装配式空心板梁桥横向预应力加固方法研究

对于目前中小跨径的装配式空心板梁桥在服役阶段普遍出现的"单板受力"铰缝病害,许多学者通过有限元软件模拟的方法提出了施加横向预应力进行加固的方法,然而实际效果如何却不得而知,为了验证该加固方法的可行性,利用有机玻璃板桥模型做了相关试验,得到的结果与利用有限元软件模拟得到的结果非常吻合,从而通过试验的手段验证了该加固方法可显著地增强装配式空心板梁桥的横向整体性,减少"单板受力"病害的发生。     

公路桥梁单板受力和铺装层病害成因及其综合治理措施

桥梁单板受力和铺装层破坏病害是严重的安全隐患,本文通过桥面补强加固的案例,进行病害形成的原因分析和介绍综合治理措施。     

空心板梁混凝土裂缝成因分析与处治技术

空心板梁结构因为其外形简单、梁高小、易制作、质量轻及架设方便等原因广泛应用于各等级公路的中小桥梁中.随着道路交通量的增加,车辆超限、超载屡禁不止,空心板梁混凝土在实际使用过程中会出现不同程度的裂缝问题,虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久性来评价,但结构损坏乃致倒塌往往是从裂缝的扩展开始的,随着时间的推移桥梁结构逐渐由安全状态转化为危险状态,从而严重影响了桥梁的安全性和使用寿命.因此,需准确分析空心板梁裂缝形成的原因,评价裂缝对结构安全的影响,为其养护维修或加固提供技术依据.本论述对公路旧桥常见结构空心板梁混凝土裂缝这一病害的成因进行分析,并从后期桥梁日常养护的角度提出相应的裂缝处理方法.     

钢筋砼矩形板梁桥单板受力分析及加固设计

钢筋砼矩形板梁桥单板受力分析及加固设计     

桥梁“单板受力”现象的成因及加固维修对策

高速公路桥梁“单板受力”现象的产生和发展对桥梁结构、道路行车安全产生了不利影响,本文结合实际病害检测分析病害成因,介绍加固维修对策。     

高速公路桥梁病害维修加固对策

随着高速公路通车年限增长,交通量增加,桥梁病害日益增多,对高速公路桥梁病害维修加固成为确保行车安全的重中之重。通过对高速公路桥梁几种病害,主要包括桥面铺装损坏、桥梁“单板受力”、水泥混凝土外观缺陷、外露钢筋、混凝土裂缝等病害提出维修加固对策及施工注意事项,并对结构植筋、水泥混凝土硅烷浸渍处理提出维修加固对策及施工注意事项。对各种病害重点是提出维修加固对策的方向及主要步骤,对于详细的施工细节问题本文涉及较少。     

浅析沥青路面病害产生的机理及处治对策

笔者通过主持参与甘肃省两条高速公路养护维修设计,总结归纳了高速公路沥青路面水损坏、路面开裂及车辙的主要成因机理,并提出了通过设计、选料、施工减少沥青路面这些病害产生几率的办法和通过合理养护有效地防范病害发展的方法。通过对水损坏、路面裂缝及车辙分别就病害产生机理、预防措施和处治意见进行论述,以求用简洁快速的方式达到后期养护设计与前期施工设计呼应对照的目的。     

空心板梁桥病害与梁连接之间的关系

空心板梁桥是一种普遍使用的桥梁结构,本文揭示了桥梁病害和梁纵横向连接结构之间的关系,并提出了一些施工、设计及加固的一些建议。     

L型拱肋加固拱桥受力机理研究

为了研究L型拱肋加固拱桥的机理,依托实际工程,采用大型有限元程序对L型拱肋加固法进行建模分析,结果表明：L型拱肋加固拱桥既能分担原主拱承受的外荷载,使原主拱最大压应力减小,又能改善原主拱的受力模式,使其实际拱轴线与合理拱轴线吻合更好,更趋近于“轴心受压”; L型拱肋截面设计时,应以L型拱肋与原主拱合理的抗压刚度比控制为主,抗弯刚度比控制为辅;L型拱肋加固拱桥,宜采用满堂支架及兼顾换填桥面铺装的施工方法,以利于L型拱肋恒载轴力的形成,优化其受力状态,避免出现拉应力或混凝土开裂现象。     

