山区老龄双曲拱桥现状承载能力研究

由于双曲拱桥设计荷载标准较低或不明确,在超载车辆作用下可能引起结构安全隐患,对既有双曲拱桥现状承载能力进行评估研究,可以为合理评价桥梁服役能力及制定后续管理措施提供技术依据.以某山区老龄双曲拱桥为背景,首先进行全桥表观缺陷与材质状况检测、桥梁线形及构件尺寸测量,综合评定该桥现状技术状况等级为3类;再依据检测结果与行业规范,建立结构有限元模型后进行主拱圈强度、刚度验算评价了桥梁现状满足的使用荷载等级;最后指出该桥若继续作为公路桥使用,应加强桥梁管养并对过往车辆限载吨位提出建议.     

施工期混凝土结构可变荷载的调查统计分析

对西安市及周边地区6个在建混凝土结构的施工期可变荷载进行了调查,采用不同的统计分析方法对调查结果进行统计分析,研究施工期可变荷载随施工过程的变化规律,对比了剪力墙结构和框架结构施工期可变荷载的差异,给出了混凝土结构施工期可变荷载标准值的建议取值,并与相关研究成果和现行规范进行了对比分析。研究结果表明:各工程施工期可变荷载的调查结果均服从极值Ⅰ型分布或指数分布;结构类型相同的工程施工期可变荷载随施工过程的变化规律基本相同;统计样本单元划分越细,得到的可变荷载标准值越大;工作面材料堆放越集中,不同统计分析方法得到的荷载标准值差异越大;竖向构件施工阶段剪力墙结构的施工期可变荷载值明显大于框架结构,其他阶段2种结构施工期可变荷载值较接近;将一个施工周期划分为竖向构件施工、搭支撑、水平构件施工及拆支撑4个施工阶段,混凝土结构各阶段施工期可变荷载标准值的建议取值分别为1. 894 kN/m~2、1. 716 kN/m~2、1. 295 kN/m~2、1. 998 kN/m~2。     

运营期桥梁承载能力评定方法研究

为了保证桥梁运营期结构安全,对一座简支变连续T梁桥的承载能力进行评定,开展了桥梁技术状况检查工作,确定了桥梁构件的缺损状况,同时使用有限元软件建立计算模型,进行组合荷载作用下桥梁结构检算分析,确定该桥原设计的效应与抗力,结合技术状况检查结果对桥梁的实际承载能力进行评定.     

基于规范的多跨PC连续梁桥检测评估研究

桥梁病害检测与技术状况评估是制订桥梁管养方案的技术基础.以某在役55跨连续梁桥为背景,采用JTG/T H21—2011《公路桥梁技术状况评定标准》分层综合评定方法,讨论了桥跨数增加对结构检测评估的影响,再根据结构构造特点划分检测构件,对全桥进行表观缺陷、构件裂缝、材料强度、保护层厚度与碳化深度、桥面线形等综合检测,基于构件病害分类分级指标与部件变权调整综合评估了该桥现状.检测评估结果表明:主梁、支座、墩柱等构件总数随桥跨数增加而明显增大,系数t逐渐趋于取定值2.3,对应部件评分主要依赖于同类构件评分情况;该桥现状技术状况等级为3类,主要病害为T梁、箱梁及桥台裂缝和支座滑移,建议对这些裂缝进行封闭处治,更换滑移量过大的异常支座,后期应加强桥梁管理养护.     

