箱梁桥裂缝设计研究和对策探究

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1、箱梁桥裂缝设计研究和对策探究　　摘要：箱梁桥裂缝病害是箱梁桥中常见而又难以控制地一个问题，本文通过对裂缝病害产生的设计因素进行探讨，提出了在设计当中应考虑的几点因素与相关对策，以供在设计和旧桥加固中参考。关键词：裂缝；箱梁桥；设计成因；对策研究Abstract:Cracksinboxgirderbridgeisagirderbridgeincommonanddifficulttocontrolaproblem,thispaperdiscussesthedesignfactorsofcracks,andput

2、sforwardseveralfactorsshouldbeconsideredindesignandrelatedcountermeasures,forinthedesignandtheoldbridgereinforcementreference.Keywords:crack;boxgirderbridgedesigncauses;countermeasures;S773.40引言7部分桥梁调查资料表明：经过多年的使用，在役箱梁桥不同部位均有不同程度地出现裂缝。箱梁桥的检测及加固等工作，一直是困扰公路管

3、理、养护部门的顽疾之一。本文通过对箱梁桥裂缝病害的调研，分析了病害产生的原因，提出设计方面相应的几点对策，以供在设计的选型与计算中参考。1箱梁桥裂缝成因分析[1]1.1箱梁裂缝的主要成因箱梁桥裂缝按裂缝的主要成因，简单可分为两种：一种是由何在直接作用(或由于结构次应力的叠加作用)，混凝土超过拉应力的极限而引起的裂缝，亦称何在裂缝或结构性裂缝；还有一种由于变形变化引起的裂缝，如结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等引起的变形裂缝。这种裂缝的产生一般会有一个“时间过程”，不是瞬间产生的，有一个应力积累过程。1.2

4、混凝土裂缝形成机理从混凝土裂缝形成机理来说，混凝土产生微裂缝是不可避免的，即在骨料与水泥石的粘结面上产生裂缝和骨料与骨料之间水泥浆中产生的裂缝。但是这种裂缝非常微小，肉眼是不可的。经荷载试验表明，当混凝土受压，荷载在30%极限强度下时，微裂几乎不变；到30%-70%荷载时，微裂开始扩展并增加；到70%-90%时，微裂显著地扩展并迅速增多，且微裂之间相互串联起来，形成肉眼所见的“粗”裂缝。对设计而言，要求梁体不开裂也只是要求裂缝宽度控制在0.05mm以下。本文主要从设计角度，针对目前在箱梁桥中出现的典型性病害

5、，提出几点设计思考及对策分析。2箱梁桥设计的几点思考72.1采用合理的计算模式[2]《公路钢筋混凝上及预应力混凝上桥涵设计规范)；(JTGD62-2004)指出：箱梁可参照T梁设计。但箱梁的受力状况远远不像Ｔ梁那么简单。箱梁中肋板是主要受力构件，虽然与箱梁顶板、底板钢筋连成整体，但其受力情况存在以下不同：(1)T型梁承受荷载时，梁格、主梁共同受力，实际受力情况与假设相近。箱梁承受荷载时，肋与肋之间因箱梁顶底板的作用，力的传递变化很大，顶板、底板以及肋板承受的荷载小仅有弯矩、剪力，而且还有扭矩。(2)梁结构简

6、单，每一单梁均设一支座，横向荷载影响小。而连续箱梁前后跨的荷载对箱梁顶板、底板及肋板的受力状态既有纵向影响又有横向影响。在对称纵向弯曲荷载作用下，如果箱梁翼板具有初等弯曲理论所假定的无限抗剪刚度(即平截面假定)的话，则翼板中所产生的纵向应力沿板宽将是均匀的。然而由于翼板中“剪力滞效应”的存在，梁结构在弯曲荷载作用下，腹板附近翼板中的实际应力比初等梁理论应力大。7一般而言，由剪力滞效应产生箱梁翼板横向裂缝，大部分裂缝均在离支点1/3跨径范围内出现，越靠近支点的截面越严重，裂缝出现均从翼板下缘开始。随着交通量的

7、迅速增加，箱梁的宽度越来越宽，宽跨比有的接近1，特别是互通立交区的桥梁有的大于1，此时箱梁的受力分析，如果再按杆件结构来假设，计算结果与实际受力状态将相差甚远。2.2理想设计与实际施工之间的差别[2]设计者只考虑理论计算可以通过，而未考虑结构施工过程中的受力状况。如:箱梁钢筋间距较小，施工时混凝土骨料无法通过，导致混凝土强度根本达不到设计要求。还有箱梁的骨架钢筋过多，一个肋内有4排以上的骨架钢筋，而且每排骨架钢筋叠加4根以上的钢筋，在部分肋宽变化的情况下，这类骨架钢筋的制作、安装根本达不到设计要求，这些骨架

8、钢筋很难均匀受力；另外密集钢筋中的混凝土难以振实，往往形成砂浆层，箱梁混凝土强度不均匀，对钢筋与混凝土的粘结力影响很大，使箱梁结构的实际承载能力降低；钢筋混凝十结构设计中可能将2根或3根钢筋并排放置在一起，采用焊接成束，钢筋束可能会突破材料安全系数，使箱梁的实际承载力较设计承载力低；这些均会导致裂缝的产生。如何在实际工程设计中对钢筋进行合理布设，应引起工程技术人员的高度重视。2.3设计中存在的问题7(1)施工过程