2011年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)知識(shí)精講班講義第四講(2)

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預(yù)應(yīng)力混凝土梁、懸臂梁與連續(xù)梁橋的常見(jiàn)裂縫
    2.1先張法梁梁端錨固處的裂縫
    這種裂縫均起始于張拉端面,寬度約為0.1mm左右,長(zhǎng)度一般只延伸至擴(kuò)大部分的變截面處。它 是由于在兩組張拉鋼筋之間梁端混凝土處于受力區(qū),或因錨頭處應(yīng)力集中和錨頭產(chǎn)生的楔形作用而 使錨頭附近產(chǎn)生細(xì)小水平裂縫。
    2.2后張法梁梁端(或其他部位)錨固處的裂縫
    通常發(fā)生在梁端或預(yù)應(yīng)力筋錨固處,裂縫比較短小。發(fā)生在梁端時(shí)多與鋼絲束方向一致,在錨 固處時(shí)與梁縱軸多呈30°~ 45°角。在運(yùn)營(yíng)初期有所發(fā)展,但不嚴(yán)重,以后會(huì)趨于穩(wěn)定。這種裂縫主 要由于端部應(yīng)力集中,混凝土質(zhì)量不良所致。
    2.3腹板收縮裂縫
    大多在脫模后2~3天內(nèi)發(fā)生,裂縫通常從上梁肋到下梁肋,整個(gè)腹板裂通,寬度一般為0.2~0.4mm, 施加預(yù)應(yīng)力后大多會(huì)閉合。這種裂縫多為混凝土收縮和溫差所致,如極低的外界溫度,混凝土未保溫養(yǎng)生,使應(yīng)力分布不均。
    2.4懸臂梁剪切裂縫
    剪切裂縫出現(xiàn)在腹板上,看起來(lái)近似按45°角傾斜,一般出現(xiàn)在支點(diǎn)與反彎點(diǎn)之間的區(qū)域。剪 切裂縫產(chǎn)生的主要原因是:預(yù)應(yīng)力不足;超載的永久荷載;二次應(yīng)力;溫度作用等。此外,設(shè)計(jì)中缺 乏對(duì)多室箱梁腹板內(nèi)剪力分布的認(rèn)識(shí),設(shè)計(jì)時(shí)未考慮橫截面的實(shí)際變形,沒(méi)有重復(fù)檢算力筋截?cái)嗵幍?左右截面受力情況。
    2.5懸臂箱梁錨固后接縫中的裂縫
    懸臂箱梁在連續(xù)力筋錨固齒板后面的底板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生裂縫,并有可能向著腹板擴(kuò)展,裂縫與梁縱軸 呈30°~45°角。產(chǎn)生這種裂縫的原因是由于預(yù)應(yīng)力筋作用面積小,產(chǎn)生的局部應(yīng)力過(guò)大,或者由于 頂?shù)装逯辛铄^具之間水平方向錯(cuò)開的距離太小。
    2.6底板裂縫
    箱梁板上發(fā)生不規(guī)則裂縫,是由于梁模向受力性能與橫向不變形截面顯得有很大的不同,即由于 腹部與底板受力不均所致。
    2.7箱梁彎曲裂縫
    混凝土抗拉能力不足,會(huì)導(dǎo)致箱梁彎曲裂縫的產(chǎn)生。在分段式箱梁中,一般出現(xiàn)在接縫內(nèi)或接縫 附近,梁底裂縫可達(dá)0.1~0.2mm.彎曲裂縫一般很小,結(jié)構(gòu)不受損傷,但在荷載反復(fù)作用下(汽車動(dòng)力 荷載及溫度梯度)裂縫有可能會(huì)擴(kuò)大。
    2.8連續(xù)梁彎曲裂縫
    在連續(xù)梁中,正彎矩區(qū)的梁底部和負(fù)彎矩區(qū)的頂部可能發(fā)現(xiàn)這種裂縫。彎曲裂縫主要是由于混凝 土抗拉能力不足引起的。
    2.9預(yù)應(yīng)力梁下翼緣的縱向裂縫
    這種裂縫為預(yù)應(yīng)力梁中最嚴(yán)重的一種裂縫,多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底,或腹板 與下翼緣交界處,少數(shù)發(fā)生在腹板上。這種裂縫一般處于最外的一排鋼絲束部位,寬度為0.05~0.1mm.產(chǎn) 生原因是由于下翼緣受到過(guò)高的縱向壓力,保護(hù)層太薄或混凝土質(zhì)量不好所致。