桥梁结构原位荷载试验及测量观测

某桥梁设计荷载按城-A级,人群荷载4KN／m^2,为了了解在荷载作用下的实际沉陷量和变形量,检验支架的整体稳定性及钢架承重平台支架基础的实际承载能力,拟采用钢制水箱进行预压试验及测量观测,根据桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态,判断桥梁结构的安全承载能力及评价桥梁的营运质量,以便对支架的施工工艺进行改进提高．     

设置耗能壁板的新型箱形钢墩柱轴压性能数值分析

为探讨设置低屈服点加劲耗能壁板对箱形钢墩柱受力性能的影响机理,采用有限元法对3类设置加劲耗能壁板的新型箱形钢墩柱轴压性能进行数值分析,并探讨设置加劲耗能壁板对箱形钢墩柱的荷载-位移曲线、位移延性系数及承载能力的影响规律.结果表明:耗能壁板高度及宽度对箱形钢墩柱的承载能力和延性影响较大;构件承载能力随耗能壁板高度增大而增大,但随耗能壁板宽度增大而减小;构件延性随耗能壁板高度及宽度增大而增大;加劲肋的厚度、宽度及设置数量均对箱形钢墩柱的承载能力和延性有一定影响.     

混凝土拱桥剩余承载能力有限元分析

根据结构分析的有限元方法、桥梁设计规范和桥梁承载能力评定规程,在桥梁病害调查和构件力学性质现场检测的基础上,通过建立能反映桥梁实际病害的结构分析力学模型,对某运营中的混凝土拱桥主要受力构件进行必要的验算与分析,评估了结构构件和桥梁的剩余承载能力,对该桥的加固与维修提供了技术依据.     

基于Midas的双曲拱桥有限元分析及承载力评估

以广州市某年代久远、材料老化、结构破损严重的双曲拱桥为工程背景,采用Midas软件对其进行有限元分析,依据分析结果制定荷载试验方案;通过试验数据和理论结果的对比分析,对桥梁的承载能力进行综合评估与鉴定。结果表明:拱桥外观状况总体较差,静力工作性能较差、振动响应较大,桥梁承载能力不能满足"汽—15级"荷载等级的要求,建议进行拆除处理。     

铝合金楼面模板性能试验

对单块铝合金楼面模板和样板房组合铝合金楼面模板体系分别进行了均布荷载试验,并进行了对比分析。3组单块铝合金楼面模板分别作用均布荷载10.08 kN/m~2,跨中相对位移分别为1.423 mm、1.440 mm和1.462 mm。对样板房组合铝合金楼面模板作用均布荷载11.5 kN/m~2,跨中相对位移最大值为3.691 mm,实测值为5.667 mm;持荷24 h后,相对位移变化小。与单块模板进行对比,组合模板体系受到模板尺寸、支座条件、销钉以及邻近模板相互作用等因素的影响。研究结果表明:铝合金模板体系具有良好的持荷能力和承载力性能,组合铝合金模板的连接构件对铝合金模板承载力有一定的影响。     

既有预应力宽幅空心板受力性能的破坏性试验

为了准确评估宽幅空心板构件的承载能力,以昌樟(南昌—樟树)高速公路改扩建工程为依托,对肖江大桥拆除的2片服役20年的预应力混凝土宽幅空心板进行原型试验研究。试验采用2个1 500kN千斤顶,对空心板进行分级加载直至试件破坏,分析构件的破坏模式及加载过程中挠度、应变随荷载变化的关系;基于退化分层壳元法编程考虑材料、几何非线性的有限元分析程序,并应用该程序对试验全过程进行数值模拟。结果表明:构件破坏模式为顶板混凝土压碎,跨中截面形成塑性铰的典型受弯结构破坏;加载至构件开裂时,1号、2号梁的开裂荷载分别为360、320kN,对应的实测挠度值分别为22、16 mm,加载至破坏时,1号、2号梁对应的破坏荷载分别为880、800kN,对应的实测挠度值分别为556、540mm,构件具有较好的延性性能;数值模拟计算的开裂荷载和破坏荷载分别为360、920kN,为1号梁试验值的1.00、1.05倍,为2号梁试验值的1.13、1.15倍,数值模拟计算值与试验结果吻合较好,编程的有限元程序能较好地模拟预应力钢筋混凝土空心板的破坏全过程;由试验结果及理论计算得出,1号、2号梁的活载因子λ分别为3.16、2.77,安全系数Sf分别为1.57、1.43,构件具有较好的承载力性能。     

