支架现浇箱梁顶板开裂原因分析

以某支架现浇箱梁施工过程顶板中出现开裂为工程实例。采用了Ansys有限元分析的方法对产生裂缝的原因进行建模分析。研究结果表明:混凝土分批浇筑的收缩差和水化降温产生箱梁顶板受拉,这是产生现浇箱梁开裂的主要原因,而支架沉降不是导致本项目箱梁开裂的关键原因。     

预应力混凝土连续箱梁后浇段裂缝成因分析及三维有限元模拟

采用分段浇注施工的预应力混凝土梁后浇段,由于受力情况复杂,在使用过程中出现开裂现象。针对裂缝病害产生的原因,提出从设计、施工和运营三个方面分析开裂原因的方法,并以一座采用分段浇筑施工的三跨连续梁为例进行分析。通过建立三维实体单元模型模拟该连续梁,分析发现,后浇段配束方案可能是导致该区域开裂的原因,施工过程中支架对结构的作用也可能导致该结构底板出现裂缝,而运营过程中的超载对结构影响较小。     

桥台竖向裂缝发展的影响因素分析研究

为分析桥台在施工过程中受混凝土收缩、温度变化等作用下的开裂原因,并讨论台身横向防裂钢筋、桩基刚度、承台与台身混凝土龄期差、台身后浇带的设置等因素对桥台受力性能的影响,利用Midas/FEA对桥台进行非线性计算,探究出了台身的开裂机理,并得到各因素的影响,最后给出防治建议。主要结论为:台身裂缝的原因为混凝土收缩和温度变化作用下,承台与台身的变形受桩基约束,台身在桩基上方产生裂缝并竖向向上发展;配筋率相同时,台身横向防裂钢筋宜采用"细而密"的布置方式;满足承载力要求时,适当减小桩径可减小裂缝宽度;台身后浇带的设置很大程度上减小了裂缝宽度;可不考虑承台与台身混凝土龄期差对裂缝的影响。     

连续刚构桥高墩实心段混凝土裂缝成因分析及处理措施

某连续刚构桥高墩单肢截面尺寸为4m×9m,首节实心段C50混凝土一次浇筑层高4m,浇筑后带模养护7d,拆模后墩身出现有规律的裂缝。为研究该高墩混凝土开裂原因,以及在混凝土中掺加10%膨胀剂作为处理措施的可行性,在实验室制备标准试件,测试了C50混凝土和掺膨胀剂的C50-P混凝土在恒温绝湿条件下的变形、干缩以及力学性能指标,采用有限元软件建立实心墩柱模型,分析混凝土温度历程和应力发展。结果表明:C50混凝土养护7d后撤掉养护措施,约1d后表面开裂;裂缝原因主要是约束作用下混凝土中心迅速降温与自生体积变形(收缩)相叠加,导致拉应力超过抗拉强度;C50-P混凝土在升温阶段产生的较大预压应力抵消了温度下降、体积收缩等因素产生的拉应力,在经历较长时间的降温和收缩后才出现拉应力,显著提高了抗裂性。该桥梁后续墩柱施工采用C50-P混凝土,桥墩未再开裂。     

双薄壁墩连续刚构桥箱梁底板纵向裂缝成因分析及对策

摘要：介绍了某双薄壁墩连续刚构桥在施工过程中的底板纵向裂缝的开展情况，为分析裂缝产生的原因，采用有限元软件对多种工况下箱梁底板应力分布进行了计算分析，计算结果表明混凝土收缩是纵向裂缝的主要成因。对比分析了避免底板收缩裂缝开展的对策措施，为防止裂缝在后续施工中出现，应减少薄壁墩与箱梁的浇筑时间间隔。     

转体桥合龙段混凝土纵向开裂控制研究

为控制转体桥合龙段顶板处常出现的纵向开裂，以保定乐凯大街南延工程斜拉桥为例，通过数值模拟研究了合龙段两侧老混凝土对新浇筑合龙段混凝土早期收缩的约束作用，分析了不同龄期差对新浇筑混凝土收缩应力的影响。研究发现：新浇筑合龙段混凝土的收缩应力与新老混凝土的龄期差成正比；采用缩短新老混凝土的龄期差、延迟张拉合龙段两侧部分横向预应力筋、提前洒水润湿合龙段两侧老混凝土等方法，可降低合龙段新浇筑混凝土的早期收缩应力。在此基础上提出保定乐凯大街转体桥合龙段混凝土施工方案，并进行了现场测试实验，实验结果表明：该方案可有效控制合龙段混凝土的纵向开裂问题。     

