拟静态挠度法评定梁式桥承载力

为探索快速有效的桥梁普查新方法,分析了传统的承载能力评定准则,通过承载能力基本理论和动力学与静力学的有机结合,提出用动态车辆挠度曲线取代静态挠度影响线的荷载试验改良模式——拟静态挠度法,评定中小跨径梁式桥的现有承载能力,并进行了实桥的试验对比验证。结果表明:拟静态快速检测方法测试结果达到原荷载试验结果精度的90%以上,可采用修正系数,偏安全地对中小跨径梁桥承载力进行评估;在满足检测精度的同时,可减少30%左右的经济损耗。     

CFRP加固钢筋混凝土曲梁的抗弯性能试验研究

对碳纤维复合材料加固桥梁后的受弯承载力进行了试验研究。采用16个钢筋混凝土曲梁和直梁试件进行三点弯曲试验模拟CFRP加固桥梁的抗弯加固,得到了荷载、挠度和跨中CFRP应变,为CFRP加固钢筋混凝土曲梁提供试验数据,为碳纤维复合材料在桥梁加固中的应用积累经验。     

基于在用RC简支梁桥的受弯刚度估算承载力

结合正常使用阶段钢筋混凝土(RC)简支梁的梁截面刚度变化规律的研究和对试验资料的分析,建立了在用RC简支梁受弯刚度与名义配筋率的关系公式,提出了基于在用RC简支梁桥受弯刚度估算承载力的简单方法.通过建立实际车辆加载时挠度与刚度的关系式,对实际桥梁进行检测验证,实验值与公式计算值吻合较好,为快速评定桥梁承载力提供了可行性参考.同时表明,在用桥梁由于裂缝开展、车辆碰撞、钢筋锈蚀等因素,其刚度和承载力都发生了相应的折减.因此,对于使用年限较长的在用桥梁,要做好防护与加固工作.     

某双曲拱桥加固设计与承载能力评定试验研究

某大桥为钢筋混凝土双曲拱桥,经现场检测与承载力评定,该桥一些主要承重构件以及桥面系缺损较为严重,承载能力偏低,已不适应现有交通需求,全桥需大修与加固处理﹒针对该桥存在的问题,对全桥进行病害修复和拱圈加固﹒为掌握桥梁加固效果,对该桥在维修加固前后分别对全桥进行了静力和动力特性试验,加固前后跨中,四分点试验结果进行挠度、应力和自振频率对比,其中挠度降低了48%～73%;应力降低了37%～86%;自振频率由2.900 Hz增大到9.625 Hz,说明加固后桥梁的整体承载力和刚度提升明显达到了加固预期效果,满足现行规范要求.     

通过裂缝特征快速评估桥梁承载能力的试验研究

桥梁承载能力的评定有多种方法,但都很难对其进行快速评定.针对钢筋混凝土简支板梁桥弯曲受力裂缝的成因,从结构承载能力研究入手,以期达到快速评估.利用5片钢筋混凝土矩形小梁模型,在跨径三分点处同时分级施加集中荷载进行破坏性试验,得出了裂缝最大高度、平均高度、裂缝宽度与承载能力之间的关系,通过回归得出了经验公式.提出了采用裂缝特征方法对桥梁承载力进行快速检测评估.经与实测桥梁的荷载试验数据分析对比,证明该方法可靠且可行.     

基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试

目前基于动挠度测试的混凝土梁桥承载力评定方法尚不完善,为了给现役桥梁的实际承载能力准确快速的评定提供科学准确的依据,客观地反映桥梁的实际运营状况,通过理论推导与室内试验相结合的方法研究了基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试。对于梁体激振源的振动频率、振动幅值、吊锤重量及钢丝绳长度4个变量,通过固定其中3个变量不动,改变其中1个变量,对比分析梁体动挠度与吊锤动挠度之间的关系,再与所推导公式对比分析。结果表明:基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试不仅与吊锤的质量、简谐荷载作用的时间有关,还与作用于梁体激振源的振动频率、振动幅值及钢丝绳长度有关。可见研究结果对基于悬挂吊锤的桥梁动挠度测试研究具有一定的实用性,为采用将测量装置置于测点处悬挂的重物下方来测量桥梁结构动挠度的方法提供一定的理论指导。     

