑 设 计 荷 载 就 可 以 防 止 ,
它 表 示 结 构 承 载 力存 在 严 重 问题 或 可 能 不 布 对 裂 缝 区作 表 面 封 闭处 理 来 尽可 能 的消 梁 顶 底 板 高 程 在 处 理 完 后 进 行 。 箱 梁 承 载 足, 是 由外荷 载 引 起 的一 种 裂 缝 , 也 称 受 力 除 箱梁 裂缝 对 结 构 使 用寿 命 和 承 载 能 力的 能 力 经静 载 试 验亦 符 合 设计 要求 。
钢箱梁u肋嵌补段疲劳开裂机理与养护措施研究
最大缝宽位置
图2 典型]肋嵌补段焊缝开裂
在采用浸润法进行焊缝无损检测(PT)过程中,
也发 别 面
别焊缝是否开裂,涂装层
打磨 发
缝已开裂$
观检查发现的
缝开 ,还
分 未发现的焊缝开裂。
世界桥梁 2020,48(1)
刚度 :。
根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64 —
2015),桥面系构件应采用疲劳荷载计算模型1进行
单位:
图3 U肋嵌补段纵向应力分布
3仿真计算分析
3.1计算模型
局部仿真计算分析采用大型有限元程序AN-
SYS,选取顺桥向3个箱室,横桥向1个箱室,中间
箱
密。顺桥向2个断面 纵
,横
桥向的侧面施加横向约束,4个角点施加竖向约束。
钢箱梁模型的
厚根据实际 构建,纵向
的U
对 缝受拉,
底部焊缝 「
最大,
U肋对 处疲劳裂纹的重要原因。
每道U
的连 缝分别离横隔板间距为
1.0 m和0.6 m,其中远离横隔板的焊缝受力更大,
其纵向应力(考虑面外应力影响)分布如图3所示。
移动荷载下U
缝纵向应力分布如图4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所示$
42. 89 38. 60 34. 31 30. 02 25. 73 21.44 17. 15 12. 87 8. 58 4. 29 0. 00
钢箱梁顶板U肋嵌补段发现焊缝开裂状况,为研究及处治该病害,采用大型有限元程序ANAYS进行局部仿真计算,分析焊
缝开裂后的应力分布规律、影响范围。结果表明:重车轮压的疲劳荷载、施工焊接质量等是嵌补段焊缝开裂的主要原因;钢箱
梁顶板U肋嵌补段焊缝开裂会对邻近结构抗力产生影响,U肋嵌补段开裂使相邻U肋嵌补段焊缝应力增加11.8%,使U肋
桥梁工程预应力箱梁开裂分析及防治对策研究
( uv y & D s n T a S re ei e m,S iah a g H g w y M n g m n f c ,S i ah a g 0 0 6 ,C ia g hj z u n i a a a e e t O f e h i u n 5 0 1 h ) i h i jz n Ab t a t Cr c i h g e t u l y r b e s r c : a k s e r a q a i p o lm o p e te s d o g r e . T e e r ma y o lx t t f r s s e b x i r r d h r a e n c mp e c u e g n r t g c a k , man y i cu i g fr e a d n n— o c . I t e c n t cin o e g n e i g a s s e eai r c s n i l n l d n o c n o f r e n h o sr t f n i e r , u o n
产生冻 胀 ,使箱 梁混 凝 土表 面产 生裂缝 。这 种情 况下 ,排 水 是关
摘 要 : 裂缝 是 预 应 力 箱 梁 的 重 大质 量 问题 。 引起 裂 缝 的 因素很 多 ,也 很 复 杂 , 主要 包括 受 力 和 非 受 力两 种 。在 工程 施 工
中 ,只要 认 真 分 析 每 一 个 可 能 导致 裂 缝 的 因素 ,并采 取 相 应 的预 防措 施 ,预 应 力 箱 梁 的施 工 裂 缝就 可 以得 到 有 效 的控 制 。
d e r c s s n lz d te tv l uc c a k i a ay e at n i ey,a d o r s o d ng r v n in n c re p n i p e e to me s r s r a o t d n i . a u e a e d p e i tme Ke wo ds b c wa d y r : a k r pu l b x id r;c a k; p e e to me s r l; o gr e rc r v n in au e
箱梁裂缝原因
1裂缝产生的原因分析影响裂缝产生的原因很多,有地基沉降、支架系统变形、混凝土收缩、温差、材料质量和施工质量等原因,当然也有设计原因。
1.1混凝土收缩裂缝混凝土是由气、液、固三相组成的假固体(指浇注过程到保养),其中尚有未水化的水泥颗粒,还要吸收周围的水份。
液固相间的胶凝体,因水份散失,体积会缩小,引起收缩裂缝:①箱梁的体积与表面积比值小,混凝土收缩大,易产生裂缝。
②箱梁混凝土浇筑均采用泵送混凝土,由于泵送混凝土施工工艺要求坍落度大,混凝土用水量和水泥用量较大,湿润养护如不及时,混凝土中的水泥水化物因部分失水而干缩,导致水泥混凝土表面的干缩裂缝。
③由于温差作用,混凝土顶部温度较高、底部温度较低,顶部混凝土收缩受到下部混凝土的约束产生裂缝;由于泵送混凝土时,温度较高,同时内部水化热进一步升温,而外部环境温度较低时,形成了较大的内外温差,从而使混凝土表面开裂。
1.2地基基础沉降差异产生的裂缝①因地基持力层或桩壁土层的变化,容许承载力的差异导致早期或晚期裂缝。
②由于基础本身施工时处理不当,处理不均匀,致使箱梁浇筑后基础在外荷载作用下发生不均匀沉降导致早期或晚期裂缝。
1.3支架系统变形产生的裂缝①由于支撑立杆(或立柱)不均匀分布,各部分刚度分布不一致,使其杆件的弹性变形不均匀,导致早期裂缝。
②支架的地基不均匀沉降引起现浇箱梁的早期裂缝。
1.4施工管理不善产生裂缝①拌制混凝土时不按配合比计量,任意加水,浇筑的质量不均匀,收缩不统一产生裂缝。
②混凝土从搅拌到浇筑的时间过长,致使大量网状不规则的裂缝产生。
③混凝土养护差,混凝土在高温和大风的影响下,常产生早期裂缝,裂缝常发生在梁的薄弱处(据有关资料表明:周围温度高于30℃,水份蒸发很快,当风速增至11.1m/s的大风时,水份蒸发速度快7倍)。
④有的施工处理不当,没有按规定处理就浇筑新混凝土,造成施工缝处新老结合处夹渣和裂缝。
⑤箱梁混凝土过早受力产生裂缝,由浇筑方法本身不够严密或者提早拆模或过早落架使梁过早受力,这种情况经常发生。