水化热和徐变收缩对V形墩系梁应力的影响

针对一种带系梁的混凝土V形墩施工前期温度应力可能导致系梁开裂的的问题,采用空间有限元的分析方法,分别建立系梁分次浇筑及一次浇筑数值模型,根据施工步骤及主要工况分析V形墩系梁温度场及应力场的变化规律,研究徐变收缩与温度耦合作用的效应。研究表明,两种施工方案中,温度及应力仅在合龙段区域差异较大,分次浇筑时,两侧已浇筑的混凝土限制了合龙段的变形,合龙段的拉应力明显增长;徐变收缩与水化热的温度效应是相互影响的,浇筑早期的徐变收缩作用在可以降低水化热产生的拉应力,且温度越高其作用越明显;分次浇筑可减少后期收缩作用在系梁中产生的拉应力。     

桥梁大体积混凝土的温度场与温度应力研究

大体积水泥混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩,由此产生的温度收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素.为在某大桥施工过程中合理地进行温控,计算了该大桥承台浇筑过程的温度场及温度应力,计算结果表明该工程施工方案合理可行,不会产生温度裂缝.     

基于二次浇筑全过程的连续箱梁桥开裂研究

该文采用Ansys对中小跨度连续箱梁桥采用二次浇筑方式施工的全过程进行了模拟,对梁体裂缝产生的原因进行了研究.在考虑支架—梁体总体变形、支架与地基非弹性沉降、水泥水化热、混凝土早期特性等因素的综合影响下,通过时变时程分析,研究了支架和基础非弹性沉降对梁体混凝土开裂的影响.研究表明:非弹性沉降是决定桥梁混凝土是否开裂的重要因素.通过支架体系整体沉降量和沉降差等量化指标,给出临界开裂状态所对应的非弹性沉降组合.     

宜昌庙嘴长江大桥大体积混凝土温度控制

宜昌庙嘴长江大桥工程桥塔墩承台及锚碇均为大体积混凝土结构,为防止施工过程中结构出现危害性裂缝,对其进行温度控制。基于现行规范和设计要求,提出可行的温控控制标准,采用 MIDAS 水化热模块计算混凝土的温度场和应力场,根据计算结果及相关经验制定冷却水自循环控制系统及其它混凝土表面养护和内部降温等措施,温控过程中布置温度测点实时监测混凝土内、外部的温度,并与计算值进行对比。结果表明,混凝土浇筑体最高温度值、里表温差、降温速率等温度控制指标均满足设计和规范要求,该桥采用针对性强、科学合理的控制措施,有效地降低了大体积混凝土内外温差,在已完成的各桥塔墩承台及锚碇基础部分均未发现明显裂缝。     

框架结构钢筋混凝土面板裂缝分析与防治

对重庆果园港区码头现浇钢筋混凝土面板裂缝进行理论分析，找出产生裂缝的原因，并针对性地采取措施。这些措施包括：提高混凝土本身抗拉强度；采用混凝土后浇带方式在施工期间解除束缚面板混凝土的约束；通过对混凝土原材料、配合比的优化和采取施工措施来减少混凝土的自生收缩、塑性收缩、干缩及温度变化和内外温差引起的收缩，从而大大降低混凝土的收缩应力。     

宜昌伍家岗长江大桥下横梁施工过程内力分配模式研究

桥塔下横梁支架在施工过程中受力情况复杂,需承受分层浇筑的混凝土自重,分批张拉的预应力荷载,同时还应考虑下横梁支架与已浇筑的下横梁下层截面的协同受力问题。该文以宜昌伍家岗长江大桥为例,对桥塔下横梁支架进行了设计,采用实体有限元软件分析了整个施工过程中下横梁支架的受力变化,并结合传感器实测数据进行对比分析,提出了下横梁支架设计荷载的合理计算方法。     

桥台裂缝成因的非线性分析及防治对策

为了分析桥台在施工过程中产生竖向裂缝的原因,通过Midas/FEA建立三维实体模型,考虑混凝土的材料非线性,选用旋转型的总应变裂缝模型,在大气降温、混凝土收缩和水化热等作用下,对桥台开裂原因及裂缝的发展过程进行非线性计算分析,结合实际裂缝发展情况,找到桥台开裂原因并提出裂缝的防治措施。结果表明,Midas/FEA的总应变裂缝模型可有效分析混凝土的开裂行为。     

现浇混凝土箱拱腹板早期裂缝分析

两座钢拱架现浇混凝土箱拱腹板冬季施工过程中,发现两桥腹板相同位置均出现多条早期竖向贯穿性裂缝。在腹板早期抗压强度、水化热测试的基础上,分别进行腹板温度收缩理论计算和有限元模型计算,综合分析表明早期混凝土的大幅降温和收缩作用是引起腹板早期竖向贯穿裂缝的主要原因。     

