低温下钢-混凝土组合结构疲劳试验和极限承载力

针对钢-混凝土结合梁在青藏铁路上的应用情况,模拟青藏铁路线的温度环境,用专门研制的低温设备(最低温度能保持在-50℃以下),对由14MnNbq钢构件、直径为22 mm的栓钉(下称ψ22栓钉)和强度等级为C50的混凝土组成的钢-混凝土组合件作了低温疲劳试验和极限承载力试验.试验中,考虑了钢板的轧向和环境温度变化等因素对组合件承载力的影响,研究了低温下ψ22栓钉的破坏形式,疲劳承载力和极限承载力等问题,并将低温下的试验结果同常温下的试验结果进行了对比.研究结果表明:在同等荷载下,ψ22栓钉在-50～0℃的低温环境下疲劳寿命比在室温下的疲劳寿命长,且有温度越低,抗疲劳性能越强的趋势;钢板轧向对栓钉疲劳寿命影响很大,但对栓钉极限承载力没有明显影响;14MnNbq钢材质优良,转变温度低于-50℃.在温度为-50℃时,栓钉焊在14MnNbq钢板上对钢板材质无影响.     

无碴轨道预应力混凝土梁长期变形及影响因素

采用广珠(广州-珠海)城际容桂水道特大桥主桥的实际混凝土配比,对比分析C60高性能混凝土实测徐变系数和按各种规范计算所得徐变系数,确定结构徐变变形计算方法。通过长期试验观测,研究预应力混凝土简支梁的长期变形发展规律及其影响因素和控制措施。研究结果表明：在762 d的观测期内,梁体预应力损失很小,最多不超过8.63％,说明预应力混凝土梁后期变形主要由混凝土徐变引起;堆载后前185 d内梁体变形平均约占总后期变形的75％,之后500 d内的变形仅占25％;混凝土表面应变也在400 d时基本稳定;环境温度和湿度、预应力加载龄期、二期恒载加载龄期等对预应力混凝土结构后期徐变变形有重要影响,在高湿度、低温度的混凝土养护环境中,适当延长预应力张拉龄期和铺轨时间等可有效控制无碴轨道预应力混凝土梁的后期变形。     

单索面斜拉桥主梁变宽段模型试验方法

在研究单索面混凝土斜拉桥边跨具有变宽段受力情况的模型试验中,将斜拉索力分解为水平和竖向2个分力,水平分力通过张拉布置在箱梁内的体外预应力钢束来模拟,竖向分力通过设置在主梁底部相应位置的弹性支撑梁提供的竖向反力来模拟;通过桥面分布荷载、边界条件荷载和斜拉索荷载的同步协调加载来保证各工况荷载在结构变宽段内引起的轴力和弯矩均与实桥的相似,从而保证模型截面应力与实桥的等效。分析计算和试验结果表明:在各工况荷载作用下,模型变宽段内的顺桥向弯矩与实桥相应荷载下的弯矩基本相似,各工况加载模式正确反映了实桥的受力状态;试验值的分布规律与理论值的分布规律吻合较好,各工况荷载作用下模型截面应力与实桥截面应力等效;研究成果也为同类桥梁的研究提供了一定的理论和试验基础。     

大跨度无碴轨道连续梁桥后期变形控制方法

预应力混凝土连续梁后期变形将影响无碴轨道线路平顺性,针对这一问题,以某新建高速铁路大跨度无碴轨道预应力混凝土连续刚构桥为例,通过有限元分析,对比研究了不同后期变形控制方法的控制效果,提出了后期变形联合控制措施.结果表明:延长铺轨时间、预留后张索、设计体外索等方法均可有效减小桥梁的后期变形.铺轨时间以延长0.5a为宜,后张索和体外索可根据桥梁实际变形情况分批张拉.应用联合控制措施,成桥铺轨20a后,桥梁中跨和边跨的后期变形分别被控制在21.9mm和12.8mm内,远小于规范限值.     

青藏铁路钢-混凝土组合结构低温试验研究

针对钢-混凝土结合梁在青藏铁路上的应用,模拟青藏线的温度环境,用专门研制的低温设备(最低温度能保持在-50 ℃以下),对由14MnNbq钢构件、φ22栓钉和C50混凝土组成的钢-混凝土组合件作了低温疲劳试验.试验中,考虑了钢板的轧向和环境温度变化等因素的影响,研究了低温下φ22栓钉的破坏形式和疲劳承载力等问题,并将低温下的试验结果同常温下的试验结果进行了对比.研究表明:同等荷载下,φ22栓钉在-50 ℃～0 ℃的低温环境下疲劳寿命比室温下长,且有温度越低,疲劳性能越好的趋势;钢板轧向对栓钉疲劳寿命影响很大;14MnNbq钢材质优良,转变温度低于-50 ℃,-50 ℃下,栓钉焊在14MnNbq钢板上对钢板材质无影响.采用FZS型温度数据自动测试系统,模拟青藏线昼夜降温、升温过程,对钢与混凝土的温差做了测试.根据测试结果,青藏铁路结合梁设计中钢与混凝土温差可按15 ℃取值.图6,表1,参16.