預(yù)制混凝土T梁梁端早期豎向裂縫開裂機理研究
發(fā)布時間:2021-12-31 16:29
預(yù)制混凝土 T梁因其自身剛度大、結(jié)構(gòu)簡單和施工方便等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于橋梁上部結(jié)構(gòu)中。然而由于在前期設(shè)計、施工與后期養(yǎng)護過程等方面的不合理選擇,外加對環(huán)境等因素的考慮不周全,部分橋梁在施工預(yù)制階段或運營階段出現(xiàn)了形式各異的裂縫,對橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全運營以及耐久性造成了較大的影響。本文以寧夏回族自治區(qū)境內(nèi)的某一預(yù)制混凝土 T梁橋為依托,對其在預(yù)制階段所出現(xiàn)的梁端早期豎向裂縫為基本出發(fā)點,采用實地調(diào)研、有限元仿真模擬與現(xiàn)場實驗相結(jié)合的方法,對裂縫產(chǎn)生的原因進行了合理地分析與研究,并提出了相應(yīng)地預(yù)防措施。本文的具體研究內(nèi)容如下:(1)通過對寧夏回族自治區(qū)某一在建的預(yù)制混凝土 T梁橋進行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)在梁體的預(yù)制過程中有一部分在其梁端出現(xiàn)了豎向裂縫,通過查閱眾多關(guān)于混凝土水化熱的專業(yè)文獻及書籍,從理論的角度對裂縫出現(xiàn)的原因進行了剖析,認為梁端處屬于腹板變化段,此處的混凝土用量相較于其他部位較多且尺寸較大,由此引發(fā)的水化熱問題可能是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的根本原因。(2)采用Midas FEA有限元軟件建立了相應(yīng)的三維仿真模擬分析模型,仿真結(jié)果表明梁端確為整個結(jié)構(gòu)溫度最大的位置。結(jié)合理論分析與有限元仿真模擬結(jié)...
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1依托工程黃河大橋梁結(jié)構(gòu)橫截面布置圖(單位:cm)??
依托工程(K32+697.5-K36+095.5)位于寧夏回族自治區(qū)境內(nèi),該黃河大橋單幅寬11.75m。??設(shè)計速度80km/h,雙向四車道,荷載等級公路一級,上部結(jié)構(gòu)采用標準40m跨徑裝配式預(yù)應(yīng)??力混凝土?T梁。依托工程黃河大橋橫截面布置如圖2-1所示。??I?S?I??P.U?'?j??I、?。?mmmas????/??-%!?I?I?I?I??圖2-1依托工程黃河大橋梁結(jié)構(gòu)橫截面布置圖(單位:cm)??2.1.2預(yù)制T梁基本情況描述??依托工程中使用的是40米預(yù)制混凝土馬蹄形變截面T梁(160mm標準T截面+770mm變??截面+2130mm馬蹄形T梁截面+770mm截面漸變段+170mm標準T截面),其結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖??如圖2-2所示,梁高2500mm,上頂板寬235mm,底板寬60mm,梁端腹板寬60mm,跨中腹??板寬20mm,每個T梁構(gòu)件設(shè)5道橫隔板,澆筑T梁采用的是強度等級為C50的混凝土,混凝??土中水泥采用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥,混凝土配合比為水泥:砂:石子:水:外加??劑.?粉煤灰:礦渣粉=1:?1.5?:?2.25?:?0.29?:?0.025?:?0.13?:?0.08,水泥用量為380kg/m3,外加劑為??減水劑;炷?28天實測抗壓強度為61.3Mpa,設(shè)計坍落度為160?200mm,實測坍落度為??185mm。普通鋼筋采用HPB300?(公稱直徑小于】2mm)和HRB400鋼筋(公稱直徑大于等于??12mm)