滨州黄河二桥索塔大体积高强度混凝土施工控制

滨州黄河二桥索塔设计采用C55混凝土，索塔截面尺寸较大，从混凝土配合比设计目标的确定，原材料的选择，混凝土配合比设计，温度应力裂缝控制，抑制碱骨料反应，混凝土生产，浇筑，养护及温控等几方面采取措施，确保工程质量，力求从混凝土配合成材,民合比中掺加粉煤灰进一步提高混凝土密实性，避免温度应力裂缝，抑制碱骨料反应等方面采取措施，提高混凝土的耐久性，但由于索塔混凝土标号较高且为大体积混凝土，虽然采用粉煤灰代替了部分水泥用量，每m^3混凝土中水泥用量仍较多，水泥标号较高且为早强水泥，从而导致了水泥水化反应较快，混凝土内升温较快，混凝土内部高温又促使了水泥水化反应的进一步加快，致使混凝土浇筑后20h左右达到温度峰值，持续3d以上，降温缓慢，严格按规范施工，落实各项避免温度裂缝的措施，中塔左下塔柱第一节段仍出现了温度裂缝，笔者认为水泥厂家生产高标号，低水化热，非早强的水泥和设计部门对大尺寸截面尽量少采用实心截面，多采用空心截面，将有利于大体积高强度混凝土的施工控制。     

海沧大桥锚碇后浇段混凝土配合比选定与温度控制

海沧大桥通过大量的研究试验，选定了掺入超量粉煤灰、外加剂及CEA膨胀剂的三掺混凝土及其试验室配合比。实际施工中，又根据专家意见进行现场拌和、试配、试验，最后确定了混凝土施工配合比，此外，还采取了锚块降温、控制混凝土入泵温度(包括骨料降温、水降温、水泥降温、选择气温较低时浇筑)、后浇段降温、控制浇筑间隔时间、加强养护等措施，有效地防止了后浇段混凝土开裂，保证了锚碇的工程质量。     

斜拉桥主梁长悬臂翼缘板施工阶段裂缝成因分析

针对某长悬臂翼缘板箱梁斜拉桥在施工阶段出现的裂缝,运用ANSYS建立主梁悬臂翼缘板有限元模型,分析砼收缩差异和横向预应力对翼缘板的影响,结果表明两者效应的叠加是导致裂缝产生的主要原因,并提出了相应预防措施。     

钢-混凝土组合梁桥早期温度效应试验研究

为了研究混凝土浇筑早期水化反应引起的温度变化对钢混组合梁桥变形和应力的影响,以一简支梁桥为试验对象,测试了混凝土桥面板和钢梁在混凝土浇筑前后温度和应变变化数据,并对钢梁由于温度变化引起的应力进行了解析。分析结果表明:混凝土在凝结硬化过程中温度先升后降,在升温阶段结束后,混凝土板获得足够的刚度来约束钢梁的变形,在降温阶段结束后混凝土桥面板与钢梁变形协调。混凝土板在降温阶段的收缩受到了钢梁顶板的约束,拉应力开始产生。降温阶段结束后混凝土板中拉应力的大小与升温阶段结束后钢梁横截面上的温度梯度以及混凝土板与钢梁顶板的温差有关。     

PC连续箱梁施工阶段裂缝检测及成因分析

某软土地区城际铁路PC连续箱梁在支架现浇施工过程中顶板、腹板出现开裂病害,为评估裂缝对箱梁受力性能和工作性能的影响,采用三维激光扫描仪对箱梁顶板和底板线形进行扫描,对裂缝分布情况,裂缝长度、宽度和深度等形态进行检测,分析了裂缝产生的主要原因。建立三维空间有限元模型,分析施工支架变形和箱梁分层浇筑在施工过程中对PC连续箱梁的应力和线形影响。结果表明:第3跨、第4跨变形过大,第4跨最大变形达2.31cm;4号墩顶负弯矩区产生拉应力,最大应力值达6.02MPa。通过对箱梁应力分布和裂缝形态分析得出,箱梁负弯矩区施工期间开裂的主要原因是由于支架刚度不足,在支架刚度不足条件下,箱梁分层浇筑会加剧箱梁开裂。     

上海威宁路桥横向受力分析

上海威宁路桥主桥上部结构为三跨预应力混凝土连续梁结构,横向为双幅主梁连续桥面。桥梁采用纵横向预应力体系,施工方法为悬臂浇筑与满堂支架现浇相结合,横桥向分为两幅进行施工并通过后浇带连为一体。该文根据桥面板,中横梁和边横梁的不同结构特点采用了有针对性的结构形式设计,分别进行横向受力分析,可供相关专业人员参考。