论文装配式混凝土空心板铰缝病害分析是适合病害论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关24种常见植物病害防治开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
摘 要：文章浅要从铰缝的实际受力机理着手,来分析在高速公路设计、施工等过程中会对装配式混凝土空心板的病害造成原因.
关键词：装配式；混凝土；空心板；铰缝病害
随着社会经济的高速发展,我国的高速公路事业取得了突破性的进展,但在对已建成的高速公路中进行桥梁吊车结果却不尽人意.我国高速公路建设过程中广泛使用的结构性能良好、便于施工的装配式混凝土空心板,在调查过程中显示出在这种空心板的铰缝会出现纵向开裂的病害,严重威胁到桥梁的使用功能,甚至出现了“单板受力”,危及整个桥梁的结构安全.由此可见,装配式混凝土空心板铰缝的质量好坏对于高速公路的桥梁结构功能都有较大的影响,研究混领土空心板铰缝病害分析对高速公路建设事业有着重要的作用.本文浅要从铰缝的实际受力机理着手,来分析在高速公路设计、施工等过程中会对装配式混凝土空心板的病害造成原因.
1铰缝的受力机理
铰缝的受力机理并不如我们理想状态中的只传递剪力,而没有承受弯矩,这是传统的铰接板理论的核心内容,也是现今许多高速公路设计计算中利用到的核心理论依据.而实际上这种计算是有些失真的,因为铰缝的混凝土并没有如理想状态下那样不承受弯矩,实际上它还受到纵向剪力、横向弯矩以及法向力的影响,并且因为铰缝中的混凝土会和空心板的混凝土产生一定的粘接性,导致铰缝的抗弯刚度增强.根据实验研究,在受到负载的情况下,铰缝会受到横向弯矩的作用（有可能是负弯矩）,研究还表面,铰缝横向应力会随着桥梁的宽度变宽而越来越大,逐步对桥梁产生影响,造成桥面以及底板沿铰缝而纵向开裂.
实验研究是以某装配式空心板桥为主要研究对象,通过利用ANSYS实体单元进行准确的企口铰缝模拟,并且建立了准确的数据模型,通过分析控制界面的实际应力值,得到了造成铰缝产生病害的主要原因为横向拉应力超标.这种病因可以从抗弯和抗剪两个方面来解释其对铰缝的危害.
1.1抗弯原理.当铰缝收到横向弯矩作用时,此时桥梁空心板会受到几个不同方向的剪力、内力,此时的桥梁的铰缝主要是在横向弯矩和剪力以及应力之间的合理作用,通过数据模型的处理,进一步分析可以得到铰缝的主拉应力的轨迹,轨迹图形成圆弧状,在空心板受力界面产生纵向变形.而当负载卸去,变形会因为惯性原因有一定的恢复作用,此时会对铰缝产生一定的负向弯矩作用,铰缝处再次受到弯矩的作用,在这样如此反复之中,铰缝便会容易发生开裂.
1.2抗剪机理.对于装配式混凝土空心板铰缝处来说,计算抗剪强度一般是结合面抗剪公式,这是因为它属于新老混凝土结合面的研究范畴.它的主要计算公式v 等于Φc（C+μσ）,式中v表示为混凝土结合面的抗剪强度,Φc比奥斯为混凝土的折减系数,C值代表的是新老混凝土之间的粘接力,μ指表示的是二者之间的摩擦系数.而对于C和μ的取值,一般按照混凝土浇筑会宁图表面是否有意凿毛,如若有,则C值取0.50MPA,如若没有,C值取0.25MPA.而μ值会因为混凝土的质地不同而不同,一般来说,普通混凝土的系数为为1.0,全轻质混凝土取0.75,砂质轻质混凝土取0.85.有意凿毛的情况下,μ值系数为0.5,如若没有,则为0.6.μ值为混凝土系数和自身系数的乘积.从公式上来分析可知,影响铰缝抗剪强度的主要因素为混凝土之间的法相压力以及粘接力,以摩擦力的形式对铰缝起到抗剪作用.