某加宽桥梁桥梁动载试验

桥梁的动力性能是评价桥梁运营状况和承载能力的重要指标之一。现对某扩宽桥梁的加宽部分进行了桥梁动载试验,测定桥梁结构的自振特性。用以验证设计理论、计算方法的合理性;评价桥跨结构在动荷载作用下的工作性能;判别桥跨结构是否处于安全振动工作状态;预测桥梁运营状况,为桥梁管理提供技术依据。并为以后同类桥梁检测及试验提供一定经验。     

系杆拱桥可靠性分析研究

结合工程实际，采用“JC法”进行系杆拱桥构件的可靠性计算。根据实际检测数据，考虑结构抗力和荷载的变化，计算当前结构构件的可靠性指标。考虑实际结构系统中，构件能力与荷载的相关性，确定结构系统比较合理的可靠性指标，完成当前结构承载能力的评估。     

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.     

基于上部结构振动响应的杭州湾大桥桥塔冲刷状态分析

提出了一种基于上部结构振动响应的桥塔冲刷状态分析方法.该方法首先基于理论分析得到的冲刷敏感模态确定传感器布置方案,进而对环境振动(大地脉动)下的桥梁结构加速度数据进行多次采集,并通过对实测数据模态分析得到相应的模态参数变化.通过对比跟踪桥梁上部结构不同构件、不同模态的动力特征变化,对桥塔冲刷发展状态进行评估.在杭州湾大桥桥塔冲刷评估中完成了该方法的实桥应用,对不同构件与模态形式的冲刷敏感程度进行了分析,并利用水下河床三维量测对该冲刷动力评估方法的准确性进行了验证.结果表明,该方法在实际应用中,跟踪上部结构振动响应可以准确高效地识别出桥塔冲刷发展的状态,选择低阶振型或桥塔构件进行跟踪对桥塔冲刷发展更为敏感,且具有经济、便利、无需水下操作的特点.该方法可避免传统冲刷检测技术中常见的水下安装作业,实现桥梁冲刷发展状态的快速诊断,并可融入常规的桥梁检测项目中.     

既有刚架拱桥的结构承载能力评估研究

在路网建设中,对桥梁的运营承载能力的评估逐渐被认可和重视.荷载试验一直是对桥梁现有承载能力评估的最有效的手段.文章结合某刚架拱桥,介绍了该桥的静动载试验和理论分析结果,阐述了该桥的结构动力特性,研究了如何根据试验的结果判定刚架拱结构的损伤及其位置,并得出了桥梁的实际承载能力和结构安全性进行评价.     

浅谈桥梁下部结构常用的加固方法

随着桥梁使用时间的增长,损伤程度也会越来越严重,病害会不断发展,为保障桥梁的安全运营,延长其使用寿命,就要在检测评估的基础上,对那些承载能力不足、使用性能较差或耐久性能不满足要求的结构或构件,进行有针对性地维修加固。桥梁加固涉及的内容十分广泛,包括了桥梁实际状况的检测鉴定、加固设计计算、加固方案工艺比较选择以及投资效益的优化等方面。通常桥梁下部结构具有足够的承载潜力,足以满足上部结构补强加固所增加的重量以及活荷载对它的要求。如墩台与基础的承载能力不足,或者上部结构的缺陷、承载能力的降低等是由于墩台与基础的沉降、位移或缺陷等引起的,则应对原桥墩、桥台及基础进行必要地补强加固桥梁墩台与基础的补强加固技术,一般通过对桥墩、桥台结构的补强、限制或减小墩台的位移,或增加原基础的承载能力。     

