中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
兩類斜裂縫，試驗(yàn)表明在鋼筋混凝土梁中可能發(fā)生兩類斜裂縫：彎剪斜裂縫(flexuralshearcracks) 和腹剪斜裂縫(web-shear cracks)。呂志濤院士早在1964年就通過(guò)試驗(yàn)研究，在國(guó)內(nèi)率先提出了這兩類斜裂縫的劃分并開(kāi)展了相關(guān)的理論研究。
彎剪斜裂縫是由彎曲裂縫延伸而成的斜裂縫，通常發(fā)生在剪力和彎矩都較大的區(qū)段。彎曲裂縫首先在受拉區(qū)形成，并豎直向上伸展，當(dāng)彎曲裂縫的上端因斜向主拉應(yīng)力足夠大時(shí)，該裂縫就會(huì)斜向擴(kuò)展。另一類斜裂縫是腹剪斜裂縫，在薄腹梁的支座附近容易出現(xiàn)。腹剪裂縫發(fā)生在彎曲應(yīng)力較小、而剪應(yīng)力相對(duì)較大的區(qū)域，一般首先出現(xiàn)在混凝土截面中性軸附近，并向兩端開(kāi)展。腹剪斜裂縫的開(kāi)展有時(shí)很突然，所以，比彎剪裂縫破壞性更大。
基于主拉應(yīng)力控制的抗裂設(shè)計(jì)
主應(yīng)力的計(jì)算在計(jì)算出截面上某點(diǎn)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力后，可按平面摩爾圓計(jì)算該點(diǎn)的主壓應(yīng)力和主拉應(yīng)力例如，在矩形截面的簡(jiǎn)支梁中，自重作用下的主應(yīng)力跡線，實(shí)線為主拉應(yīng)力跡線，虛線為主壓應(yīng)力跡線。
對(duì)不配預(yù)應(yīng)力筋的混凝土梁。截面中心軸處于純剪應(yīng)力狀態(tài)，可得主拉應(yīng)力方向與梁軸線成45°夾角，在垂直主拉應(yīng)力的方向容易出現(xiàn)腹剪斜裂縫。對(duì)施加縱向預(yù)應(yīng)力的梁，縱向預(yù)壓應(yīng)力能夠減小主拉應(yīng)力數(shù)值，并且使主拉應(yīng)力與梁軸線的夾角變大，斜裂縫的方向變得平坦，可提高箍筋的抗剪利用率。另外，彎起的預(yù)應(yīng)力筋能夠產(chǎn)生抵抗荷載效應(yīng)的預(yù)剪力，使總剪力減少。但一味地提高縱向預(yù)應(yīng)力的量值，不可能完全消除斜向拉應(yīng)力；在梁體較高的情況下，在腹板中引入豎向預(yù)應(yīng)力，從理論上可以消除主拉應(yīng)力。
在設(shè)計(jì)中，通過(guò)構(gòu)造措施和配筋設(shè)計(jì)限制主拉應(yīng)力大小，對(duì)提高腹板抗裂性十分重要。例如，在采用節(jié)段施工的箱形截面混凝土梁橋中，中跨墩頂附近剪力較大，通常采用預(yù)應(yīng)力筋布置方式，包括布置頂板束、腹板斜束和豎向束。斜束對(duì)減小腹板的剪力有貢獻(xiàn)（預(yù)剪），豎向東對(duì)增加腹板豎向壓應(yīng)力有貢獻(xiàn)（預(yù)壓）。在彎矩、剪力和軸力作用下，截面剪應(yīng)力和正應(yīng)力分布可按材料力學(xué)方法計(jì)算，所示。在平面應(yīng)力狀態(tài)下，雙向受壓的腹板可以不出現(xiàn)平面內(nèi)主拉壓力。
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