断裂力学及其在桥梁裂纹检测中的应用

断裂力学及其在桥梁裂纹检测中的应用

摘要：桥梁检测评价对桥梁的安全使用具有不同寻常的重要性及意义。断裂力学是一种可以有效预测桥梁疲劳剩余寿命的方法之一，并克服了经典疲劳分析方法的不足。本文从断裂力学角度出发，首先介绍了断裂力学的基本理论方法，分析了裂纹形成的机理和受力原因，进一步提出桥梁结构件断裂力学分析模型。应用三角形退化单元建立简化的中心裂纹断裂有限元模型（CCT），对检测出的桥梁裂纹从初始裂纹阶段到临界裂纹阶段的模拟，得出桥梁结构件的剩余使用寿命。为评估桥梁寿命与安全使用做参考。

关键词：断裂力学，桥梁裂纹，检测，剩余使用寿命

Fracture mechanics and its application in bridge crack detection

Abstract：Bridge inspection evaluation has unusual importance and significance for the safe use of the bridge. Fracture mechanics is an effective residual fatigue life prediction of the bridge approach and overcome the shortcomings of classical fatigue analysis methods. This paper introduces the basic theory of fracture mechanics analyzes the mechanism and causes of stress crack formation from the viewpoint of fracture mechanics, further proposed bridge structure fracture mechanics analysis model. Triangle degraded unit is used to establish a simplified finite element model of a central crack fracture (CCT) to detect cracks from the initial stage to simulate critical crack stage, draw the remaining life of the bridge structures in order to assess the life and safety of the bridge as a reference.

Key words:fracture mechanics, bridge crake, detection, RUL

1.前言

工程断裂是危险性和破坏性较大的事故[1]。飞机机身和船体开裂，天然气和其他压力管道的裂纹扩展，铁轨疲劳断裂，压力容器发生破裂等事故屡有发生。根据美国和欧共体的权威专业机构统计：世界上由于机件、构件及电子元件的断裂、疲劳、腐蚀、磨损破坏造成的经济损失高达各国国民生产总值的6%~8%。因此，开展断裂力学的研究意义重大，将会防范上述的破坏行为，降低由断裂和破坏造成的经济损失，显著减少事故的发生。

桥梁建设是国家重要的基础设施建设之一，桥梁工程是关系社会和经济协调发展的生命工程[2]。桥梁建设的快速发展，需要巨大的资金投入，在经济社会中的地位显赫，使得人们对桥梁的安全性、耐久性的重视越来越高。另外，现役桥梁实际通行荷载越来越大，甚至远远超出其设计载荷。同时随着时间的推移，公路桥梁在长期的自然环境（大气腐蚀、温度、湿度变化）和使用环境（荷载作用，材料和结构的疲劳）的作用下，总会逐渐产生损伤现象。

实践证明，断裂力学方法可以有效预测桥梁的疲劳剩余寿命，并可克服经典疲劳分析方法的不足。基于断裂力学预测剩余寿命及安全性的一般过程可以分为4步：首先确定临界构件（杆件或节点板），并验算这些构件的构造强壮度；进而对那些没有足够强壮度的构件计算其最大容许裂纹大小；然后计算从裂纹探测长度或初始裂纹长度至断裂的裂纹增长时间，并验算是否超出正常可接受的检测间隔；最后对那些剩余寿命小于正常检测间隔的构件进行必要的加强，以延长整个桥梁的使用寿命。桥梁检测评价的重要性及意义如下：

1)桥梁由于运营多年，主要部位出现缺陷，如裂纹、错位、沉降等，通过检查确定桥梁各

部位损伤的程度及实际承载能力。

2)原来按旧标准规定的载荷等级设计的桥梁，现在由于交通量的不断增加，车辆载重的不

断加大，对桥梁通过能力和承载能力的要求愈来愈高。通过检查评价，可确定原来桥梁的等级，从而决定是否需要通过加固来提高其荷载等级。

3)随着我国现代化工业建设的发展，特大型工业设备、集装箱运输逐渐频繁，超重车辆过

桥的情况时有发生，通过检查评价，可确定超重车辆是否能安全通过，并为临时加固提供技术资料。

4)桥梁遭受特大灾害时，如发生泥石流、地震、洪水等而受到严重损坏，或在建造、使用

过程中发生严重缺陷（如质量事故、过度的变形和严重裂纹以及意外的撞击受损断裂等），需通过检测。

5)在役桥梁资料不全，需通过检查，重新建立和积累技术资料，为加强科学管理和提高桥

梁技术水平提供必要条件。

6)系统地收集桥梁技术数据，建立桥梁数据库，应用计算机管理系统更好地维护管理好桥

梁，指导桥梁养护、加固与维修工作。

7)对于一些重大的桥梁或特大桥梁，在建成之后，通过检查评价，可评价其设计与施工质

量，确定工程的可靠度。

8)对采用新型结构的桥梁，通过检测评价，可验证理论的实践性和可靠性，并能进一步发

现问题，总结经验，以便对结构设计理论及结构形式加以改进，使其更臻完善。

9)了解桥梁实际受力状态，判断结构的安全承载能力和使用条件评价，为进行桥梁的修复

加固提供可靠依据。

10)对经过维修加固的桥梁进行竣工检查，通过检查可检验维修加固的质量，并验证加固方

法的合理性与可靠性。

2.断裂力学理论

断裂是构件重要的失效形式之一。很多事故是由构件的断裂所引起的，其结果往往是破坏性的，甚至是灾难性的。

2.1裂纹的基本类型

在断裂力学中，裂纹常按其受力及裂纹扩展途径分为三种类型：类型I张开型（opening mode），类型II滑开型（sliding mode），类型III撕开型（anti-plane shear mode）[3]。

(a)I型裂纹(b)II型裂纹(c)III型裂纹

图 1 裂纹类型

（1）I型裂纹，如图1（a），拉应力垂直于裂纹扩展面，裂纹上下表面沿作用力的方向张开，裂纹烟裂纹面往前扩展。

（2）II型裂纹，如图1（b），其特征为裂纹的扩展受切应力控制，切应力平行作用于裂纹面而且垂直于裂纹线，裂纹沿裂纹面平行滑开扩展。

（3） III 型裂纹，如图1（c ），在平行于裂纹前沿线方向平行的剪应力的作用下，裂纹面

产生沿裂纹面的撕开扩展。

在实际的工程应用中，I 型裂纹最为常见，同时也是最危险的一种裂纹。

2.2 应力强度因子

以二维I 型裂纹为例，分析裂纹尖端的应力场。如图2，一无限大板有一条中心裂纹，其长度为2a ，受双轴拉应力作用。以裂纹端点为原点建立坐标系（图3），x 方向是裂纹扩展方向，y 方向是裂纹面的法线方向，z 方向则是离面的方向。

图2 无限大板受双轴应力 图3 平面问题的应力单元

考虑一个离面裂纹端很近、位置在极坐标(,)r θ的平面问题的应力单元，根据弹性力学理论，得出裂纹尖端附近的应力场和位移长如下：

（1）

式中，I K 称为I 型应力强度因子（stress intensity factor ）。

0()z z x y v σσσσ=???=+??

平面应力平面应变 （2） 式中，v-泊松比。

位移计算公式：

31)cos cos ]2231)sin sin ]22u k v k θθθθ?=--????=+-??

（3） 式中：3134v k v v v -??=-+??-?

