桥梁检测与加固 §2-2混凝土结构的裂缝分析 当混凝土成形后,表面水份蒸发,这种水份蒸发总 是由表及里逐步发展,截面内外温度不等,内外收缩量 不一样。混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束或其 他约束限制时,即在混凝土中产生拉应力,引起混凝土 开裂。尤其是混凝土早期养护不当,混凝土表面直接受 到风吹日晒的影响,表面水份蒸发过快,产生较大的拉 应力,混凝土早期强度低,很容易出现收缩裂缝 收缩裂缝发生在混凝土面层,裂缝浅而细,宽度多 在0.05~0.2m之间。对板类构件多沿短边方向,均匀分 布于相邻两根钢筋之间,方向与钢筋平行。对高度较大 的钢筋混凝土梁,由于腰部水平钢筋间距过大,在腰部 (或腹板)产生竖向收缩裂缝,但多集中在构件中部, 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 26 当混凝土成形后，表面水份蒸发，这种水份蒸发总 是由表及里逐步发展，截面内外温度不等，内外收缩量 不一样。混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束或其 他约束限制时，即在混凝土中产生拉应力，引起混凝土 开裂。尤其是混凝土早期养护不当，混凝土表面直接受 到风吹日晒的影响，表面水份蒸发过快，产生较大的拉 应力，混凝土早期强度低，很容易出现收缩裂缝。 收缩裂缝发生在混凝土面层，裂缝浅而细，宽度多 在0.05~0.2mm之间。对板类构件多沿短边方向，均匀分 布于相邻两根钢筋之间，方向与钢筋平行。对高度较大 的钢筋混凝土梁，由于腰部水平钢筋间距过大，在腰部 （或腹板）产生竖向收缩裂缝，但多集中在构件中部， §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 中间宽两头细,至梁的上、下缘附近逐渐消失,梁底 般没有裂缝。大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较 多,侧面也有所见。收缩裂缝对构件承载力影响不大, 主要影响结构外观和耐久性。 (2)温度裂缝 钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变 形,这种温度变形受到约束时,在混凝土内部就会 生拉应力,当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时, 即会引起混凝土裂缝,这种裂缝称为温度裂缝。按结 构的温度场不同、温度变形、温度应力不同,温度裂 缝可分为三种类型: ①截面均匀温差裂缝 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 27 中间宽两头细，至梁的上、下缘附近逐渐消失，梁底 一般没有裂缝。大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较 多，侧面也有所见。收缩裂缝对构件承载力影响不大， 主要影响结构外观和耐久性。 （2）温度裂缝 钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变 形，这种温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产 生拉应力，当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时， 即会引起混凝土裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。按结 构的温度场不同、温度变形、温度应力不同，温度裂 缝可分为三种类型： ①截面均匀温差裂缝 §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 般桥梁结构为杆件体系长细结构,当温度变化 时,构件截面受到均匀温差的作用,可忽略横截面两 个方向的变形,只考虑沿梁长度方向的温度变形,当 这种变形受到约束时,在混凝土内部就会产生拉应力 出现裂缝。例如:连续梁预留伸缩缝的伸缩量过小, 或有施工时散落的混凝土碎块等杂物嵌入伸缩缝,或 堆集于支座处没有及时清理,使伸缩缝和支座失灵等, 当温度急剧变化时,结构伸长受到约束,上部桥跨结 构就会出现这种截面均匀温差裂缝,严重者还可能造 成墩台的破坏 ②截面上、下温差裂缝 以桥梁结构中大量采用的箱形梁为例,当外界温 度骤然 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 28 一般桥梁结构为杆件体系长细结构，当温度变化 时，构件截面受到均匀温差的作用，可忽略横截面两 个方向的变形，只考虑沿梁长度方向的温度变形，当 这种变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力， 出现裂缝。例如：连续梁预留伸缩缝的伸缩量过小， 或有施工时散落的混凝土碎块等杂物嵌入伸缩缝，或 堆集于支座处没有及时清理，使伸缩缝和支座失灵等， 当温度急剧变化时，结构伸长受到约束，上部桥跨结 构就会出现这种截面均匀温差裂缝，严重者还可能造 成墩台的破坏。 ②截面上、下温差裂缝 以桥梁结构中大量采用的箱形梁为例，当外界温 度骤然 §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 变化时,会造成箱内外的温度差,考虑到桥梁为长细 结构,可以认为在沿梁长方向箱内外的温差是一致的, 沿水平横向没有温差。将三维热传导问题简化为沿梁 的竖向温度梯度来确定,一般假设梁的截面高度方向 温差呈线性变化 在这种温差作用下,梁不但有轴向变形,还伴随 产生弯曲变形。梁的弯曲变形在超静定结构中不但引 起结构的位移,而且因多余约束存在,还要产生结构 内部温度应力。当上、下温差变形产生的应力达到混 凝土抗拉强度极限值时,混凝土就要岀现裂缝,这种 裂缝称为截面上、下温差裂缝 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 29 变化时，会造成箱内外的温度差，考虑到桥梁为长细 结构，可以认为在沿梁长方向箱内外的温差是一致的， 沿水平横向没有温差。将三维热传导问题简化为沿梁 的竖向温度梯度来确定，一般假设梁的截面高度方向、 温差呈线性变化。 在这种温差作用下，梁不但有轴向变形，还伴随 产生弯曲变形。梁的弯曲变形在超静定结构中不但引 起结构的位移，而且因多余约束存在，还要产生结构 内部温度应力。当上、下温差变形产生的应力达到混 凝土抗拉强度极限值时，混凝土就要出现裂缝，这种 裂缝称为截面上、下温差裂缝。 §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 ③截面内外温差裂缝 水泥在水化过程产生一定的水化热,其大部分热 量是在混凝土浇筑后3天以内放出的。大体积混凝土 生的大量水化热不容易散发,内部温度不断上升,而 混凝土表层散热较快,使截面内部产生非线性温度差 另外,预制构件采用蒸气养护时,由于混凝土升温或 降温过快,致使混凝土表面剧烈升温或降温,也会使 截面内部产生非线性温度差。在这种截面内外温差作 用下,结构将产生弯曲变形,截面纵向纤维因温差的 伸长将受到约束,产生温度自应力。对超静定结构还 会产生阻止挠曲变形的约束应力。有时此温度应力是 相当大的,尤其是混凝土早期强度比较较低,很容易 造成混凝土裂缝 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 30 ③截面内外温差裂缝 水泥在水化过程产生一定的水化热，其大部分热 量是在混凝土浇筑后3天以内放出的。大体积混凝土产 生的大量水化热不容易散发，内部温度不断上升，而 混凝土表层散热较快，使截面内部产生非线性温度差。 另外，预制构件采用蒸气养护时，由于混凝土升温或 降温过快，致使混凝土表面剧烈升温或降温，也会使 截面内部产生非线性温度差。在这种截面内外温差作 用下，结构将产生弯曲变形，截面纵向纤维因温差的 伸长将受到约束，产生温度自应力。对超静定结构还 会产生阻止挠曲变形的约束应力。有时此温度应力是 相当大的，尤其是混凝土早期强度比较较低，很容易 造成混凝土裂缝。 §2-2混凝土结构的裂缝分析