混凝土箱型桥塔既有裂缝温变特性研究

摘要

混凝土桥塔的裂缝扩展直接影响桥塔的使用寿命,为了探讨温度场对桥塔既有裂缝宽度的影响,以某双塔悬索桥混凝土桥塔为例,对混凝土桥塔的日照温度场、裂缝宽度和深度进行观测,并建立混凝土桥塔实体三维模型,模拟了桥塔的温度场和裂缝的扩展情况。通过实测值与理论计算值比较分析表明,3个季节塔壁内、外表面温度随时间变化近似均呈正弦曲线变化趋势,塔外日较温差比塔内大;桥塔沿壁厚4个方向的温差变化趋势相近,且桥塔内、外表面最大正、负温差均发生在冬季,最大值分别为20.4℃、-11.5℃。桥塔裂缝随着塔壁厚度方向温差变化有明显的闭合和张开现象,最大幅值约为0.14 mm,但裂缝扩展并不明显,可认为裂缝扩展到一定程度后不再发展。然而桥塔裂缝闭合和张开现象造成裂缝修补困难,常规修补方法效果不是很理想,这与实桥裂缝修补后再次开裂的现象十分吻合。