平面应力，泊松比平面应变

31sin sin 222x θθθσ??=

-????31sin sin 222y θθθσ??+????23cos 2cos 2sin 2θθθπτr K I

xy =

由应力计算公式知，当r 趋于0时，应力分量都会趋于无穷大。也就是说，只要存在裂纹，不论载荷多么小，裂纹尖端的应力总是无穷大，按照传统的强度理论，裂纹体就会发生破坏或裂纹就会扩展，这与实际工程中大量带裂纹构件不发生破坏的事实不符合。这说明不能再用应力的大小来判断裂纹体是否发生破坏或者裂纹是否扩展的指标。另由应力和位移公式可知，裂纹尖端应力场和位移场与应力强度因子I K 成正比，因此应力强度因子的大小反

映了裂纹尖端应力场和位移场的强弱，是衡量裂纹尖端应力场的重要参量。对I 型裂纹定义强度因子为

=(,0)I y r K r → （4） 无限大平板有长度2a 的中心裂纹，受到无穷远处的单向均匀拉伸σ

I K = （5）

对无限大平板有长度2a 的中心裂纹，受切应力作用时，II 型、III 型裂纹应力强度因子为

=(,0)II yx r K r → （6）

=(,0)III yz r K r → （7） 计算各种构件的应力强度因子是线弹性断裂力学的一项重要任务。目前求应力强度因子的方法有三种：解析法、数值解法和实验标定法。解析法中有Westergard 应力函数法，积分变换法，Green 函数法等；数值法中有边界配置法，边界元法，有限元法，有限差分法等；实验法中有柔度法、网格法、光弹性法、云纹法等等。解析法一般只能解一些简单的问题，实验法用来求解较复杂的问题，实际问题中多采用数值的方法。

2.3 线弹性断裂准则——应力强度因子准则

由于应力强度因子(,,)N K N I II III =的大小反映了裂纹尖端场的强弱，所以，可以把应力强度因子作为判断裂纹是否进入失稳状态的指标，建立裂纹失稳扩展的临界条件： (,,)N NC K K N I II III ==

其中，(,,)NC K N I II III =称为材料的断裂韧性（或称为临界应力强度因子），它是与实验温度、板厚、变形速率等因素有关的量，在这些外部因素固定时，它是材料常数。

3. 断裂力学在桥梁裂纹检测中的应用

3.1 桥梁常见裂纹类型

桥梁裂纹的分类有多种，从安全角度考虑可分为安全的工作裂纹和非正常裂纹；按客观成因可分为先天裂纹、原生裂纹和后生裂纹；从力学机理角度可分为弯曲裂纹、剪切裂纹、局部承压裂纹、次裂纹等；从结构承载力的影响的角度考虑，把裂纹分为结构裂纹和非结构裂纹两大类。

桥梁裂纹按其表现形式，大致可以归纳为：表面裂纹、贯穿裂纹和深层裂纹等。

1） 表面裂纹呈现在桥梁结构的表面部位，从宏观上人肉眼可见。

2） 贯穿裂纹延伸至整个桥梁结构的断面，将结构分离，破坏了结构的整体性。如果有

雨雪等侵蚀，桥梁会出现渗水，对桥梁的寿命造成潜在危险。

3） 深层裂纹延至结构的深层，一般直观上不可见，只有通过探测仪器才可以看见。

图 4 桥梁裂纹

桥梁裂纹按其几何形式来看，常见的有：纵向裂纹、横向裂纹和斜裂纹，在实际的桥梁检测中，会发现桥梁底板上有许多各种各样的裂纹，其中以沿桥梁纵向方向的裂纹最为常见，而以桥梁跨中横向裂纹最为危险。

3.2 桥梁裂纹的受力分析

桥梁产生裂纹的原因是复杂的，既有非受力因素，又有受力因素。桥梁在服役中受到的力主要有载荷力，桥梁本身自重力，另外还有风荷载力等一些外力[4]。

1）纵向裂纹是桥梁检测中最常见的裂纹类型。沿钢筋的纵向裂纹，是由于新浇混凝土凝固而引起，或者在有孔隙的混凝土中钢筋腐蚀时体积膨胀而引起的，也有由高的粘结应力造成的横向拉力引起。这种裂纹能延伸到表面，在钢筋间距密时也与表面平行，并使混凝土保护层成薄壳状剥落。

2）横向裂纹相对纵向裂纹来说，在桥梁检测中要少一些，但是横向裂纹对桥梁的潜在断裂危险性要远远高于纵向裂纹。横向裂纹一般多出现在弯矩最大截面附近，从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂纹并逐渐向中和轴方向发展。桥梁在受荷载作用时，跨中弯矩最大。这种裂纹主要是由桥体受弯矩引起的。

3）斜向裂纹主要是由受剪、受扭和受冲切所引起的。剪切裂纹是由于剪力或扭矩引起的斜主拉应力造成的，且与梁体钢筋轴线成一定的夹角。由扭矩引起的剪切裂纹，可由弯曲裂纹演变而成。扭曲裂纹是由混凝土构件受扭转与弯曲作用时产生扭曲裂纹，裂纹出现后混凝土保护层剥落，产生的扭矩改由钢筋承担，直至钢筋滑动构件产生完全破坏。3.3桥梁结构件断裂力学分析模型

结构件的疲劳裂纹一般从钉孔边萌生并沿垂直于构件方向扩展至断裂，因此可以假定钉孔与裂纹近似为一个大裂纹，这样的假定是偏安全的[5]。首先对结构件各部分进行简化，得到简化的中心裂纹断裂

图 5 简化的中心裂纹断裂有限元模型

构件断裂分析模型裂纹尖端应力强度因子可按弹塑性断裂力学分析中的J 积分方法计算。J 积分是Rice 提出的一种用远离裂纹尖端的积分路径代替裂纹尖端区附近的路径来表征裂纹顶端应力-应变场的方法。该方法与积分路径无关，避开了裂纹尖端复杂的应力场，因而在工程中得到较为广泛的应用。J 积分的定义式为：

()U J Wdy T ds x

ΓΓ?=-??? （8） 式中，Γ为围绕裂纹尖端的任意回路；W 为应变能密度；T 为根据沿Γ的外法线n 定义的拉力向量；U 为位移向量；s 为沿Γ的弧长。

由Reissner 构造出的8节点厚板壳单元，可以考虑横向剪切变形的影响，使裂纹尖端各应力分量具有相同的1/2r -奇异性（r 为板壳单元与裂纹尖端之间的距离），可以比较精确地反映出裂纹尖端应力场的分布情况。

由于裂纹尖端应力场具有1/2r -奇异性，当r 趋于零时，应力急剧增长，采用一般有限元模拟比较困难，需要采用裂纹尖端奇异单元，比如Barsoum 提出的三角形退化奇异单元（图

6），即把8节点中等参数的1、7、8节点合为一点，将边123和边765的中点移到1/4边长处，这样可使单元内部从裂纹尖端出发的任一条射线均具有1/2r -奇异性，并且单元的应变能也是有界的。

图6 三角形退化单元

3.4 初始裂纹与临界裂纹

偏安全地认为检测到的可疑点均为裂纹，大小取实测值，则探测到的初始裂纹长度为：22i a D d =+，D 为铆钉孔直径，d 为探测值。

对于临界裂纹的确定可以利用有限元方法做a-J 曲线。材料满足弹塑性和Mises 屈服准则，积分区域选取加密单元区及外围一圈单元，加密区虚拟函数取常值1.0；再让a 不断增加至净截面屈服时的裂纹长度N a ：

加至净截面屈服时的裂纹长度N a ：

max (1/)N el a w R σ=- （9）

式中：w 为板宽；max σ为恒、活载应力之和的最大值；el R 为屈服强度。

如果裂尖应力强度因子I K 大于钢材的断裂韧性IC K ，截面有发生脆断的可能，这时的

临界断裂长度为

2

max [/()]IC cr K Y a σπ

= （10） 按照以上计算分析，最终确定的杆件断裂失效临界裂纹长度为

max min(,,)f N cr a a a a =

3.5剩余寿命计算

桥梁结构中裂纹增长速度较低，裂纹增长公式可采用修正的Paris 公式，并考虑门槛值th K ?的影响，则裂纹增长速度可采用下式计算

0d d ()th m m th th K K a N C K K K K ?≤???=??-??>??? （11）

式中：C 、m 为裂纹扩展参数，根据实验结果取111.264610,3C m -=?=

。K ?=?th K ?与应力比R 的相关性的推荐公式

5.38

6.770.5(R) 2.00.5th R R K R -≤??=?>?