某箱形连续梁桥静动载试验与分析

在桥梁检测项目中,静载试验能够了解桥梁实际工作状态和承载能力,提供直接可靠的应力应变数据。动载试验能够测得桥梁的刚度和整体性。通过对某钢筋混凝土箱型连续梁桥进行动静载试验,对应变、挠度和频率进行分析,并对实验结果和有限元计算结果进行对比分析,实验结果为该桥提供了准确的技术状况评定,从而为该桥梁的正常运营及加固改造维修提供了可靠的试验数据支持。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法

目前,多数锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法均建立在试验基础上,部分理论计算方法尚未考虑锈蚀钢筋本构关系。为提出一种实用的理论计算方法,拟基于经典层合板理论推导锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力计算公式,得到锈蚀钢筋混凝土梁的荷载—挠度关系。经试验验证,在屈服荷载附近,理论值与试验结果吻合较好,平均误差为6.6%;构件进入屈服阶段前,采用理论方法所求跨中挠度值大于相同荷载条件下的试验结果,理论计算值相对可靠,对构件失效具有预警作用。     

锈蚀钢筋混凝土梁的受弯分析模型

以锈损率较低的钢筋混凝土简支梁为对象,在平截面假定基础上,提出考虑钢筋、混凝土材料性能劣化和几何尺寸变化的受弯承载力计算公式;采用换算截面法计算锈蚀钢筋混凝土梁的等效刚度,给出考虑锈蚀钢筋、混凝土二者间黏结性能退化的有效刚度计算公式,建议锈蚀钢筋混凝土简支梁在集中荷载作用下跨中挠度的计算方法,并通过39根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据对建议受弯分析模型验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力试验值与计算值之比的平均值为1.100,方差为0.041,二者吻合较好;多数锈蚀试件按受弯分析模型计算得到的荷载-跨中挠度曲线与试验曲线吻合较好,变化趋势相当,建议受弯分析模型可为锈蚀钢筋混凝土梁的全过程受力分析提供参考。     

钢筋混凝土梁桥破损模态分析及承载力评定

通过对钢筋混凝土梁进行不同荷载等级重复静载和动载的交替试验,测出结构从完整到破坏不同荷载等级作用后的频率、振型和阻尼等模态参数,考查其与梁承载力的关系,得出梁频率与荷载等级之间的关系和极限频率值,建议将极限频率作为评定承载力依据,由频率和荷载等级关系的经验公式进行非线性外推求极限承载力,对钢筋混凝土梁桥进行承载力评定.     

辅助钢梁加固重载铁路桥梁的动力响应分析

既有重载铁路混凝土简支双T桥梁已不能满足现在重载运输的要求,故对既有重载铁路桥梁提出一种加固方法——辅助钢梁加固法.采用列车-轨道-桥梁系统的时变动力分析理论,建立列车-轨道-桥梁系统的空间振动分析模型.本文计算了桥梁加固前后的动力响应和加固后不同速度条件下桥梁的动力响应,将计算结果与现场实车试验作了对比.计算及试验结果表明,采用辅助钢梁加固法能同时显著提高混凝土双T梁的横向和竖向刚度.因此该加固方法是合理可行的.     

横向联系损伤的既有T梁桥安全性分析

以一座既有钢筋混凝土简支T梁桥为例,分析采用不同横向联系模拟方式时有限元理论挠度与静载试验实测值之间的相符性,并采用直接概率分析法计算结构可靠指标,研究模型拟合程度对桥梁安全评价结果的影响,提出了荷载试验和可靠度理论综合评估方法,采用以实测值标定的理论模型进行结构可靠性分析,保证了基本随机变量统计参数的准确,实现存在横向联系损伤的T梁桥承载能力的正确判断。     

基于基准传递原理的桥梁挠度测试方法及试验研究

以基准传递原理为基础并结合桥梁挠度变形特点,提出了一种通过在梁体上布设连续连杆的挠度测试的新方法。为验证该方法,进行了一个空心板梁在温度及动载作用下的挠度测试试验,试验过程中测试了连杆中部与梁体的相对位移时程曲线,并对测试结果进行了加汉明窗的滤波得到了温度效应产生的梁体各测点的挠度变化值。结果表明依据基准传递原理进行桥梁挠度测试可以精确地同时对静、动态挠度进行测试,并能很方便的对单因素作用下的挠度进行分离,从而为桥梁的安全性评价和挠度长期健康监测提供可靠的数据。     

