高寒地區(qū)預(yù)制小箱梁裂縫成因及機(jī)理分析.pdf

1、隨著絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展，進(jìn)一步加快了西北地區(qū)基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)，但是西北地區(qū)氣候條件惡劣：嚴(yán)寒、干燥、晝夜大溫差等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)大量預(yù)制小箱梁建設(shè)中出現(xiàn)了較多裂縫。因此，本論文以高寒地區(qū)某高速公路為項(xiàng)目依托，通過實(shí)地調(diào)研、橋梁外觀檢測(cè)、比對(duì)試驗(yàn)、養(yǎng)生試驗(yàn)與有限元計(jì)算等方法研究分析了高寒地區(qū)預(yù)制小箱梁裂縫成因，并進(jìn)行了強(qiáng)度、裂縫收縮等試驗(yàn)，同時(shí)提出了裂縫整治措施，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與裂縫檢測(cè)，分析了預(yù)制小箱梁梁體

2、上裂縫特征，結(jié)果表明：裂縫在預(yù)制小箱梁梁體分布位置不規(guī)律，沒有明顯的特征，其中81.5％的裂縫寬度集中在0.1mm~0.15mm之間，7.37%的裂縫寬度值大于了0.2mm，80%的裂縫長(zhǎng)度集中在了1m~5m區(qū)間，16%的裂縫長(zhǎng)度集中在5m~8m之間；
　?。?）通過對(duì)3組病害橋跨、比對(duì)試驗(yàn)橋跨進(jìn)行荷載試驗(yàn)，結(jié)果表明：預(yù)制小箱梁靜力性能滿足設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)過程中既有裂縫未見擴(kuò)展，且沒有新的裂縫產(chǎn)生，屬于非結(jié)構(gòu)受力裂縫，根據(jù)裂縫特征與

3、自然環(huán)境判定為養(yǎng)護(hù)不足產(chǎn)生的收縮裂縫與大溫差下產(chǎn)生的溫度裂縫；
　?。?）通過不同養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)與圓環(huán)約束抗裂試驗(yàn)，結(jié)果表明：配合比、原材料相同的情況下，養(yǎng)護(hù)方式對(duì)混凝土強(qiáng)度、收縮性能影響較大。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)最優(yōu)，蒸汽養(yǎng)護(hù)次之，薄膜覆沙養(yǎng)護(hù)與沙子灑水養(yǎng)護(hù)效果差別不大，自然養(yǎng)護(hù)最差。當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫后，裂縫寬度與長(zhǎng)度在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)大，達(dá)到一定值后基本穩(wěn)定不變；
　　（4）通過有限元模型分別施加規(guī)范溫度梯度荷載與高寒

4、地區(qū)下的溫度梯度荷載，結(jié)果表明：不同規(guī)范溫度梯度荷載模式下，預(yù)制小箱梁溫度應(yīng)力、撓度相差較大，因此計(jì)算溫度效應(yīng)引起的溫度應(yīng)力時(shí)，一定要根據(jù)所處的自然環(huán)境選擇合適的溫度梯度模式。高寒地區(qū)溫度梯度荷載下，預(yù)制小箱梁溫度應(yīng)力與撓度逐漸增大，其中溫度變化值與溫度應(yīng)力變化值基本呈現(xiàn)出一定的比例關(guān)系，即當(dāng)T1溫度變化1℃度時(shí)，上緣溫度應(yīng)力增加約0.14 MPa，下緣拉應(yīng)力約增加0.07 MPa，當(dāng)T1=30℃情況下，最大拉應(yīng)力為2.80MPa，已經(jīng)