（12） 为了能考虑应力序列的影响，采用模拟应力历程，并按雨流法计数出封闭循环及先后顺序，用以直接计算裂纹增长。裂纹增长计算可以这样进行：首先从雨流法计数结果得出每次循环应力幅度min,max,i i i σσσ?=-以及应力比值min,max,/i i i R σσ=；然后比较()i i K K σ?=??与()th i K R ?，删除小于门槛值且不产生裂纹增长的应力幅。

由初始裂纹长度i a 扩展到临界裂纹长度f a 的剩余寿命可按下式计算

/f

i a a da N da dN

=? （13） 结论

随着交通事业的日益发展，大量桥梁承载力需要评定；同时，大量的现役桥梁需要进行荷载提升或维修加固，对现役桥梁的承载力评定也显得日益重要起来。目前采用有限元方法分析桥梁结构极限承载力的方法中，对受力性能复杂的混凝土材料以及钢材料基本上是通过实验数据回归拟合得到其本构关系和破坏准则。

本文分别对断裂力学理论方法进行了介绍，进一步提出断裂力学评估桥梁寿命与使用安全的基本方法，裂纹作为桥梁主要的病害之一，对桥梁运营造成潜在危险，严重影响桥梁使用寿命。文中分析了裂纹形成的机理和受力原因，介绍了基于断裂力学的桥梁裂纹检测以及寿命计算评估应用。

参考文献

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桥梁试验检测报告

东明黄河公路检测报告 第七分册 （横、纵、竖向体预应力钢束灌浆饱满程度检测）（加固体外预应力的有效预应力检测） （加固粘贴碳纤维的老化现状检测） （加固粘贴钢板的老化现状检测） 交通部公路科学研究院 二0一0年三月

一、省东明黄河公路大桥检测与评价总报告 二、东明黄河公路大桥检测报告第一分册——主桥箱梁腹板裂缝检查 三、东明黄河公路大桥检测报告第二分册——主桥箱梁横隔板裂缝检 查 四、东明黄河公路大桥检测报告第三分册——主桥桥面系及支座等病 害检查与主桥桥墩及基础裂缝检查 五、东明黄河公路大桥检测报告第四分册——引桥桥T梁及横隔板病 害检查 六、东明黄河公路大桥检测报告第五分册——引桥桥面系及支座等病 害检查与引桥桥墩及基础病害检查 七、东明黄河公路大桥检测报告第六分册——主桥特殊检查、引桥特 殊检查与水质分析 八、东明黄河公路大桥检测报告第七分册——横、纵、竖向体预应力 钢束灌浆饱满程度检测、加固体外预应力的有效预应力检测、加固粘贴碳纤维的老化现状检测、加固粘贴钢板的老化现状检测九、东明黄河公路大桥检测报告第八分册——结构检算

东明黄河公路大桥检测报告———横、纵、竖向体预应力钢束灌浆饱满程度检测 1 检测方法 (1) 2 结果判定方法 (1) 3 检测结果 (1) 东明黄河公路大桥检测报告———加固体外预应力的有效预应力检测 1工程概况 (3) 2试验目的 (3) 3 试验方法 (3) 4 试验结果 (4) 东明黄河公路大桥检测报告———加固粘贴碳纤维的老化现状检测 1 检测方法 (8) 2 检测结果判定标准 (8) 3、检测结果 (9) 东明黄河公路大桥检测报告———加固粘贴钢板的老化现状检测 1 检测方法 (10) 2 检测结果判定标准 (10) 3、检测结果 (11)

裂缝原因分析和处理报告

xxxxxx工程 裂 缝 评 估 报 告 xxxx检验站二O一二年九月

xxx工程裂缝评估报告 报告编号：xxxx 报告编制： 审核： 主检： 批准： xxxxx检验站 二O一二年九月

第一章概述 1.2检测评定手段及目的 (1)外观检查：检测顶板裂缝宽度，评定顶板外观质量； (2)超声波法：检测裂缝深度。 1.3评估依据 本项目研究所依据的相关规范、规程以及相关文件主要有： (1)《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS 21：2000）。 (2)《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）。 第二章外观检查、裂缝宽度和深度检测 2.1概述 在现场检测期时，对xxxxx箱涵左顶板外观进行了详细的检测，检测内容包括裂缝宽度、桥墩外观质量、裂缝深度检测等。 现场检测发现桥墩墩身出现纵向裂缝。裂缝宽度检测测采用KON-KF（B）裂缝宽度监测仪（见附图）。裂缝深度检测采用KON-FSY裂缝深度测试仪。 xxxxx箱涵共分三块施工，左块于2012年9月16日16点左右施工,右块于9月16日2点左右施工，中块于9月17日施工。只有在顶板左块于浇筑第二天出现了20多起纵向裂缝，少量横向裂缝。裂缝最长1.2m,80%的裂缝长度30-50mm；裂缝间间距80%为20-30mm；裂缝宽度为0.35-2.44mm；裂缝深度为9-51mm，其中85%的裂缝深度为25-30mm，其中2条裂缝深度为51mm。 图1 裂缝分布示意图

2.2原因分析 顶板裂缝：顶板裂缝形成原因多样复杂，一般以下几方面原因较突出。 (1)混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后（如爆晒、风吹），易形成干缩裂缝。 (2)模板浇筑混凝土之前洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。 (3)混凝土浇捣后在初凝前后没有进行抹平压光和养护不当也易引起裂缝。 (4)顶板浇注后，上人上料过早，上料集中，也易造成裂缝。 (5)混凝土过量使用外加剂，或水灰比、坍落度过大 结合工程调查和检测分析，裂缝产生的原因可能为①混凝土坍落度过大；②初凝前后没有进行抹平压光，造成表面水分蒸发后，表面砂浆层干缩大于下层混凝土，易形成干缩裂缝；③顶板左板混凝土浇筑后初凝在晚上8点左右，终凝在晚上2点左右，这时内外温差最大，且混凝土在刚失去塑性，强度很低，这也加大了表面收缩开裂。 第三章结论和建议 3.1结论 xxxxx顶板出现的裂缝进行超声波分析和外观检测，综合分析各类测试结果，结论如下： (1)xxxxx工程k0+628箱涵左顶板的纵向裂缝宽度在0.35-2.44mm之间， 大于《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）规定的裂缝宽度容许值]=0.3mm。此类裂缝属混凝土表面收缩引起的干缩裂缝。 [W lim （2）通过非金属超声波分析仪对检测点检测，结果表明：裂缝深度在85%在25mm-30mm之间，裂缝开展深度值大部分在混凝土保护层内。 综合分析该裂缝对结构无显明影响，但影响结构的整体性和耐久性。 3.2建议 (1)加强对顶板的裂缝观测：观察其宽度和长度是否有加深加长的趋势。 (2)对于顶板裂缝进行有效的封闭处理。(详见第四章) 总之，xxxx顶板裂缝按上述建议进行有效处理后，结构的整体性和耐久

