桥梁裂缝产生原因浅析-（外文翻译） ㊣ 精品文档 值得下载

土桥梁。

在桥梁建造和使用过程中，出现了大量有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道。

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。

其实，如果采取定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。

为了进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，以方便设计施工找出控制裂缝的可行办法，达到预防的作用。

混凝土桥梁裂缝种类和形成原因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每条裂缝均有其产生的种或几种主要原因。

这种混凝土桥梁裂缝，就其产生的原因，大致可划分如下几种荷载引起的裂缝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缝，归纳起来主要有直接应力裂缝次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。

裂缝产生的原因有设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算计算模型不合理结构受力假设与实际受力不符荷载少算或漏算内力与配筋计算结构安全系数不够。

结构设计时不考虑施工的可能性设计断面不足钢筋设置偏少或布置结构刚度不足构造处理不当设计图纸交代不清等。

二施工阶段，不加限制地堆放施工机具材料不了解预制结构结构受力特点，随意翻身起吊运输安装不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

三使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥受车辆船舶的接触撞击发生大风大雪地震爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

裂缝产生的原因有在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在些部位引起次应力导致结构开裂。

例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置形钢筋同时削减该处断面尺寸的办力明显加大。

二骨料品种。

骨料中石英石灰岩白云岩花岗岩长石等吸水率较小收缩性较低而砂岩板岩角闪岩等吸水率较大收缩性较高。

另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。

三水灰比。

用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。

四外掺剂。

外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。

五养护方法。

良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。

养护时保持湿度越高气温越低养护时间越长，则混凝土收缩越小。

蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

六外界环境。

大气中湿度小空气干燥温度高风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。

振捣方式及时间。

机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。

振捣时间应根据机械性能决定，般以次为宜。

时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。

对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结壁厚。

构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小间距布置，全截面构造配筋率不宜低于，般可采用。

四地基础变形引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。

基础不均匀沉降的主要原因有地质勘察精度不够试验资料不准。

在没有充分掌握地质情况就设计施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。

比如丘陵区或山岭区桥梁，勘察时钻孔间距太远，而地基岩面起伏又大，勘察报告不能充分反映实际地质情况。

二地基地质差异太大。

建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。

三结构荷载差异太大。

在地质情况比较致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降，例西南交通大学本科毕业设计外文翻译第页如高填土箱形涵洞中部比两边的荷载要大，中部的沉降就要比两边大，箱涵可能开裂。

四结构基础类型差别大。

同联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。

五分期建造的基础。

在原有桥梁基础附近新建桥梁时，如分期修建的高速公路左右半幅桥梁，新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结，均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。

六地基冻胀。

在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀旦温度回升，冻土融化，地基下沉。

因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。

七桥梁基础置于滑坡体溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

八桥梁建成以后，原有地基条件变化。

大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土黄土膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。

在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。

有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷淘挖，基础可能位移。

地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方山体滑坡等原因堆置大量废方砂石等，桥址范围土层可能受压缩再次变形。

因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。

法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

二桥梁结构中经常需要凿槽开洞设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，般根据经验设置受力钢筋。

研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。

在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。

因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处受力钢筋截断处容易出现裂缝。

实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。

次应力裂缝多属张拉劈裂剪切性质。

次应力裂缝也是西南交通大学本科毕业设计外文翻译第页由荷载引起，仅是按常规般不计算，但随着现代计算手段的不断完善，次应力裂缝也是可以做到合理验算的。

例如现在对预应力徐变等产生的二次应力，不少平面杆系有限元程序均可正确计算，但在年前却比较困难。

在设计上，应注意避免结构突变或断面突变，当不能回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。

这类裂缝多出现在受拉区受剪区或振动严重部位。

但必须指出，如果受压区出现起皮