混凝土具有熱膨脹和收縮的特性,當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)溫度變化時(shí),混凝土將變形。如果控制變形,則結(jié)構(gòu)將受到應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混合拉伸強(qiáng)度時(shí),可能會(huì)發(fā)生溫度開裂。在某些大跨度橋梁中,熱應(yīng)力可能會(huì)達(dá)到或超過(guò)活荷載應(yīng)力。溫度裂縫的主要特征是,隨著溫度的變化,它會(huì)擴(kuò)張或閉合。引起溫度變化的主要因素是年溫差。四個(gè)季節(jié)的溫度全年都在不斷變化,但相對(duì)緩慢。橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是由橋梁的縱向位移引起的。通常,可以使用橋梁伸縮縫,支撐位移或柔性墩來(lái)協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)措施。
諸如拱橋和剛架橋的溫度裂縫僅在結(jié)構(gòu)位移受到限制時(shí)才會(huì)發(fā)生。通常將中國(guó)的年溫差視為一月和七月的平均溫度變化??紤]到混凝土的蠕變性能,在計(jì)算年溫差時(shí)應(yīng)考慮混凝土的彈性模量和陽(yáng)光。橋面板,大梁或橋墩側(cè)面的暴露溫度明顯高于其他部分,并且溫度梯度是非線性的。由于自約束,局部拉應(yīng)力大并且出現(xiàn)裂紋。陽(yáng)光和突然冷卻是結(jié)構(gòu)中溫度裂縫的常見原因。溫度突然下降。突然的傾盆大雨,冷空氣的入侵和落日將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的外表面溫度突然下降,但由于內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢,溫度梯度相對(duì)較慢。在計(jì)算陽(yáng)光和突然冷卻的內(nèi)力時(shí),無(wú)論混凝土的彈性模量如何,都可以使用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶋H橋梁數(shù)據(jù),而與混凝土的彈性模量無(wú)關(guān)。
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