浅谈双曲拱桥的病害机理及加固技术

本文对双曲拱桥的病害形式及病害机理进行简单陈述分析,对其加固技术进行简单的归纳总结,为以后该类桥梁的加固提供一定的参考。     

铰接预应力混凝土空心板梁桥的空间受力行为及加固分析

为研究铰接预应力混凝土空心板梁桥沿铰缝产生裂缝的病害机理及其加固方案,以某装配式空心板桥为背景,通过利用实体单元对包括企口铰缝在内的准确模拟,建立空间有限元模型进行数值分析.通过分析控制截面处相关应力值,得出铰缝处横向应力超标为产生此病害的主要原因;在此基础上,提出采用增设横向预应力体系进行加固和改善桥梁横向受力的2种方案,并对其进行数值分析和比较.结果表明,所提出的加固方案均能有效减少铰缝间混凝土的横向拉应力,改善结构的整体受力;在距梁底25 cm处设置相应的横向预应力钢筋的加固效果更加明显,且在耐久性与安全性方面更具优势.     

斜交空心板桥拼宽结构承载力试验研究

以凤山分离立交大桥拼宽结构1∶6.05比例模型为例,进行斜交空心板梁桥拼宽结构静载全过程试验研究,并结合有限元分析斜交空心板梁桥拼宽结构的极限承载力和破坏机理.研究表明:在中跨跨中对称荷载作用下,跨中纵向接缝破坏主要由弯拉作用引起,支座位置处的纵向接缝破坏主要由接缝两侧位移差产生的剪切力引起,在边跨靠近内支承侧的钝角处容易产生平行于钝角角平分线的裂缝.有限元模拟基本反映了斜交空心板梁桥拓宽改造的特点,模拟结果与试验结果的破坏形态大致相同,极限承载力大小相近.     

装配式斜交空心板桥横向预应力加固

利用ABAQUS软件建立装配式斜交空心板桥的有限元模型,通过实桥荷载试验验证了该模型的准确性,并分析了影响铰缝强度的不利荷载作用,结果显示负梯度温度场和车辆荷载的共同作用会导致桥梁铰缝开裂。为避免只在桥梁底板施加横向预应力使铰缝上缘出现拉应力的风险,提出在空心板底面和顶面的直线部位及斜端部三分之一处分别施加横向预应力的炭纤维板加固方案。仿真结果表明,该方案能增强各空心板之间的横向传力作用,避免了单板受力,提高了装配式斜交空心板桥的整体承载性能,加固效果明显。     

钢筋混凝土空心板梁加固及其有限元分析

为了研究既有桥梁的加固问题,建立了ANSYS的有限元分析模型。通过对实际桥梁的分析,分别用SRAP(一种高强软钢丝和氧化铝聚糖树脂砂浆)技术及CFRP法(碳纤维增强复合材料)、粘贴钢板法两种方案加固了空心板梁。在三种技术都满足加固要求的情况下,通过有限元分析得出:SRAP技术在改善梁的刚度,提高钢筋混凝土的承载能力,以及改善梁受力状况方面,效果都是最佳的。对实际工程中应用SRAP技术提供了重要的参考和依据。     

空心板桥横向联结性能及加固对策分析研究

空心板桥梁在运营多年后铺装层和主梁间铰缝处多会出现典型的纵向裂缝,严重影响空心板的横向联结性能.文章分析了其产生病害的原因及对策,对比了3个有限元模型计算结果和实桥静载试验结果,研究了不同加固方法对桥梁横向联结性能的影响及其规律.     

