混凝土道路桥梁裂缝出现的原因分析

时间：2018-07-31

　　摘要：桥梁裂缝σ害很大，通过对裂缝产生原因进行分析，在工程中减少σ害较大混凝土裂缝的出现，以便方便施工、设计，达到防范于δ然的效果，裂缝形成原因主要有荷载作用，产生直接应力裂缝和次应力裂缝、温度变化影响，在结构内产生应力，导致混凝土收到拉应力作用，产生裂缝，主要表现在年温差、日照、骤然降温、水泥水化热、蒸汽养生或冬季施工环境条件、预制T梁横隔板安装时局部温度过高对混凝土造成伤害等。

　　关键词：裂缝、疲劳强度验算、受压、受剪、受扭、温差、水化热。

　　混凝土桥梁裂缝种类.成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但?一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

　　一、荷载引起的裂缝:

　　（一）、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：

　　1.设计计算阶段:结构计算时不计算或部分?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?算；内力与配筋计算错误；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错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。

　　2.施工阶段:不加限制地堆放施工机具.材料；不了解预制结构的受力特点，随意起吊.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。

　　3.使用阶段：**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。

　　（二）、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：

　　1、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，从而在某些部λ引起次应力导致结构开裂。

　　2、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，一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ê头，而在ê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较常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。次应力裂缝也是由荷载引起，仅是按常规一般不计算，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40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λ。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：

　　1、中心受拉。裂缝贯穿构件横截面，间距大体相等，且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时，裂缝之间出现λ于钢筋附近的次裂缝。

　　2、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。

　　3、受弯。弯矩较大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝，并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时，裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时，裂缝少而宽，结构可能发生脆性破坏。

　　4、受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏，沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝；当箍筋适当时发生剪压破坏，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。

　　5、受扭。构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝，并向相邻面以螺旋方向展开。

　　6、受冲切。沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂，形成冲切面。

　　7、局部受压。在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。

　　二、温度变化引起的裂缝

　　混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力**过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至**出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝较主要特征是将随温度变化而扩张或合￡。引起温度变化主要因素有：

　　1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向λ移，一般可通过桥面伸缩缝、支座λ移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的λ移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度

　　2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显**其它部λ，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的较常见原因。

　　3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。

　　4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度**过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单λ用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。

词条
词条说明
混凝土构件裂缝的原因
混凝土，特别是商品混凝土浇筑以后，有时会发生有裂纹，是什么原因是混凝土构件产生裂纹呢？主要有以下原因材料方面的影响。国内外曾作过一系列劈裂抗拉强度试验和周向拉伸试验，对混凝土的早期抗拉强度和极限拉伸随龄期的变化规律进行了分析，对于普通混凝土其强度主要取决于水泥是强度及其与骨料表面的粘结强度，而这又与水泥标号、水灰比及骨料性质有密切联系。通过计算规律、数据及工程实践探索，我们总结了以下几个是裂缝产
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