王韶纤
湘潭大学土木工程与力学学院
本次研究中,以文献调研法对于行业内优秀从业专家以及学者的研究著作进行了拜读,产生了亲身的钦佩之情,同时在其中也学习到了丰富的研究经验。在工程建设当中,混凝土组合梁具有至关重要的作用,同时随着对于桥梁功能性要求的提升,混凝土组合梁也需要拥有更大的刚度、跨越能力以及较好的结构高度,并且在工程施工阶段科学控制混凝土组合梁的裂缝问题也是保证工程高质量竣工的前提基础,因此便需要针对于混凝土组合梁在工程中的抗裂性能作出细致的研究与探讨,以此充分保证其抗力性能符合工程质量标准,确保工程在投入使用阶段充分发挥出各项优良性能。
研究过程中,笔者共计查找参考文献21篇,之后通过统计分析、细化考量、去伪存真之后找出与本次研究息息相关的参考文献10篇,笔者也将从中提取出理论基础作为本次研究过程的理论支撑,希望可以取得丰富的研究成果,充分明确混凝土组合梁在工程中的抗裂性能,并且根据其抗裂性能为工程建设提供一定的数据参考。
1.混凝土组合梁抗裂性能的实验研究过程
樊健生、聂建国、张彦玲等人在文章研究当中细致探讨与分析了混凝土组合梁的受力性能,针对于体外预应力对抗裂性能以及刚度的影响进行了实验探究,其在实验的过程当中通过控制变量的方式进行整个实验过程,通过实验研究表明:非预应力组合梁在负弯矩的作用之下会产生开裂荷载,同时其在较低荷载之下就会由于混凝土开裂的原因而发生明显的内力重分布,与此同时横向钢筋间距会对于混凝土组合梁的抗裂性能造成较为严重的影响,随着其体外预应力的增大,裂缝间距以及宽度也会呈现出明显减小的趋势,而这也充分说明体外预应力可以有效改善混凝土组合梁的综合受力性能。通过对于以上实验过程的分析,也给本次研究提供了经验指导,使本人充分明确了混凝土组合梁抗裂性能的研究方式[1]。
李胜指出,部分充填式钢箱-混凝土组合梁是基于传统钢箱-混凝土连续组合梁中支座负弯矩区因混凝土翼板开裂而导致抗弯能力、抗扭刚度以及局部稳定性不足的特点,同时混凝土组合梁的抗力性能也属于实现工程质量控制的关键性措施,因此便要积极开展对于混凝土组合梁抗裂性能的研究与探讨,其在研究当中通过实验的方式分析了混凝土组合梁抗裂性能的各方面影响因素,在实际工程开展阶段也将改善措施融入其中,对于工程的质量提升起到一定促进作用[2]。
唐杨、林驰、闫龙等人在文章中分析了混凝土组合梁在工程中应用阶段如何通过科学且合理的设计提高其抗裂性能,同时在实际应用阶段其采用了V型支撑的方式,有效降低了墩顶负弯矩峰值,同时在施工阶段选择桥面板之后结合法,有效降低了负弯矩区拉应力,在一定程度上提高了混凝土组合梁的抗裂性呢,同时其在分析中也基于实验研究的结果提出了强化混凝土组合梁抗裂性能的一系列施工措施,对于本次研究起到指导性的意义[3-4]。
2.混凝土组合梁的抗裂性能与极限承载力
卫德刚、高立翠指出混凝土组合梁在工程中的应用具有较好的抗压性能,但是其抗力性能稍差,因此便可以混凝土组合梁的高压性能进行细致的分析与研究,在文章当中通过将钢结构融入其中的方式强化了混凝土组合梁的高度,在受力方面混凝土组合梁以及钢结构之间协同工作,并且做到了扬长避短,充分发挥出了材料特性,通过以上的组合方式也使混凝土组合梁拥有较大的抗裂能力以及抗倾覆能力,施工过程较为方便,同时工期也比较短,所以在实际工程当中得到了极为广泛的应用与实践。除此之外,在文章的研究当中也通过建模分析的方式对于不同预应力、不同混凝土强度等级条件之下的混凝土组合梁抗裂性能进行了分别实验,充分明确了混凝土组合梁在应用期间抗裂性能的影响因素,并且具有针对性的提出强化混凝土组合梁抗裂性能的措施,丰富了笔者的研究思路[5-6]。
龚贵林在文章中细致探讨与研究了混凝土组合梁的刚度性能实验,其指出混凝土组合梁的抗裂性能优劣在一定程度上会影响到整体工程的质量,因此必须要在开展工程施工阶段充分关注混凝土组合梁的抗裂性能,根据其中的影响因素定制具有针对性的改善措施,在此阶段需要关注施工的环境、施工条件以及现场所采取的施工技术措施,从而充分保证混凝土组合梁拥有更良好的抗裂性能以及极限承载力,用以确保混凝土组合梁在投入使用阶段能够充分发挥其作用[7]。
