桥梁检测与加固 §2-2混凝土结构的裂缝分析 1.结构性裂缝(受力裂缝) 众所周知,混凝土的抗拉强度很低,抗拉极限应 变大约为 =0.0001~0.00015 换句话说,混凝土即将开裂的瞬间,钢筋的应力只有 =2E=(001005×2×105=20~30MPa 事实上,在正常使用阶段钢筋的应力远大于此 值,所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是 避不可免的。因而,习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。 实践证明,在正常条件下,裂缝宽度小于0.3m时,钢筋 不致生锈。为确保安全,允许裂缝宽度还应 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 21 §2-2混凝土结构的裂缝分析 1．结构性裂缝（受力裂缝） 众所周知，混凝土的抗拉强度很低，抗拉极限应 变大约为 换句话说，混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有 事实上，在正常使用阶段钢筋的应力远大于此 值，所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是 避不可免的。因而，习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。 实践证明，在正常条件下，裂缝宽度小于0.3mm时，钢筋 不致生锈。为确保安全，允许裂缝宽度还应
桥梁检测与加固 §2-2混凝土结构的裂缝分析 小一些。新颁布的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范JTGD62-2004(以下简称<桥规JTG D62>)规定:钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不 应超过下列规定的限值: Ⅰ类及Ⅱ类环境 0.2mm Ⅲ类及Ⅳ类环境 0.15mm 图1-1所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂 缝分布示意图。 图1-1钢筋混凝土梁结构裂缝 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 22 小一些。新颁布的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范>JTG D62-2004（以下简称<桥规JTG D62>）规定：钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不 应超过下列规定的限值： Ⅰ类及Ⅱ类环境 0.2mm Ⅲ类及Ⅳ类环境 0.15mm 图1-1所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂 缝分布示意图。 §2-2混凝土结构的裂缝分析 2 1 2 图1-1 钢筋混凝土梁结构裂缝
桥梁检测与加固 §2-2混凝土结构的裂缝分析 图1-1中①所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向 裂缝,是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情 况下,裂缝宽度不大,间距较密,分布均匀。若竖直 裂缝宽度过大,预示结构正截面承载力不足;图1-1中 ②所示为支点(或腹板宽度变化处)附近截面由主拉 应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出 现斜裂缝,即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度 过大,预示结构的斜截面承载力不足,存在发生斜截 面脆性破坏的潜在危险,应引起足够的重视。 另外,钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过 大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过 大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 23 图1-1中①所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向 裂缝，是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情 况下，裂缝宽度不大，间距较密，分布均匀。若竖直 裂缝宽度过大，预示结构正截面承载力不足；图1-1中 ②所示为支点（或腹板宽度变化处）附近截面由主拉 应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出 现斜裂缝，即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度 过大，预示结构的斜截面承载力不足，存在发生斜截 面脆性破坏的潜在危险，应引起足够的重视。 另外，钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过 大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过 大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。 §2-2混凝土结构的裂缝分析
桥梁检测与加固 §2-2混凝土结构的裂缝分析 有些结构性裂缝(受力裂缝)是由设计错误和施 工方法不当所造成的。例如:钢筋锚固长度不足、计 算图式与实际受力不符、次内力考虑不全面和施工安 装构件支承吊点错误等都可以使构件产生裂缝。 在超静结构中基础不均匀沉降,将引起结构的内 力变化,可能导致结构出现裂缝。基础不均沉降引起 的上部结构的裂缝,实质上是属于结构性裂缝(受力 裂缝)范畴,裂缝的分布和宽度与结构形式、基础不 均沉降情况及大小等多种因素有关。这种裂缝对结构 安全性影响很大,应在基础不均匀沉降停止或采用加 固地基方法消除后,才能进行上部结构的裂缝处理 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 24 有些结构性裂缝（受力裂缝）是由设计错误和施 工方法不当所造成的。例如：钢筋锚固长度不足、计 算图式与实际受力不符、次内力考虑不全面和施工安 装构件支承吊点错误等都可以使构件产生裂缝。 在超静结构中基础不均匀沉降，将引起结构的内 力变化，可能导致结构出现裂缝。基础不均沉降引起 的上部结构的裂缝，实质上是属于结构性裂缝（受力 裂缝）范畴，裂缝的分布和宽度与结构形式、基础不 均沉降情况及大小等多种因素有关。这种裂缝对结构 安全性影响很大，应在基础不均匀沉降停止或采用加 固地基方法消除后，才能进行上部结构的裂缝处理。 §2-2混凝土结构的裂缝分析
桥梁检测与加固 §2-2混凝土结构的裂缝分析 2.非结构性裂缝 混凝土的非结构性裂缝根据其形成的时间可分为 混凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。 非结构性裂缝的产生受混凝土材料组成、浇筑方法 养护条件和使用环境等等多种因素影响。 (1)收缩裂缝 在混凝土凝固过程中,由于多余水分蒸发,引起 的混凝土体积缩小称为干缩。同时,水泥与水起水化 作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密,引起的混 凝土体积缩小称为凝缩。收缩中以干缩为主,占总收 缩量的8/10~9/10。收缩量随时间增长而不断加大,初 期收缩较快,尔后日趋缓慢。普通混凝土在标准状态 下的极限收缩变形约为(3~4)×10-4 2007年3月 广东工业大学建设学院管民生
桥梁检测与加固 2007年3月 广东工业大学建设学院 管民生 25 2．非结构性裂缝 混凝土的非结构性裂缝根据其形成的时间可分为： 混凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。 非结构性裂缝的产生受混凝土材料组成、浇筑方法， 养护条件和使用环境等等多种因素影响。 （1）收缩裂缝 在混凝土凝固过程中，由于多余水分蒸发，引起 的混凝土体积缩小称为干缩。同时，水泥与水起水化 作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密，引起的混 凝土体积缩小称为凝缩。收缩中以干缩为主，占总收 缩量的8/10~9/10。收缩量随时间增长而不断加大，初 期收缩较快，尔后日趋缓慢。普通混凝土在标准状态 下的极限收缩变形约为(3~4)×10－4。 §2-2混凝土结构的裂缝分析