斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板裂缝成因分析与防裂措施研究

为了解斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板斜向裂缝成因并制定合理的防裂措施,以某主跨120 m的π型预应力混凝土梁斜拉桥为背景,针对其悬臂施工阶段主梁翼缘板下表面出现斜向裂缝的现象进行分析。采用ANSYS软件建立该桥施工阶段杆系模型与混凝土梁实体模型,分析梁体自重、斜拉索张拉、预应力张拉、混凝土收缩、混凝土水化热作用下主梁翼缘板下表面应力情况。结果表明:梁体自重及斜拉索张拉作用下,翼缘板下表面未出现拉应力;横向及纵向预应力张拉作用下,翼缘板下表面产生一定的拉应力,但未超过混凝土抗拉强度标准值;混凝土收缩作用下,翼缘板下表面产生极小的拉应力,不会引起裂缝;混凝土养护过程中水化热作用下,翼缘板下表面混凝土与周边混凝土存在一定温差,部分测点第一主应力超过混凝土抗拉强度标准值,是开裂的主要原因。针对混凝土水化热作用影响,提出主肋布置冷却水管与翼缘板下方火炉加热并用的防裂措施,建立热流耦合模型分析防裂效果。结果表明:所采用的措施能够改善主梁养护过程中水化热温度场分布,各测点第一主应力均未超过混凝土抗拉强度标准值。

碳纤维材料加固π型混凝土梁抗弯试验研究

通过对27根钢筋混凝土梁的静载试验,研究了不同加固方式、不同嵌贴数量对CFRP材料加固普通混凝土梁及π型混凝土梁的破坏形态、极限承载力及刚度等的影响,研究了被加固(π型)混凝土梁的弯曲特性,比较了表层嵌入法和表层外贴法加固普通混凝土梁和π型混凝土梁的加固效果。结果表明,CFRP材料加固π型混凝土梁的效果稍次于加固普通混凝土梁;无论是普通混凝土梁还是π型混凝土梁,表层嵌入法的加固效果明显优于表层外贴法。