公路桥梁梁板裂缝的原因及处理方法

公路桥梁梁板裂缝的原因及处理方法 钱双虎 裂缝是混凝土结构最常见的病害，公路工程也是如此。随着公路通车时间的延长，沿线桥梁梁板的裂缝数量将会日益增多，而且裂缝宽度、长度也在不断增大。严重的会危及桥梁的使用，为此需要对已通车的公路上的桥梁经常进行监测，发现裂缝及时进行处理，保证高速公路的正常运行。下面简要谈谈本人对公路桥梁梁板裂缝的原因及处理方法的观点和建议。 一．梁板裂缝的诱发原因与检测 对于出现梁板裂缝的桥梁，首先在通过科学的检测手段，取得现场数据，分析梁板裂缝的诱发原因，进而鉴别裂缝属于何种性质，是否会危及桥梁的结构安全，然后对症下药，确定处理方案：是修复还是补强加固或是先修复后加固。 根据调查及分析造成高速公路混凝土桥梁梁板产生裂缝有多种因素，主要有： 1．混凝土浇筑过程中产生的温度裂缝、收缩裂缝； 2．使用过程中产生的温差裂缝； 3．由于施工质量较差，混凝土强度不足，振捣不密引起的混凝土碳化裂缝； 4．因设计失误造成梁板的强度、刚度欠缺或构造措施不利产生的裂缝； 5．因桥墩不均匀沉降产生梁板裂缝； 6．预应力混凝土桥梁的裂缝多由于骨料不符合规范要求，含泥量过大或

碱集料反应引起的裂缝； 7．混凝土外加剂使用不当引起的裂缝； 检测内容包括： 1．进行混凝土裂缝的检测、鉴定，以判断裂缝的性质及危害性； 2．混凝土强度检测与判定； 3．混凝土中钢筋检测，确定其位置、根数和锈蚀程度； 4．检测混凝土中钢筋的碳化程度及碳化深度； 5．根据检测结果鉴定结构的安全及耐久性。 二．分析鉴别桥梁梁板裂缝的性质 虽然各国的规范明确规定允许混凝土构件在开裂状态下工作并对裂缝的宽度作了限制。但由于桥梁结构处于交通流量大，重载车辆多的特殊环境中，在载荷反复作用，气温、干湿度的反复变化中，就会使上述原因产生的裂缝扩展、加宽、裂缝密度增加。所以对公路桥梁的裂缝应持慎重态度，对裂缝的鉴别应从结构安全度、耐久性建筑功能等方面考虑处理方法。 1．从结构安全方面 （1）结构分析确认梁板被压裂或胀裂； （2）梁板承载能力达不到标准规范要求； （3）裂缝不断扩展、混凝土压碎、保护层剥落； （4）影响桥梁上部结构刚度和整体性的裂缝； 2．耐久性方面 （5）裂缝宽度超过规范规定；

断裂力学习题

断裂力学习题 一、问答题 1、什么是裂纹？ 2、试述线弹性断裂力学的平面问题的解题思路。 3、断裂力学的任务是什么？ 4、试述可用于处理线弹性条件下裂纹体的断裂力学问题两种方法： 5、试述I型裂纹双向拉伸问题中的边界条件，如何根据该边界条件确定一复变函数，并由此构成应力函数，最后写出问题的解。b5E2RGbCAP 6、什么是应力场强度因子K1？什么是材料的断裂韧度K1C？对比单向拉伸条件下的应力及断裂强度极限b，，说明K1与K1C的区别与联系？p1EanqFDPw 7、在什么条件下应力强度因子K的计算可以用叠加原理 8、试说明为什么裂纹顶端的塑性区尺寸平面应变状态比平面应力状态小？ 9、试说明应力松驰对裂纹顶端塑性区尺寸有何影响。 10、K准则可以解决哪些问题？ 11、何谓应力强度因子断裂准则？线弹性断裂力学的断裂准则与材料力学的强度条件有何不同？ 12、确定K的常用方法有哪些？ 13、什么叫裂纹扩展能量释放率？什么叫裂纹扩展阻力？ 14、从裂纹扩展过程中的能量变化关系说明裂纹处于不稳定平衡的条件是什么？ 15、什么是格里菲斯裂纹？试述格氏理论。

16、奥罗万是如何对格里菲斯理论进行修正的？ 17、裂纹对材料强度有何影响？ 18、裂纹按其力学特征可分为哪几类？试分别述其受力特征 19、什么叫塑性功率？ 20什么是G准则？ 21、线弹性断裂力学的适用范围。 22、“小范围屈服”指的是什么情况？线弹性断裂力学的理论公式能否应用？如何应用？ 23、什么是Airry应力函数？什么是韦斯特加德

桥梁检测报告(1)

连云港市国省干线桥梁 S345六支渠桥 定期检查评定报告 报告编号： 二〇一八年三月七日

目录 1.0项目概况 (3) 2.0桥梁检查评定的目的与依据 (3) 2.1桥梁定期检查评定的目的 (3) 2.2桥梁检查评定的依据 (4) 3.0项目实施情况、检查方法及检查的主要内容 (5) 3.1项目实施情况 (5) 3.2检查方法 (5) 3.3检查的主要内容 (6) 4.0桥梁技术状况评定方法 (6) 4.1桥梁技术状况评定标准 (6) 4.2桥梁技术状况评定方法 (6) 4.3桥梁技术状况等级分类 (7) 4.4桥梁技术状况评定工作流程 (8) 4.5桥梁技术状况评分分类 (9) 5.0主要技术人员 (10) 6.0主要仪器设备 (10) 7.0本报告桥梁编号情况 (10) 8.0外观检查及评定结果 (12) 8.1外观检查结果汇总 (12) 8.2桥梁技术状况评定 (14) 9.0病害成因分析 (15) 10.0建议 (15) 附件 15 附件1：外观缺损检查统计表 (15) 附件2：桥梁病害图片索引 (15)

1.0项目概况 的检查、评定工作，桥梁概况见下表。 表1.0-1六支渠桥信息表 线路编码S345 线路名称堆灌线 桥梁编号S345320724L0250 桥梁桩号K37+296 主桥结构空心板梁 养护单位连云港市灌南县公路管理站竣工年月2012 桥梁长度30 m 桥梁宽度24.5 m 跨径组合3×10 m 车行道净宽21.5 m 伸缩缝 4 道类型型钢伸缩缝人行道净宽/ m 支座264 个类型橡胶支座主梁共 3 跨共66 片类型PC空心板梁桥墩 4 个类型钢筋混凝土，多柱墩 桥台 4 个类型钢筋混凝土，多柱墩 桥墩基础 4 个类型钻孔灌注桩 桥台基础 4 个类型钻孔灌注桩 桥面铺装类型沥青混凝土栏杆类型钢筋混凝土路线等级/ 设计荷载公路-I级 中央分隔带/ 下穿通道 本次检查日期2018-3 图1.0-1 正面图图1.0-2 侧面图 2.0桥梁检查评定的目的与依据 2.1桥梁定期检查评定的目的 随着我国公路通车里程的迅速增加，如何管好、养好公路，充分发挥公路的社会效益，成为人们愈来愈关心的问题，全面调查、检查公路的运营和使用及结构物现状，建

基于数字图像处理的混凝土桥梁底面裂缝的检测

（申请工学硕士学位论文）基于数字图像处理的混凝土桥梁底面裂缝的检测培养单位：自动化学院学科专业：控制科学与工程研究生：刘小燕指导老师：熊和金教授2014年5月 基 于 数 字 图 像 处 理 的 混 凝 土 桥 梁 底 面 裂 缝 的 检 测 刘 小 燕 武 汉 理 工 大 学