基于横张增量法的PC梁桥现存应力测试与评估

针对目前预应力混凝土桥梁由于多方面因素造成的预应力损失,基于静力平衡原理,通过横张增量法对实桥进行预张力测试,采用线性条件下二级间增量方式消除误差,得出实测桥梁的目标钢束现存应力,并与规范中理论设计值进行对比分析,确定在役桥梁预应力储备状况。研究结果表明：实测箱梁跨中8根正弯矩束中,有3根钢束有效预应力实测值小于设计值13.36%～23.7%,墩顶4根负弯矩束实测值较设计值大16.86%～24.59%,由此说明,PC箱梁预应力损失较严重,主梁刚度有所下降。     

基于动测法的桥梁承载力评估方法研究

用动测法评估既有桥梁承载力是一种较有前途的桥梁承载力评估方法,本文以冲击系数为切入点,对基于应变增大系数和频率等参数的动测方法进行研究,对钢筋混凝土简支梁的承载力给予定性的评估。并结合T型梁的动静力试验数据,来验证此动测方法的可行性。     

北京地区钢筋混凝土简支梁桥结构综合评估系统

钢筋混凝土桥的老化问题非常普遍。北京地区已有许多钢筋混凝土桥被列入危桥 ,亟待评估和处理。在对 30座钢筋混凝土简支梁桥进行现场调查、测试 ,和对 3根已拆桥面梁进行静力加载试验的基础上 ,建立了在用钢筋混凝土简支梁桥结构耐久性、安全性和适用性的多层次评估模型和评定方法 ,并完成了相应的的计算机评估系统。对 17座在用桥梁进行了评估 ,评估结果与实际损伤情况相符。该系统可为钢筋混凝土简支梁桥的养护维修决策 ,提供科学依据     

大跨度钢管翼缘组合梁桥车桥耦合振动性能分析

为了研究钢管翼缘组合梁桥的动力性能,通过有限元软件ABAQUS建立了三维车桥耦合振动模型,采用了隐式动力学分析了路面平整度、车辆载重、速度、上翼缘钢管内填混凝土等级和含钢率等因素对管翼缘组合梁桥动力性能的影响,以及与管翼缘组合梁竖向刚度等效的工字钢梁和混凝土梁的动力性能,得出了以下结论：随着路面不平顺程度的增大,管翼缘组合梁的动力响应呈几何倍数增长,并且只有当路面等级为B时才与现行《公路桥涵设计通用规范》中公式计算的动力冲击系比较吻合;车辆载重与其跨中挠度呈线性相关;速度对其的影响比较复杂,当车辆速度超过60 km/h时,其动力响应随速度增大呈非线性增长;上翼缘内混凝土等级和含钢率对其动力影响极小;相对于等效工字钢梁和等效混凝土梁,管翼缘组合梁桥重量轻,整体弹性模量较小,同等荷载下跨中挠度比较大。通过上述的动力性能研究为以后大力发展此类型桥提供技术保障。     

CFL增强RC梁挠度分析

碳纤维薄板(CFL)加固RC梁技术已成功地应用于桥梁工程.该方法的关键科学问题之一是疲劳荷载下增强梁的变形规律.结合一系列疲劳试验,给出了挠度的发展规律,提出界面疲劳裂缝扩展寿命的预测方法.分析结果表明:构件挠度扩展主要分为三个阶段:快速增加、稳定扩展、失稳扩展,其中第二阶段是构件疲劳寿命的主要阶段,在此阶段挠度缓慢增加,增加量与加载次数成线性关系.采用理论与实验相结合的方法给出了疲劳荷载下挠度的计算公式和疲劳寿命的预测公式,可以较好地符合试验结果.     

层布式钢纤维混凝土梁抗裂性能研究

通过7根层布式钢纤维混凝土(layer steel fiber reinforced concrete,LSFRC)梁的正截面抗弯承载力试验,研究了钢纤维的掺量以及钢纤维混凝土层的布置厚度对LSFRC梁的抗裂性能,挠度以及承载能力的影响。试验结果表明,LSFRC梁的抗裂性能明显优于普通钢筋混凝土梁,而且钢纤维混凝土层的厚度是提高LSFRC梁的抗裂性能的主要因素。基于已有研究和试验数据,对LSFRC梁的抗裂度的计算公式做出简单论述。