,發(fā)展;腹板右側(cè)豎向裂縫距T梁小里程端2.75米,裂縫上側(cè)端部距上翼緣5厘米,裂縫最寬處??距離梁底1.76米,右側(cè)裂縫的尺寸為長0.55米、寬0.17毫米、深5.2厘米,上下貫通,也呈中??間大兩端小的棗核狀分布,右側(cè)裂縫處混凝土保護層厚度上部約為48毫米,下部為48毫米,??標識觀察右側(cè)裂縫在后期靜載試驗滿載狀態(tài)下無發(fā)展。左右兩側(cè)裂縫處混凝土強度均大于60??兆帕,兩側(cè)貫通。裂縫編號分別為1、1’。在后期荷載試驗前進行外觀全面檢測時,在距端部??140厘米處發(fā)現(xiàn)兩側(cè)貫穿裂縫1條,裂縫長度約50厘米,裂縫上側(cè)端部距上翼緣7厘米。裂縫??編號為2、2’。右幅63-9#T梁的裂縫位置取芯測量圖如圖2-3和圖2-4所示。??(2)右幅58-l#T梁??右幅58-l#T梁澆筑時間為2017年8月29日(8月7日立秋),澆筑當天為晴天,當日氣??溫為13?26攝氏度,拆模時間為2017年9月1日(拆模時間24小時),拆模后在距梁端233cm??處發(fā)現(xiàn)豎向裂縫,裂縫長67厘米,距梁底163厘米,取芯芯樣長4.5厘米,兩側(cè)貫通。裂縫編??號為3、3’。??2片梁豎向裂縫寬度均呈現(xiàn)處呈現(xiàn)中間大,兩端小的分布。兩片梁的裂縫位置如圖2-3所??示(為便于觀察,兩片T梁裂縫繪制于一片梁上)。以往40米T梁早期豎向裂縫普遍分布于??跨中附近,而本依托工程中的豎向裂縫分布位置發(fā)生在距梁端1?3米的位置,較為少見,也少??有文獻對此類案例進行記錄和研究。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高應(yīng)變強化超高性能混凝土的裂縫控制機理和研究[J]. 王俊顏,郭君淵,肖汝誠,馬骉,劉國平. 土木工程學報. 2017(11)
[2]預(yù)制T梁早期裂縫的成因分析與預(yù)防措施[J]. 丁新榜,胡利平. 廣東公路交通. 2017(02)
[3]預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋腹板豎向裂縫成因分析與處治[J]. 張國輝,李大茂,謝峻,潘寶林. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2017(01)
[4]預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T形梁腹板豎向裂縫的特征及成因分析[J]. 符德省. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2016(03)
[5]基于擴展有限元法的混凝土裂縫擴展過程數(shù)值模擬[J]. 胡少偉,米正祥. 水利學報. 2014(S1)
[6]吳忠市孫家灘農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)的SWOT分析及對策[J]. 簡保權(quán),馮瀟瀟,張學軍,秦學敏. 貴州農(nóng)業(yè)科學. 2013(10)
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[8]混凝土裂縫擴展單元能量演變分析[J]. 黃耀英,鄭宏. 重慶大學學報. 2012(07)
[9]預(yù)制混凝土T梁早期裂縫原因分析[J]. 姜增國,姜川,郭玉峰,黃濤. 武漢工程大學學報. 2012(05)
[10]預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫控制措施及抗裂設(shè)計[J]. 邵長軍. 低溫建筑技術(shù). 2010(10)
博士論文
[1]應(yīng)力、滲流、溫度及損傷耦合作用下裂隙巖體破裂機理及廣義粒子動力學(GPD)模擬分析[D]. 畢靖.重慶大學 2016
碩士論文
[1]雙河特大橋承臺大體積混凝土水化熱效應(yīng)與溫控措施研究[D]. 楊然.長安大學 2018
[2]懸索橋錨碇大體積混凝土水化熱分析[D]. 李航.西南交通大學 2017
[3]羅布大橋墩身大體積混凝土裂縫控制技術(shù)研究[D]. 陳更.石家莊鐵道大學 2017
[4]橋梁大體積混凝土水化熱溫度控制研究[D]. 陳宇.西南交通大學 2016
[5]基于鋼板預(yù)熱鋼—混凝土組合剪力墻施工期的裂縫研究[D]. 葉夢.重慶大學 2016
[6]混凝土拱肋立式預(yù)制施工期溫度及收縮裂縫問題研究[D]. 戴亞.東南大學 2015
[7]預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁溫度分布分析[D]. 馬云龍.東北林業(yè)大學 2014
[8]高速公路橋梁典型病害及建管養(yǎng)對策研究[D]. 劉菠.重慶交通大學 2012
[9]贛龍鐵路梅江特大橋三線橋墩混凝土水化熱效應(yīng)研究[D]. 沈冰.中南大學 2012
[10]大跨徑箱梁截面應(yīng)力與腹板裂縫研究[D]. 邢禮榮.長安大學 2010
本文編號:3560593
【文章來源】:寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1依托工程黃河大橋梁結(jié)構(gòu)橫截面布置圖(單位:cm)??