分类号密级 UDC学校代码10497 学位论文 题目基于数字图像处理的混凝土桥梁底面裂缝的检测英文Detection of the Concrete Bridge Bottom Crack 题目based on Digital Image Processing 研究生姓名刘小燕 姓名熊和金职称教授学位博士指导教师 单位名称自动化学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称控制科学与工程论文提交日期2014.4论文答辩日期2014.5学位授予单位武汉理工大学学位授予日期 答辩委员会主席评阅人 2014年4月

独创性声明 本人声明，所呈交的论，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期： 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。 （保密的论文在解密后应遵守此规定） 研究生（签名）：导师（签名）：日期:

桥梁检测报告模板

某桥梁工程检查报告 现场检测人员： 报告编写： 校核： 审核： 批准： 声明：1、本检测报告涂改、换页无效。 2、未经本中心书面批准，不得复制检验证书或报告（完整复制除外）。 3、如对本检测报告有异议，可在报告发出20天内向本检测 单位书面提请复议。 4、检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效。

目录 1 桥梁简介........................ 错误!未定义书签。 概述 ............................ 错误!未定义书签。 设计技术标准..................... 错误!未定义书签。 2 检测目的........................ 错误!未定义书签。 3 检测依据........................ 错误!未定义书签。 主要规范、标准................... 错误!未定义书签。 其他依据 ........................ 错误!未定义书签。 4 检测内容及方法.................. 错误!未定义书签。 检查内容 ........................ 错误!未定义书签。 检查范围 ........................ 错误!未定义书签。 检查方法 ........................ 错误!未定义书签。 检测评定标准及方法............... 错误!未定义书签。 养护建议 ........................ 错误!未定义书签。 机械设备的投入及设备............. 错误!未定义书签。 5 构件编号原则.................... 错误!未定义书签。 6 外观质量检测.................... 错误!未定义书签。 桥面系 .......................... 错误!未定义书签。 上部结构 ........................ 错误!未定义书签。 下部结构 ........................ 错误!未定义书签。 附属设施 ........................ 错误!未定义书签。 7 主要检测结果对比................ 错误!未定义书签。

楼板裂缝鉴定报告(范文示范)

№J/D 11-030-00306鉴定报告 委托单位：重庆金港房地产开发有限公司 工程名称：重庆市黔江区金港·观山水一期D栋 鉴定内容：楼板结构安全性 报告日期：2011年9月23日

重庆市建设工程质量检验测试中心

委托单位：重庆金港房地产开发有限公司 设计单位：重庆市建筑工程设计院有限责任公司施工单位：江苏弘盛建设集团重庆分公司 监理单位：重庆新鲁班监理公司 鉴定： 审核： 批准： 鉴定单位：重庆市建设工程质量检验测试中心地址：重庆市渝中区人和街31号

联系电话：023-********,63621566,63607021 邮编：400015 本报告共8份，其中正本2份，副本6份。 目录 1工程概况 (1) 2. 鉴定的目的、内容及方法 (1) 2.1 目的 (1) 2.2 内容及方法 (2) 3 主要鉴定依据 (2) 4 主要检测设备 (3) 5结构现场检测情况 (3) 5.1 楼板混凝土强度检测 (3) 5.2 楼板厚度检测 (5) 5.3 楼板钢筋配置检测 (6) 5.4 楼板裂缝宽度、走向检测 (8) 6 鉴定结论及建议 (10)

7 附件 (10) 7.1 附件一：抽检楼板厚度测点位置示意图 (11) 7.2 附件二：抽检楼板裂缝特性示意图 (14) 7.3 附图三：二～三十一层平面布置示意图 (17)

重庆市黔江区金港·观山水一期D栋 楼板结构安全性鉴定 重庆市建设工程质量检验测试中心受重庆金港房地产开发有限公司的委托，对重庆市黔江区金港·观山水一期D栋楼板的结构安全性进行鉴定。接受委托后，我中心检测人员于2011年9月13日至15日在工程现场，依据“合同”内容和相关规范的技术规定对该栋住宅楼板进行了检测，经对搜集的技术资料、检测数据进行计算、整理及分析后，现提供报告如下： 1工程概况 金港·观山水一期D栋工程位于重庆市黔江区滨江路地段(黔江区植物油厂内)，建筑用途住宅。该工程地上共34层，其中负一层为地下室,采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系, 基础为人工挖孔桩；建筑总高为99米，建筑面积约27945㎡；建筑按丙类建筑,结构安全等级为二级；结构抗震设防烈度为6度，结构抗震等级为三级，合理使用年限为五十年。 该工程建筑单位为重庆金港房地产开发有限公司，设计单位为重庆市建筑工程设计院有限责任公司，施工单位为江苏弘盛建设集团重庆分公司，监理单位为重庆新鲁班监理公司。该工程于2009年5月开工建设，2011年4月竣工。 2. 鉴定的目的、内容及方法 2.1 目的 该栋住宅楼业主在接房及装修过程中，发现部分楼板存在贯穿性裂缝，这些裂缝是否会对楼板的安全使用造成影响，是业主普遍关心的问题，基于此目的，重庆金港房地产开发有限公司特委托我中心对该栋住宅部分的楼板结构安全性进行检测

桥梁检测报告三篇

桥梁检测报告三篇 篇一：桥梁检测报告 1工程概况 XXXXXXXXXX桥上部结构为16跨混凝土简支双T梁桥，单跨XXm，主桥全长XX6m，桥面宽8.5m，下部桥墩采用两头带圆弧端的矩形墩，桥台采用矩形实体式桥台。 该桥于上世纪五十年代投入使用，由于该桥设计资料已丢失，加上年久失修，在此试验之前已经被评定为危桥。受XXXXXXXXX的委托，XXXXXXXX有限公司承担XXXXXXXXX桥梁的荷载试验检测工作。20XX 年4月26日进场，20XX年4月29日完成现场测试，20XX年5月20日完成资料处理和报告编制。 XXXXXXXXXX桥立面示意图如图1-1所示，照片如图1-2所示。 图1-1XXXXXXX桥立面示意图

图1-2桥梁照片 试验标准、规范及依据 1、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-20XX）； 2、《城市桥梁养护技术规范》（CJJXX－20XX）； 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－ 20XX）； 4、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－20XX）； 5、公路桥梁承载能力检测评定规程（报批稿），交通部公路科研所，20XX年； 6、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897－20XX）；

7、公路桥梁部件状态评定细则（讨论稿），交通部公路司，20XX年； 8、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-20XX），20XX年 检测内容及仪器 1.1检测内容 本次检测主要包括三方面的内容：全桥外观检测、静载试验检测和动载试验检测。 1.1.1外观检测 1、表观缺陷检查； 2、混凝土强度检测； 3、碳化深度检测 4、钢筋锈蚀检测； 5、钢筋保护层厚度检测。 1.1.2静载荷载试验 1、检验主梁结构最大正弯矩截面正截面强度； 2、检验主梁结构最大挠度控制截面竖向刚度。 1.1.3动载荷载试验 max,对数衰减率δ与阻尼比ζ； （1）结构振动的最大振幅值A （2）结构振型的测定，结构的固有频率0f；