运营期桥梁火灾后结构检测成套技术

为了对桥梁结构火灾后的状态进行检测评定,在传统检测方法的基础上,结合火灾事故特点,对结构进行针对性检测与评估,并第一时间评定桥梁承载能力的受损程度,评判其是否影响行车安全。依托典型的实际工程案例进行了较为系统的阐述,具体包括检测方法、监测手段、成果分析、管养建议等。在常规外观检查方法的基础上,采用3D扫描技术对受损结构进行实体建模分析,定量分析病害开展部位及损伤程度,并对混凝土、钢筋等主要材料的劣化部位进行了取样分析,分别在现场和实验室对桥梁受损状况进行了综合性评价;从结构整体姿态角度对桥梁进行跟踪监测,预警火灾损伤对结构安全可能带来的不利影响,进一步保证桥梁后续运营安全;依据现场检测数据及理论分析,对桥梁受损结构温度场、材料退化程度、损伤等级、承载能力等方面进行了分项评定;并从病害维修及后续管养等角度分别提出了较为合理和针对性的处治意见。最后,根据此类项目特点,总结相关技术经验,研究形成了运营期桥梁火灾后结构检测成套技术。研究结果表明:火灾后混凝土强度和钢筋性能的实际劣化程度比规范推定结果要小,应依据实际情况对桥梁承载能力现状进行折减和准确评价;提出的成套技术的有效运用,可在一定程度上提高火灾后结构检测评定的效率和准确性,是现有检测技术和规范的有效补充,该研究为类似事故桥梁的运营管理决策提供了一定的理论依据。     

水下RC结构检测与安全评价技术综述

经济发展和科技进步使许多跨海桥梁得以兴建,如何对这些桥梁水下结构服役状况进行检测,进而掌握其安全状况是人们关注的问题.现代检测技术的发展,使得水下结构的检测更加简便和多样化,但相关技术还不够成熟、实用和有效.现代检测技术的引入与桥梁管养政策的推进,产生海量多源的数据和图像信息,如何合理有效地获取、处理这些多源信息,进而开展水下结构安全状况评价成为国内外同行关注的热点和难点.信息融合、深度学习及人工智能技术的发展为以上问题和难题提供了技术支撑.基于此,文中从上述问题入手,对当前的水下结构检测及安全评价技术进行归纳总结,并对今后需进一步开展的工作进行展望.研究发现,人工智能和信息融合技术是水下结构检测与安全评估的有效技术和今后的发展趋势.     

基于性能状态的既有桥梁技术状况评定

目前我国的桥梁技术状况评定方法均存在不稳定问题,为了减少桥梁技术状况评定时主观因素的影响,在原有规范分类标准的基础上,本文结合病害的严重程度,将最高标度为5级的病害进一步细分为2类,得到新的桥梁病害分类,并将其划分为影响桥梁正常使用和承载能力的病害;基于层次分析法在原有桥梁构件、部件、结构体系层次划分的基础上,结合二种状态确定出新的层次分析模型及各层次分项的权重,进而计算桥梁技术状况等级(Ⅰ～Ⅴ级);结合实际工程案例对现行规范法、减轻扣分值法和本文性能状态法的评定结果进行对比,结果表明:性能状态法计算的结果与其他2种方法接近,介于其他2种方法之间,说明本文方法是可行、有效的;提高承重构件病害等级后,3种方法的评分分别降低0.35%、0.28%、3.20%;提高一般构件病害等级后,3种方法的评分分别降低了10.58%、7.18%、1.59%,表明本文方法对桥梁主要构件的病害敏感性更高,对一般构件的敏感性较低。     

某多跨PC连续梁桥静动载试验分析

桥梁静动载试验是检验桥梁承载能力、评价桥梁现状的重要手段．文章以某运营了近30年的多跨Pc连续梁桥为背景,介绍了该桥静动载试验方法．根据试验数据和检验指标的对比分析,对桥梁的承载能力进行了综合评估与鉴定,并结合桥梁的实际病害状况提出了相应的处治建议．对同类型桥梁的检测与维护工作有一定的参考价值．