2铰缝病害原因分析
2.1设计过程中的铰缝病害产生原因.根据调查方向,铰缝的形成一般分为三种,早期的装配式混凝土空心板由于不配置抗剪刚劲,因而产生铰缝较浅,尺寸也比较小,这是因为铰缝处的抗剪强度主要由两种混凝土之间产生的粘接力提供,铰缝的结构尺寸也较小,我们称之为浅铰缝,正是因为铰缝较小,在受到应力的作用下,会更容易产生病害.在后期的设计过程中考虑到这些原因,加深了铰缝的尺寸,逐步由浅铰缝、中铰缝向深铰缝过度,使缝内的混凝土能够产生振捣,并且配置了抗剪钢筋,提高了铰缝的抗剪能力.从设计角度出发,对于铰缝的病害分析主要来自以下几个方面：铰缝设计时采用浅铰缝的形式；铰缝内没有配置抗剪钢筋,或者配置的抗剪钢筋无法满足铰缝的抗剪强度；没有考虑到预应力对后板的影响,因而没有对桥面进行铺装层厚度增加；忽略了横向预应力能够降低铰缝的剪力和弯矩对铰缝的影响,没有采取一些防护措施.
2.2施工方面.在施工过程中,因为某些施工单位对铰缝的危害并不是十分重视,往往对铰缝的施工有些避重就轻,常常会出现一些技术上的疏忽,例如铰缝内配置的抗剪钢筋的绑扎不符合技术要求、预制空心板正面凿毛,但是侧面没有凿毛、铰缝浇筑过程中没有进行密实的振捣.这些技术上的疏忽都会给铰缝病害带来潜在的威胁.例如铰缝内的抗剪钢筋如果没有进行合理的绑扎,那么就会很大程度上降低铰缝的抗剪强度.如果预制板的侧面不进行凿毛,那么就会减少新旧混凝土之间的摩擦力,进而降低铰缝的抗剪强度,而在振捣过程中,如果没达到密实程度,则会对铰缝造成很大影响,严重程度会出现局部铰缝被压碎的现象.
在施工中还有一个容易被施工单位忽略,那就是装配式混凝土空心板的支座支撑问题,目前在公路工程中,多采用的支座为板式橡胶支座,1片空心板配置4个支座,然而,因为施工中的高程控制不严,会使得个别支座脱空,出现“三条腿”、“两条腿”的情况,造成混凝土空心板产生横向扭矩,进而提高铰缝处收到的应力大小,进而容易对铰缝处产生病害.
2.3公路维护管理运营方面.铰缝出现开裂现象的另一原因就是桥梁的维护问题,再坚实的桥梁也需要一定的桥梁养护和检查,而铰缝处往往会被养护人员所忽略,在出现裂缝征兆时没有进行良好的处理,导致裂缝不断扩大,进而形成病害.
桥梁运营过程中,对铰缝处的影响主要来自于负载量过大以及天气变化两个原因.随着我国的汽车拥有者数量不断增加,我国许多的公路桥梁都处于超负荷的运载情况下.在超载的情况下,混凝土空心板在应力的反复作用下,会使得铰缝处提前破坏.天气变化则是运营管理中无法避免的偶然因素,桥梁在使用一段时间后,如果桥面防水性不高,那么雨水天气下就会有水分渗入铰缝混凝土中,进而降低混凝土和抗剪钢筋之间的性能,加速铰缝混凝土的脱落.
3预防方法
根据以上分析,我们不难看出对装配式混凝土空心板的铰缝病的防治方法.首先,需要严格控制在公路桥梁设计阶段过程中,对铰缝的结构尺寸、抗剪钢筋的配置、以及合理利用横向结构联接性能等等来改善空心板的整体性能,可以增加有效高度、改善界面尺寸,提高承重构件的刚度.其次,在施工过程中,要将铰缝处的施工工艺质量严格把关,要将相关增强铰缝处的抗剪强度的相关措施落到实处,不要流于形式.最后,要进行良好的公路桥梁的养护维修工作,严格控制公路的负载流量,避免超载情况,这样才能更加有效的提高铰缝的安全性.
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