桥梁结构裂缝形式及处理方法

筑 龙 网 w w w . z h u l o n g . c o m 桥梁病害诊断和加固实例 ----------------钢筋混凝结构裂缝分析和处理 提要: 1. 混凝土的抗裂性能简述 2. 裂缝处理的一般原则 3. 结构性裂缝的分析和处理实例 4. 非结构性裂缝的分析和处理实例 5. 裂缝修复的方法 裂缝是结构工作状况或病害最为直观的表象，是桥梁病害诊断重要依据之 一，本文叙述了几种混凝土结构裂缝处理的经过和体会，有些观点还未经过 严格的考证，仅供参考。 1. 混凝土的抗裂性能简述: 混凝土是由水泥、水、砂、石等组成的非匀质性、脆性物体，极限拉应变很 小，ε=1×10-4*,相应的极限拉应力约为2Mpa 左右,对应的钢筋拉应力约为 21Mpa,（也有资料显示混凝土极限拉应变为ε=(0.5~2.7)×10-4**,与水泥品种 等多因素有关）。混凝土的收缩应变终极值可以到(2~5)×10-4**(规范的建议 值约为(2~4)×10-4)，收缩的终极值远大于其极限抗拉应变值,混凝土的性质和组成决定了其在外因作用下如水分蒸发、温度变化都会出现微裂缝，微裂缝的发生是必然的,因此不是一切裂缝均要处理，但也不能一概地认为混凝土 结构可以带裂缝工作，就掉以轻心。对有可能影响使用和安全的可见裂缝， 尽可能作出较为准确的成因判断，以便确定处理原则；规范在正常使用极限状态裂缝验算中规定，“钢筋混凝土受弯构件在荷载组合Ⅰ作用下，算得的裂缝宽度不应超过0.2mm ”，指的是正常大气的环境下,同时是受弯构件,而不是一切裂缝，不能笼统地认为，凡不超过0.2mm 的只要封闭就可以了，其实0.2mm 限值没有明确包括剪切裂缝和扭转裂缝，一般情况下受弯和受拉构件是可以带裂缝工作，是指一定的量级以内正常形态的裂缝，对裂缝的判断不仅要看宽度还要结合形态和位置、长度、间距等因素，有必要时还要进行验算，某些裂缝也可能是结构破坏先兆。

桥梁检测报告

报告编号：桥-110004 AB涌4#桥 常规定期检测报告 广州市市维建设工程检测服务中心 二○一二年一月九日

AB涌4#桥 桥梁常规定期检测报告 工程名称：荔湾区桥梁常规定期检测委托单位：广州开发区市政工程公司试验类别：普通检查 检测时间：2012年01月09日 报告总页数：共12页(含此页) 报告编号：110004(流水编号) 广州市市维建设工程检测服务中心 二○一二年一月九日

AB涌4#桥 桥梁常规定期检测报告 声明：1.本报告涂改、换页无效。 2.未经本广州市市维建设工程检测服务中心书面批准，不得部 分复制试验报告（完整复制除外）。 检测单位：广州市市维建设工程检测服务中心 地址：广州市礼岗路2-(3、4、5)号首层邮编：510250 电话：传真：

目录 一、桥梁概况 (4) 二、检测目的 (6) 三、检测依据 (6) 四、检测内容 (6) 五、检测说明 (8) 六、桥梁常规定期检测 (8) 桥面系检测 (8) 上部结构检测 (9) 下部结构检测 (10) 其它 (11) 七、 BCI评定结果 (11) 全桥评分 (11) 线路评分 (12) 构件扣分 (12) 八、病害原因分析 (12) 九、结论 (12) 十、建议 (12)

常规定期检测报告 一、桥梁概况 AB涌4#桥位于桥中北路38号。 该桥的类型长度为12.1m,宽度为8.5m,上部结构为钢筋混凝土板，浆砌片石桥台。 图1-1桥梁的概况 图1-2平面示意图（单位：m）

图1-3立面示意图（单位：m） 图1-4断面示意图（单位：m） 二、检测目的 根据桥梁实际状况并结合业主的要求，为保障桥梁运营安全，对

裂缝检测报告范本

XXXX空心板外观检测报告

目录 一、项目概况 (1) 二、检测标准 (1) 三、检测方法 (2) 四、检测结果 (2) 4.1 裂缝测试结果 (2) 4.2 保护层厚度测试结果 (7) 4.3 混凝土强度测试结果 (10) 五、主要结论和建议 (10) 5.1 检测结论......................................................... 错误!未定义书签。 5.2 建议............................................................... 错误!未定义书签。附图I 桥梁检测照片.. (12)

XXXX空心板 外观检测报告 一、项目概况 桥中心桩号xxxx，上部结构为4跨16m预应力混凝土空心板桥，下部结构为桩柱式桥墩和桥台，钻孔灌注桩基础。该桥老桥修建于2007年，本次改建工程中在其两侧各增加两块空心板进行加宽，其中老空心板桥设计等级为公路II 级，加宽空心板设计等级为公路I级。 该桥施工完成后发现加宽空心板底板出现裂缝，受委托，我单位对该桥的裂缝情况进行现场检测。 二、检测标准 ●《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011） ●《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011） ●《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004） ●《混凝土中钢筋检测技术规程》（JGJ/T 152-2008） ●《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004) ●《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004) ●《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB50204-2002） ●《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）

桥梁工程检测报告

《桥梁检测与试验》 实验报告 学号： 姓名： 指导老师：陈晓强 2014年12月

试验一：小钢梁应变、挠度试验 一、试验目的 通过小钢梁试验，熟悉应变、挠度测试仪器和掌握相应的测试技术。 二、试验内容 1.掌握应变计、应变仪和百分表的安装和使用方法。 2.用位移计测量梁的跨中截面在各级荷载下的挠度值，绘制荷载—挠度的关系曲线，验证理论的计算挠度值。 3.用应变计量测梁的纯弯段上、下缘的应变值，并与理论计算值进行对比。 三、试验梁尺寸及试验方法 1. 受弯试验梁尺寸见图1。 图1 受弯试验梁尺寸(尺寸单位：mm) 2. 实验设备 ①小钢梁与法码 ②磁性表架与大行程百分表 ③电阻应变片、数据采集仪DH3818

④钢尺、铅笔等 3. 实验方法 ①一个班(40人左右)可分四组，每组10人左右的规模方式进行。 ②试验在试验台座上进行，用法码和支撑系统组合成加载系统，进行两点加载，加载位置a、b由各小组自己确定。 ③通过数据采集仪对荷载、应变和挠度传感器进行数据采集；用百分表量测挠度。 4. 试验步骤 ①根据自己选定的a、b，安装加载系统，计算各级荷载下理论的变形和应变值。 ②正确连接应变片与应变仪，安装百分表。 ③进行仪器调试，调试好后正式进行试验。 ④未加荷载前读出应变计、位移计。 ⑤试验分四级加载，每次加荷维持3~5分钟后，再读取应变仪和位移计的各级读数。 ⑥最后进行卸载，读取最终读数。 ⑦整理试验器材，处理数据结果，完成试验报告。

四、试验资料整理（第三组） 1.材料力学性能、荷载分级及实测数据 (1) R235钢材弹性模量= 2.1×105MPa。 (2)本组选取a=20cm, b=52.5cm。 (3)实测数据汇总表 ①半桥接法 仪表读数如下： 表1小钢梁应变、挠度试验实测数据汇总表（半桥接法）

混凝土裂缝深度检测技术

混凝土裂缝深度检测技术

目录 1测试的意义 (2) 2测试方法和原理 (3) 2.1标准测试方法 (3) 2.2独创测试方法（表面波法） (6) 2.3裂缝延伸方向的测试 (8) 3模型、现场验证 (9) 3.1基础试验（1998-2006） (9) 3.2现场验证（1998-2006） (11) 4特点和适用范围 (14) 4.1特点 (14) 4.2适用范围 (14) 4.3影响因素 (14) 4.4与超声波方法相比的优越性 (15)