减梁增肋法加固空心板桥的力学性能

为研究减梁增肋法加固前后空心板桥的力学性能及验证加固效果,以一座30m跨径预应力空心板梁桥为例,通过加固前后的静力试验数据分析与对比,研究了加固前后空心板桥主要力学性能的变化规律。研究结果表明：采用减梁增肋法加固后的空心板桥测试截面应力与挠度明显减小,横向分布趋于均匀;加固前后应变和挠度实测数值对比可见,加固后桥梁测试截面应变实测值为加固前的27%～83%,挠度实测值为加固前的28%～45%,应力及挠度显著降低,表明加固后旧梁板受力状况明显改善,承载力得到有效提升,加固效果明显。     

斜交空心板连续梁桥拼宽结构收缩徐变分析

以某斜交空心板连续梁桥为工程背景,进行实桥拼宽后的应变和位移监测以及非线性有限元分析,研究混凝土收缩徐变对斜交空心板梁桥拼宽结构受力性能的影响.研究结果表明:利用ABAQUS计算得到的收缩徐变对斜交空心板梁桥的结构受力性能的影响,与实测结果较为吻合;斜交空心板拼宽桥梁中,新桥收缩徐变会导致中跨跨中梁底纵横向应变显著增加,收缩徐变对拼宽斜交桥位移的影响,以横向位移最大,纵向位移次之,竖向位移最小.     

空心板铰缝结构耐用性能的试验研究

针对铰缝结构的经时耐用性能缺少有效的定量评价方法,造成铰缝部位成为桥梁结构设计和桥梁服役管理的盲区这一问题,基于试验研究定义了空心板铰缝协同工作系数,用空心板铰缝协同工作系数来评价铰缝结构对相邻空心板协同工作程度．在此基础上,建立了相应的回归计算模型,通过引入铰缝钢筋锈蚀率随时间变化的计算公式,建立了空心板铰缝协同工作系数随时间变化的计算公式．对常用的深、中、浅3种空心板铰缝形式的经时耐用性能进行了评价．结果表明：深、中、浅的排序逐渐恶化;浅、中2种铰缝结构的服役寿命相近,除冰盐环境下不同跨度的空心板梁桥的使用年限大致在3～6a波动;深铰缝结构的抗蚀能力较强,不同跨度的空心板梁桥的使用年限大致在6～29a波动．     

公路梁桥高阻尼橡胶支座优化配置研究

减隔震设计是较为有效的抗震措施,高阻尼橡胶支座(HDR)亦因其较好的减隔震效果在公路梁桥中广泛应用。采用非线性时程分析法对软弱场地中配置不同减隔震支座的梁式桥进行地震响应分析,研究发现高阻尼橡胶支座的减隔震效果优于相同支承能力的板式橡胶支座。然而,无论是滑动式板式支座还是滑动式高阻尼橡胶支座均会导致相应桥墩处的支座位移过大,且各项地震响应与其他各墩差异较大,荷载在各墩间分配不均。通过改变边墩处高阻尼橡胶支座的刚度及类型,分析对比了支座的各项参数对桥梁结构地震响应的影响规律。研究发现全桥采用刚度相近的高阻尼橡胶支座时能够达到全桥各墩抗震性能的均衡、减小地震作用对桥梁结构及支座的破坏。     

新型销接钢筋铰缝弯剪复合作用下传力性能

为了研究铺装层厚度和销接钢筋铰缝对空心板桥铰缝传力性能的影响规律,通过改变桥面铺装层厚度和铰缝的配筋形式,设计了2组共4个梁式铰缝试件。进行了弯剪复合作用下结构开裂荷载、通缝荷载和极限荷载测试,与不带铺装层铰缝结构相比,传统结构加铺装层后分别提高了7.7%、114.3%和25.9%,新型销接钢筋铰缝结构加铺装层后分别提高了9.8%、61.3%和58%;与传统铰缝结构相比,新型销接钢筋与铺装层组合使用分别提高了28.6%、66.7%和88.2%,单独使用新型销接钢筋铰缝结构分别提高了26.2%、121.4%和50%。弯剪荷载作用下,加载侧与铰缝间荷载传递,在铰缝界面开裂前依靠界面黏结力,界面开裂后依靠界面黏结力和抗拉钢筋,界面裂缝贯通后,依靠抗拉钢筋传递荷载;铰缝与非加载侧自始至终通过界面黏结力实现荷载传递,新型销接钢筋铰缝多重横向受力钢筋自下而上依次破坏,破坏过程呈现出一定的延性。