依托工程(K32+697.5-K36+095.5)位于寧夏回族自治區(qū)境內(nèi),該黃河大橋單幅寬11.75m。??設(shè)計速度80km/h,雙向四車道,荷載等級公路一級,上部結(jié)構(gòu)采用標準40m跨徑裝配式預(yù)應(yīng)??力混凝土?T梁。依托工程黃河大橋橫截面布置如圖2-1所示。??I?S?I??P.U?'?j??I、?。?mmmas????/??-%!?I?I?I?I??圖2-1依托工程黃河大橋梁結(jié)構(gòu)橫截面布置圖(單位:cm)??2.1.2預(yù)制T梁基本情況描述??依托工程中使用的是40米預(yù)制混凝土馬蹄形變截面T梁(160mm標準T截面+770mm變??截面+2130mm馬蹄形T梁截面+770mm截面漸變段+170mm標準T截面),其結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖??如圖2-2所示,梁高2500mm,上頂板寬235mm,底板寬60mm,梁端腹板寬60mm,跨中腹??板寬20mm,每個T梁構(gòu)件設(shè)5道橫隔板,澆筑T梁采用的是強度等級為C50的混凝土,混凝??土中水泥采用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥,混凝土配合比為水泥:砂:石子:水:外加??劑.?粉煤灰:礦渣粉=1:?1.5?:?2.25?:?0.29?:?0.025?:?0.13?:?0.08,水泥用量為380kg/m3,外加劑為??減水劑;炷?28天實測抗壓強度為61.3Mpa,設(shè)計坍落度為160?200mm,實測坍落度為??185mm。普通鋼筋采用HPB300?(公稱直徑小于】2mm)和HRB400鋼筋(公稱直徑大于等于??12mm)
,發(fā)展;腹板右側(cè)豎向裂縫距T梁小里程端2.75米,裂縫上側(cè)端部距上翼緣5厘米,裂縫最寬處??距離梁底1.76米,右側(cè)裂縫的尺寸為長0.55米、寬0.17毫米、深5.2厘米,上下貫通,也呈中??間大兩端小的棗核狀分布,右側(cè)裂縫處混凝土保護層厚度上部約為48毫米,下部為48毫米,??標識觀察右側(cè)裂縫在后期靜載試驗滿載狀態(tài)下無發(fā)展。左右兩側(cè)裂縫處混凝土強度均大于60??兆帕,兩側(cè)貫通。裂縫編號分別為1、1’。在后期荷載試驗前進行外觀全面檢測時,在距端部??140厘米處發(fā)現(xiàn)兩側(cè)貫穿裂縫1條,裂縫長度約50厘米,裂縫上側(cè)端部距上翼緣7厘米。裂縫??編號為2、2’。右幅63-9#T梁的裂縫位置取芯測量圖如圖2-3和圖2-4所示。??(2)右幅58-l#T梁??右幅58-l#T梁澆筑時間為2017年8月29日(8月7日立秋),澆筑當天為晴天,當日氣??溫為13?26攝氏度,拆模時間為2017年9月1日(拆模時間24小時),拆模后在距梁端233cm??處發(fā)現(xiàn)豎向裂縫,裂縫長67厘米,距梁底163厘米,取芯芯樣長4.5厘米,兩側(cè)貫通。裂縫編??號為3、3’。??2片梁豎向裂縫寬度均呈現(xiàn)處呈現(xiàn)中間大,兩端小的分布。兩片梁的裂縫位置如圖2-3所??示(為便于觀察,兩片T梁裂縫繪制于一片梁上)。以往40米T梁早期豎向裂縫普遍分布于??跨中附近,而本依托工程中的豎向裂縫分布位置發(fā)生在距梁端1?3米的位置,較為少見,也少??有文獻對此類案例進行記錄和研究。??
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[3]預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋腹板豎向裂縫成因分析與處治[J]. 張國輝,李大茂,謝峻,潘寶林. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2017(01)
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[5]基于擴展有限元法的混凝土裂縫擴展過程數(shù)值模擬[J]. 胡少偉,米正祥. 水利學報. 2014(S1)
[6]吳忠市孫家灘農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)的SWOT分析及對策[J]. 簡保權(quán),馮瀟瀟,張學軍,秦學敏. 貴州農(nóng)業(yè)科學. 2013(10)
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[8]混凝土裂縫擴展單元能量演變分析[J]. 黃耀英,鄭宏. 重慶大學學報. 2012(07)
[9]預(yù)制混凝土T梁早期裂縫原因分析[J]. 姜增國,姜川,郭玉峰,黃濤. 武漢工程大學學報. 2012(05)
[10]預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫控制措施及抗裂設(shè)計[J]. 邵長軍. 低溫建筑技術(shù). 2010(10)
博士論文
[1]應(yīng)力、滲流、溫度及損傷耦合作用下裂隙巖體破裂機理及廣義粒子動力學(GPD)模擬分析[D]. 畢靖.重慶大學 2016
碩士論文
[1]雙河特大橋承臺大體積混凝土水化熱效應(yīng)與溫控措施研究[D]. 楊然.長安大學 2018
[2]懸索橋錨碇大體積混凝土水化熱分析[D]. 李航.西南交通大學 2017
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[4]橋梁大體積混凝土水化熱溫度控制研究[D]. 陳宇.西南交通大學 2016
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[6]混凝土拱肋立式預(yù)制施工期溫度及收縮裂縫問題研究[D]. 戴亞.東南大學 2015
[7]預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁溫度分布分析[D]. 馬云龍.東北林業(yè)大學 2014
[8]高速公路橋梁典型病害及建管養(yǎng)對策研究[D]. 劉菠.重慶交通大學 2012
[9]贛龍鐵路梅江特大橋三線橋墩混凝土水化熱效應(yīng)研究[D]. 沈冰.中南大學 2012
[10]大跨徑箱梁截面應(yīng)力與腹板裂縫研究[D]. 邢禮榮.長安大學 2010
本文編號:3560593
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