1测试的意义 混凝土结构是最重要的土木、建筑结构，在社会基础设施中占据举足轻重的地位。然而，由于各种原因（如干燥收缩、温度应力、外荷载、基础变形等），裂缝是混凝土结构中最常见的缺陷或损伤现象。 由于裂缝的成因、状态、发展以及在结构中的位置等的不同，对结构的危害性也有很大的区别。严重的裂缝可能危害结构的整体性和稳定性,对结构的安全运行产生很大影响。另一方面，也有些裂缝，如表面温度变化或干燥收缩引起的浅裂缝则无大的影响。此外，根据大量的观测资料，在混凝土结构物中出现的裂缝，大多数在竣工后1-2年内已产生。如果这些裂缝处于稳定状态，其对结构的影响程度要小得多。此外，对于裂缝的修补，如裂缝充填（往裂缝中注入水泥砂浆或者环氧树脂等充填材料，以防内部钢筋锈蚀）和裂缝补强（裂缝表面粘贴钢板等）都需要在明确裂缝的状态、成因的基础上才能合理、有效地进行。 因此，为了确定裂缝的状态、发展和成因，以及合理评价裂缝对结构物的影响，选择适当的修补方案和时机，掌握其深度与其长度、宽度都是非常重要的。所不同的是，裂缝的深度测试较之长度和宽度测试要困难得多，通常需要采用钻孔取样的方法加以直接测试。但是，钻孔取样的方法除费时费力，对结构也有一定的损害以外，对深裂缝由于取样困难往往难以测试。同时，对于裂缝的发展也难以监测，因此，采用合理的无损检测方法是非常必要的。 裂缝深度的无损检测方法有多种，长期以来，研究人员开发了多种测试方法，大致可以分为： 1)基于超声波的检测方法； 2)基于冲击弹性波的检测方法 然而，由于混凝土结构及裂缝的特殊性，使得裂缝深度的无损检测变得非常困难。同时，目前常用的裂缝深度的无损检测技术大多是从金属材料的裂缝深度检测中发展而来，在应用于混凝土结构中会遇到各种问题，使得测试结果常常较实际深度偏浅很多，因此难以在实际工程中推广应用。当然，对裂缝深度方向的发展的监测迄今尚无有效的手段。

浅析混凝土桥梁上部结构裂缝检测要点

浅析混凝土桥梁上部结构裂缝检测要点 摘要：基于桥梁裂缝对桥梁的承载能力及其耐久性有着重要的影响，本文通过对不同施工工艺、不同结构类型混凝土桥梁裂缝的归纳总结，进一步细化了《公路桥涵养护规范》中提出的桥梁检测重点关注部位，为同类桥梁检测及其养护管理提供了必要的参考依据。 Abstract: Based on the bridge cracks on bridge bearing capacity and durability have an important impact, based on the different construction process, the different structure types of the cracks on the concrete bridge are summarized, further refinement of the “ highway bridge and culvert maintenance standard “ proposed in the bridge detection and focus on site, for the similar bridge detection and maintenance management to provide the necessary reference. 关键词：等截面连续箱梁；外部腹板；纵向裂缝 Key words: prismatic continuous box beam web plate; external; longitudinal crack 0 引言 随着国家交通基础建设的迅猛发展，行车密度及车辆载重日益增加。在实际运营过程中沿线桥梁会产生一定的病害，尤其是裂缝的产生影响了桥梁的承载能力及其耐久性。作为高速公路管养单位，抓住重点、有效检测、提升管养效率已成为了桥梁检测养护的关键。本文通过对不同施工工艺、不同结构类型桥梁的现场检测，对常见裂缝进行归纳总结，提出了相应桥梁检测时需关注的重点部位，为后续同类桥梁检测提供了一定的参考依据。 1 箱梁外部 1.1 预应力等截面连续箱梁（简支转连续） 在实际检测过程中，针对整孔吊装先简支后连续预应力箱梁桥，箱梁外部腹板易出现纵向裂缝，翼腹板倒角处易出现斜向裂缝，裂缝主要集中在现浇段附近0~4m范围内；箱梁外部底板易出现纵向裂缝，出现位置主要集中在反弯点至跨中区域（正弯矩从0到最大区间）；具体裂缝如图所示： 箱梁外部腹板裂缝示意图箱梁底板纵向裂缝示意图

(完整版)断裂力学试题

2007断裂力学考试试题 B 卷答案 一、简答题（本大题共5小题，每小题6分，总计30分） 1、（1）数学分析法:复变函数法、积分变换；（2）近似计算法：边界配置法、有限元法；（3）实验标定法：柔度标定法；（4）实验应力分析法：光弹性法. 2、假定：（1）裂纹初始扩展沿着周向正应力θσ为最大的方向；（2）当这个方向上的周向正应力的最大值max ()θσ达到临界时,裂纹开始扩展. 3、应变能密度:r S W = ，其中S 为应变能密度因子，表示裂纹尖端附近应力场密度切的强弱程度。 4、当应力强度因子幅值小于某值时，裂纹不扩展，该值称为门槛值。 5、表观启裂韧度，条件启裂韧度，启裂韧度。 二、推导题（本大题10分） D-B 模型为弹性化模型，带状塑性区为广大弹性区所包围，满足积分守恒的诸条件。 积分路径：塑性区边界。 AB 上：平行于1x ，有s T dx ds dx σ===212,,0 BD 上：平行于1x ，有s T dx ds dx σ-===212,,0 5分 δ σσσσΓ s D A s D B s B A s BD A B i i v v v v dx x u T dx x u T ds x u T Wdx J =+=+-=??-??-=??-=???)()(1 122112212 5分 三、计算题（本大题共3小题，每小题20分，总计60分） 1、利用叠加原理:微段→集中力qdx →dK = Ⅰ ?0 a K =?Ⅰ 10分 A

令cos cos x a a θθ==,cos dx a d θθ= ?111sin () 10 cos 22(cos a a a a a K d a θθθ--==Ⅰ 当整个表面受均布载荷时,1a a →. ?12()a a K -==Ⅰ 10分 2、边界条件是周期的: a. ,y x z σσσ→∞==. b.在所有裂纹内部应力为零.0,,22y a x a a b x a b =-<<-±<<±在区间内 0,0y xy στ== c.所有裂纹前端y σσ> 单个裂纹时 Z = 又Z 应为2b 的周期函数 ?sin z Z πσ= 10分 采用新坐标:z a ξ=- ?sin ()a Z π σξ+= 当0ξ→时,sin ,cos 1222b b b π π π ξξξ== ?sin ()sin cos cos sin 22222a a a b b b b b π π π π π ξξξ+=+ cos sin 222a a b b b π π π ξ= + 222 2[sin ()]( )cos 2 cos sin (sin )2222222a a a a a b b b b b b b π π π π π π π ξξξ+=++

超声波测缝检测报告

武汉岩联工程技术有限公司 混凝土裂缝检测记录 YLQ/D00-173-2016 编号： 批准：审核：检验：

混凝土裂缝深度 检测报告 工程名称：模拟试验工程 工程地点：武汉市青年城 委托单位：/ 检测日期： 报告总页数：7页（含此页） 报告编号： 武汉岩联工程技术有限公司 2016年9月15日

模拟试验工程 混凝土裂缝检测报告 检测人员： 报告编写： 审核人： 批准人： 声明： 1. 本报告涂改、错页、换页、漏页无效； 2. 检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效； 3. 本报告无我单位相关技术资格证书章无效； 4. 本报告无检测、审核、授权签字人签字无效； 5．未经书面同意不得部分复制或作为他用； 6．如对本检测报告有异议或需要说明之处，可在报告发出后15 天内向本检测单位书面提出,本单位将于5日内给予答复。 检测单位：武汉岩联工程技术有限公司 地址：武汉市江夏区经济开发区阳光大道紫昕科技园1号楼 邮编：430023 电话： 传真： 联系人：