3.混凝土组合梁抗裂设计方法
刘朋、完海鹰等人指出在工程施工阶段决定整体工程的关键性因素便是混凝土组合梁的抗裂性能,因此便要在工程施工开展之前通过科学且细致的设计工作以强化混凝土组合梁的抗裂性能。其在研究中为了分析与探究混凝土组合梁的受力性能以及其所产生的破坏形式,进行了4根足尺钢筋桁架混凝土组合梁跨中两点对称加载试验,同时通过实验的过程得出了试验的结果并且结合理论分析了混凝土组合梁在工程应用阶段抗裂性能的影响因素。在实验的过程中,混凝土组合梁表现出了较好的整体性能,同时通过钢筋桁架的形式也可以有效确保混凝土组合梁的抗裂性能,确保其在投入使用阶段能够充分符合质量需求,此外根据实验结果对于工程当中混凝土组合梁的施工设计也进行了全面的探讨与研究,对于工程质量的提升起到了积极的促进作用[8]。许伟、朱浮声、王连广、许峰等人认为混凝土强度指标在一定程度上与整体工程的竣工质量产生密切的关联,其通过实验研究的过程对于混凝土抗裂性能进行了细致的研究与探讨,实验结果表明,在荷载达到极限荷载的40%左右,微裂缝会在加载点之下的混凝土板底出现,之后以加载点为中心逐渐增加,发展到最后裂缝会贯穿整个板顶。与此同时,其根据实验当中所得到的各项数据绘制了混凝土组合梁与其荷载之间的关系曲线,通过弹性分析的理论对于混凝土组合梁的开裂极限负荷进行了分析,充分明确了混凝土组合梁在实际当中受到影响的因素,而对于此过程研究进行分析也丰富了笔者的研究思路[9]。徐亚丰、许伟、秦桂娟等人指出,在工程施工阶段需要充分关注混凝土组合梁的抗裂性能,其抗力性能的优劣会在一定程度上影响到整体工程质量,同时其在文章的研究阶段分析了高强混凝土组合梁截面高度的取值研究,通过对于这一项指标的研究与探讨明确了混凝土组合梁抗裂性能的影响因素,同时基于高强混凝土组合梁承载能力极限状态及正常使用极限状态下的工作机理基础,细致分析与探讨了如何在工程中强化混凝土组合梁的抗裂性能,对于本次研究起到了指导性的意义[10]。
综上所述,通过笔者对于行业内资深从业专家以及学者的研究文献进行分析与总结发现,在工程建设开展阶段需要充分关注混凝土组合梁的抗裂性能,同时抗裂性能的优劣也会在一定程度上影响到混凝土组合梁在实际投入使用阶段的功能发挥,主要表现为抗裂性能良好则工程质量可以达到良好的安全指标,反之则有可能导致工程之中存在安全隐患。因此在本文的研究当中也将通过实验探究的方式积极探寻混凝土组合梁在投入工程使用阶段的抗裂性能及其各方面影响因素,以期探寻出一条切实提高工程建设质量的路径[10]。
参考文献:
[1]樊健生, 聂建国, 张彦玲. 钢-混凝土组合梁抗裂性能的试验研究[J]. 土木工程学报, 2011(02):1-7.
[2]李胜. 部分充填式钢箱-混凝土组合梁负弯矩下抗裂性能[D]. 2015.
[3]唐杨. 钢—混凝土组合梁桥混凝土桥面板的抗裂设计方法研究[J]. 国防交通工程与技术, 2018, 016(001):15-19.
[4]林驰、闫龙、卢志芳. 钢-LUHPC组合梁抗裂性能试验研究[J]. 武汉理工大学学报, 2019, v.41;No.344(08):60-66+82.
[5]卫德刚. 钢—混凝土组合梁组合机理分析与应用设计[J]. 全文版:工程技术, 2016(3):104-104.
[6]高立翠. 曲线钢—混凝土梁桥负弯矩区抗裂性能的有限元分析[D]. 长安大学, 2009.
[7]龚贵林. PBL增强混凝土组合梁刚度性能试验研究[J]. 交通标准化, 2010, 000(017):6-9.
[8]刘朋, 完海鹰. 钢筋桁架混凝土组合梁的试验研究[J]. 结构工程师, 2016, 032(003):155-161.
[9]许伟,朱浮声,王连广,许峰. 钢与高强混凝土组合梁的抗裂性能[J]. 东北大学学报(自然科学版)(1期):92-95.
[10]徐亚丰, 许伟, 秦桂娟,等. 钢与高强混凝土组合梁截面高度的取值研究[J]. 沈阳建筑大学学报:自然科学版, 2003, 019(001):11-13.