摘要：梁板孔洞包括预埋件与张拉孔等，本文利用断裂力学基本理论及有限元法建立缝洞组合裂缝变化模型，通过ANSYS有限元软件模拟研究不同缝洞组合：缝-洞、缝-洞-缝、缝-洞-缝-洞3种模型。探讨不同模型中裂缝宽度变化、裂缝长度的关系。从模拟结果发现裂缝长度越大，其缝宽增量越大；空洞直径的逐渐增大， 缝宽增量也越大。比对工程检测裂缝图像分析，验证计算机模拟裂缝宽度变化规律，直观分析预埋件处、张拉孔处的裂缝防治的重要性，为施工提供一定的参考价值。
　　关键词：孔洞 裂缝 模拟 变化规律 验证
　　1 概述
　　目前钢筋混凝土结构被广泛应用于我国桥梁工程中，梁板作为桥梁上部结构的核心，而裂缝是最常见的通病直接影响到桥梁结构物的正常使用，降低桥梁耐久性[1][2]。孔洞处施工时往往不被重视，容易引起正常使用时孔洞处开裂，以前的裂缝研究往往从单一或成组裂缝的数值模拟， 很少考虑孔洞对裂缝变化的影响[3]。为加强质量事前控制和过程控制，孔洞处的裂缝研究成为必须进行的环节。
　　2 断裂力学裂缝扩展基本理论[4]
　　在外力作用下结构裂缝大致可分为以下3种型式（图1）。
　　①Ⅰ型（或张开型）裂缝：外载荷为垂直裂缝面的正应力，裂缝面上点的相对位移与裂缝面垂直，造成裂缝上下面张开。②Ⅱ型（或滑开型）裂缝：外载荷为裂缝面内垂直于裂缝端部的剪切力，裂缝面的相对位移平行于裂缝面且与裂缝端面垂直。③Ⅲ型（或撕开型）裂缝：外载荷为裂缝面内平行于裂缝端面的剪切力，裂缝表面的相对位移平行于裂缝面，同时与裂缝端面相平行。
　　■
　　本文重点研究Ⅰ型张开型裂缝，裂缝尖端附近所发生的断裂过程受裂缝尖端的应力和位移控制。根据断裂力学基本理论，可求解出裂缝尖端的位移和变形情况。为此须建立以下三种有限元模型：
　　3 有限元分析
　　设定外部荷载分别为3MPa、5MPa、10MPa，裂缝长度分别为250mm、500mm、750mm，洞径分别为50mm、
　　70mm、100m的缝-洞、缝-洞-缝及缝-洞-缝-洞3种模型，导出的裂缝宽度增量变化结果如下：
　　从图中可以对比看出：在相同外荷载、洞径及裂缝长度的条件下，缝- 洞-缝-洞模型对裂缝宽度变化影响最大，其孔洞处缝宽增量在在0.148-1.06mm之间变动；其次为缝-洞-缝模型增量在0.073-0.659mm之间变动，缝-洞模型增量在0.059-0.515mm之间变动。（见表1-3）
　　从模拟数据结果发现裂缝长度越大，其缝宽增量越大；空洞直径的逐渐增大，缝宽增量也越大。
　　4 工程检测[5]
　　■
　　对梁板张拉孔附近裂缝的检测发现，离孔洞越近处裂缝宽度变化越大越剧烈；随着裂缝长度开展裂缝宽度增大，呈斜线发展趋势，到达高峰值后减小。
　　5 结语
　　经过模拟分析和现场检测结果分析发现在相同外荷载、洞径及裂缝长度的条件下，缝-洞-缝-洞模型对裂缝宽度变化影响最大，其次为缝-洞-缝模型，最小的是缝-洞组合；裂缝长度越大，其缝宽增量越大；空洞直径的逐渐增大，缝宽增量也越大；离孔洞越近处裂缝宽度变化越大越剧烈；随着裂缝长度开展裂缝宽度增大，呈斜线发展趋势，到达高峰值后减小。在现场施工时必须保证孔洞处密实，尽量不要采取后植筋措施，不能随意增大孔洞的间距，对已发生开裂的部位要采取措施阻止裂缝的发展，严控外部施加荷载。综上所述通过以上研究可对以后梁板施工质量提高提供一定的理论依据。
　　参考文献：
　　[1]王海军.混凝土桥梁裂缝产生原因研究[J].科技创新导报，2011（10）.
　　[2]何亚君.浅谈桥梁裂缝病害[J].黑龙江交通科技，2011（7）.
　　[3]韩松.混凝土裂缝宽度预测模型研究[J].四川建筑科学研究，2011（3）.
　　[4]李松.缝洞型储层井壁裂缝宽度变化ANSYS.模拟研究[J].天然气地球科学，2011（2）.
　　[5]邹振利.图像处理技术在墙体浅层裂缝宽度测量中的运用[J].墙材革新与建筑节能，2011（5）.