超声法测混凝土裂缝检测报告 目录 一、项目概况 (4) 二、测试构件状况 (4) 三、检测情况 (4) 四、检测仪器设备、检测原理和标准 (5) 1、检测仪器设备 (5) 2、检测原理 (5) 3、检测依据标准及代号： (5) 五、检测结果 (6) 六、检测结论 (6) 七、附图表 (6)

超声法测混凝土裂缝检测报告 一、项目概况 该项目位于武汉市青年城，受建设方委托，我公司于2016年9月15日对蓄水池裂缝进行了混凝土裂缝深度、宽度检测。根据施工单位提供的基础资料,该项目基本情况如表1所示 二、测试构件状况 该构件为蓄水池挡土墙，由于侧土压力导致墙体变形开裂。 三、检测情况 我公司于2016年9月15日进场并完成现场的检测工作。 根据委托单位提供的设计及施工资料，各构件的情况见表2，本报告中构件号按设计图纸编写，测区号见分布图。

桥梁裂缝的检测及处理措施分析

桥梁裂缝的检测及处理措施分析 一、混凝土桥梁裂缝检测常用方法 1、长度检测 一般长度检测采用普通的卷尺即可。在实地测量的时候，如发现裂缝有发展，应该在其首尾两端做好一条线的标记，过段时间再来检查，就可以根据标尺来判断其是否有进一步的发展。 2、宽度检测 当前对混凝土裂缝的检测仪器一般采用裂缝测宽仪，在安装的时候要非常细致小心，确保千分表正垂直于裂缝布置,且要保证表脚的牢固。检测裂缝宽度是否增大,还可以采用以下方法:将中部画有V形槽的细条玻璃,用胶凝材料垂直于裂缝粘贴,保证槽口断面与裂缝相齐,由于槽口处玻璃断面较小,而且玻璃是不抗拉的脆性材料,只要裂缝有发展,玻璃就会断裂。 3、深度检测 混凝土桥梁中的裂缝主要可以分为深浅两种，前者局限于结构表层,开裂深度不大于500mm,深裂缝开裂深度大于500mm。浅表层的处理一般采取凿开法即可，具体操作步骤为：在裂缝中注入浓度为1%的酚酞酒精溶液,然后小心凿至变色与未变色的界线处,测量其深度。产生界线的原因是裂缝处的混凝土已发生碳化。但这种检测方法要慎用，以减少对混凝土的进一步破坏，当前我们更多的使用超声波无损检测法。 二、预防与处理混凝土桥梁裂缝的措施

1、控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比的选择水泥。 1）选择合适的原材料，如选择中低热水泥、缓凝型减水剂、掺用纤维、采用低热高性能混凝土。同时应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响；对于砂石材料应控制其级配、含泥量、针片状含量、压碎值指标、有害物质含量在规范允许范围。 墩身浇筑混凝土以前，所用的砂石料、钢筋、水泥、粉煤灰、外加剂等按照设计图纸以及指挥部批复的施工配合比备料，经检验合格后方可投入混凝土施工。施工中根据砂石骨料的实际含水量进行调整，以满足混凝土强度及和易性要求。 2）有针对性地进行混凝土配合比设计，如减少混凝土单位水泥用量、适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量、适当掺加高效缓凝减水剂，可以有效降低混凝土的总水化热和热化热释放的峰值，从而减小混凝土因水化热导致几外温差过大而产生的裂缝；在施工中,施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性,而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。 严格进行配合比设计，首先要根据设计图纸规定的混凝土设计强度，通过计算确定混凝土理论配合比。其次要根据计算得出的理论配合比进行试配，并根据实测的坍落度、和易性、工作性等情况，适当调整各项材料用量并再次试配，直到满足要求为止。最后对试拌的混凝土样品按规定制取试件，采用标准方法养护。 2、加强夏季高温和冬季低温时混凝土桥梁结构施工的保护措施。 桥梁在夏季和冬季施工中最容易出现裂缝问题，因此要积极巡查，发

断裂力学答案

（ （ = K I + K I(2) 1.简述断裂力学的发展历程（含3-5 个关键人物和主要贡献）。 答：1）断裂力学的思想是由Griffith 在1920 年提出的。他首先提出将强度与裂纹长度定量 地联系在一起。他对玻璃平板进行了大量的实验研究工作，提出了能量理论思想。（2）断裂 力学作为一门科学，是从1948 年开始的。这一年Irwin 发表了他的第一篇经典文章“Fracture Dynamic（断裂动力学）”，研究了金属的断裂问题。这篇文章标志着断裂力学的诞生。（3） 关于脆性断裂理论的重大突破仍归功于Irwin。他于1957 年提出了应力强度因子的概念，在 此基础上形成了断裂韧性的概念，并建立起测量材料断裂韧性的实验技术。这样，作为断裂 力学的最初分支——线弹性断裂力学就开始建立起来了。（4）1963 年，Wells 提出了裂纹张 开位移（COD）的概念，并用于大范围屈服的情况。研究表明，在小范围屈服情况下COD 法与LEFM 是等效的。（5）1968 年，Rice 等人根据与路径无关的回路积分，提出了J 积分 的概念。J 积分是一个定义明确、理论严密的应力应变参量，它的实验测定也比较简单可靠。 J 积分的提出，标志着弹塑性断裂力学基本框架形成。 2.断裂力学的定义，研究对象和主要任务。 答：1）断裂力学的定义：断裂力学是一门工程学科，它定量地研究承载结构由于所含有的 一条主裂纹发生扩展而产生失效的条件。 （2）研究对象：断裂力学的研究对象是带有裂纹的承载结构。 （3）主要任务：研究裂纹尖端附近应力应变分布，掌握裂纹在载荷作用下的扩展规律；了 解带裂纹构件的承载能力，进而提出抗断设计的方法，保证构件安全工作。 3.什么是平面应力和平面应变状态，二者有什么特点？请举例说明之。 答：（1）平面应力：薄板问题，只有xoy 平面内的三个应力分量σ x、σ y、τ xy； ε z ≠ 0， 属三向应变状态。 （2）平面应变：长坝问题，与oz 轴垂直的各横截面相同，载荷垂直于z 轴且沿z 轴方向无 变化； ε z = 0， σ z ≠ 0，属三向应力状态；材料不易发生塑性变形，更具危险。 4.什么是应力强度因子的叠加原理，并证明之。掌握工程应用的方法。 答：（1）应力强度因子的叠加原理：复杂载荷下的应力强度因子等于各单个载荷的应力强 度因子之和。 (1) 在外载荷T2作用下，裂纹前端应力场为 σ2，则相应的应力强度因子为K I(2) = σ 2 π a 如果外载荷T1和T2联合作用，则裂纹前端应力场为 σ1+ σ2，则相应的应力强度因子为 K I = (σ 1 + σ 2 ) π a = σ 1 π a + σ 2 π a (1) 6.为什么裂纹尖端会发生应力松弛？如何对应力强度因子进行修正？ 答：裂纹尖端附近存在着小范围的塑性区（设塑性区是以裂纹尖端为圆心，半径为r0 的圆 π a 形区域），材料屈服后，多出来的应力将要松驰（即传递给r>r0 的区域），使r0 前方局部地 区的应力升高，又导致这些地方发生屈服。即屈服导致应力松弛。 Irwin 提出了有效裂纹尺寸的概念a eff = a + r y对应力强度因子进行修正，在小范围条件下，