高墩大跨连续刚构桥静动载试验

目的评价高墩大跨连续刚构桥在试验荷载作用下的承载能力与工作性能,为此类桥型的设计施工和运营养护提供参考.方法以云南省沾益至会泽高速公路牛栏江大桥为工程背景,荷载试验包括静载试验、动载试验,分别测试静载工况下各控制截面的应力状态和整体挠度,动载工况下桥梁的动态响应和振动模态参数.结果截面各测点的实测应力值、挠度值均小于理论计算值,桥梁的实际状况要好于理论情况.部分截面均出现了残余变形,相对残余变形小于20%.桥梁在无障碍行车工况下冲击系数在0.10～0.14;有障碍行车工况下冲击系数在0.20～0.29,说明桥面不平整时冲击效应较为明显.竖向一阶振动频率大于横向一阶振动频率,说明该桥竖向刚度强于横向刚度;同时该桥自振频率试验值均大于计算值.结论桥梁结构的整体刚度满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01—2015)的规定.桥梁结构承载力及变形满足公路一级设计荷载正常使用要求.     

多车激励下波形钢腹板连续梁桥沥青铺装动力学响应

为研究多车激励作用下大跨径桥梁桥面铺装层的动力学响应,建立含有Fiala轮胎的多刚体实车模型以及大跨径桥梁有限元精细模型,考虑桥面随机不平顺激励,构建包含桥面铺装层的车-桥刚柔耦合系统动力学模型。计算准静态条件下桥梁控制截面的挠度,并与现场静载试验进行对比,验证了所建车-桥耦合模型的正确性与计算结果的有效性。研究不同编队多车荷载作用下波形钢腹板连续箱梁桥铺装的动力响应,不同工况对于车辆后轴悬架力和垂向轮胎力的影响,结果表明：多车荷载相比于单个车辆荷载所引起的动力响应更大,更容易引起桥面铺装和桥梁结构的早期损伤;在车辆数量相同、车速相同、前后车距相等的情况下,车辆行驶编队不同时所引起的桥面铺装层最大挠度、最大纵向应力和最大横向剪应力分别增大了19.7%、23.5%和8.0%,且最大纵向拉应力和剪应力均发生在防水混凝土-混凝土梁之间,容易产生早期疲劳开裂;车辆后轴悬架力随着载重增加而增大,垂向轮胎力随着速度和载重增加而增大。     

下承式哑铃型钢管混凝土系杆拱桥静力性能研究

目的 研究下承式哑铃型钢管混凝土系杆拱桥在施工过程中的应力与变形,为实际工程应用提供理论依据。方法 采用有限元软件Midas/Civil建立钢管混凝土系杆拱桥有限元模型,分析拱桥施工过程中应力、变形的变化规律及结构参数变化对拱肋受力的影响。结果 钢管与混凝土峰值压应力均位于拱脚截面,考虑收缩徐变影响时拱脚上弦管压应力较二期荷载作用下提高61%;与先浇筑上管混凝土相比,先浇筑哑铃型下管混凝土时,组合截面中性轴下移且应力变化幅度较小;拱肋含钢率介于4%～9%时,增大钢管壁厚与直径可使拱脚截面、1/4截面、跨中截面峰值压应力、峰值挠度降低;拱肋内倾角为0°～13°时,拱肋截面峰值挠度随内倾角的增大呈现先减后增趋势,其中内倾角为7°时挠度最小。结论 考虑运营期拱肋混凝土收缩徐变时,哑铃型拱肋处于全截面受压状态;对于采用哑铃型截面的下承式钢管混凝土系杆拱桥,先浇筑拱肋下管混凝土可使系杆拱桥体系受力更加合理;内倾角变化对拱肋峰值挠度有一定影响。     

基于静载试验的桥梁检测及安全性评价

桥梁静载试验主要测试桥梁控制截面的应变、挠度和裂缝开展情况.某公跨铁立交桥位于湖南,为了检测该桥的承载能力及安全性,对该桥进行了静载试验.荷载试验是检测桥梁整体受力性能是否满足设计和标准规范要求,评定桥梁承载能力及安全性最直接和最有效的办法.     

斜弯桥静载试验及有限元计算分析

以一座斜弯桥的静载试验为背景,采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型,对最不利荷载作用下的挠度值、应力值进行了计算,得出相应的理论值,并与实测值进行比较。评估其结构的安全性,计算结果表明:该桥在试验荷载作用下的最大挠度值均小于设计值和规范规定值,应力值均未超过材料的屈服强度,并具有一定的应力安全储备。     

基于钢束应力测试的预应力混凝土箱梁承载力评估方法

为了解决在役开裂损伤预应力混凝土箱梁桥安全性能的量化评估问题,在局部预应力钢束有效预应力测试的基础上,开展开裂损伤预应力混凝土箱梁桥承载力评估方法研究。首先,基于参数识别与修正思想,将预应力瞬时损失中的摩阻损失和反摩阻损失值用摩阻损失相关参数表示,提出一种基于表层钢束应力推定内层钢束应力的方法,解决预应力混凝土桥梁钢束沿程实际应力分布的量化表达问题。其次,考虑截面受拉区混凝土抗拉强度影响,推导考虑受拉区混凝土开裂影响的截面分析迭代公式,提出迭代求解方法和步骤。最后,开展3片实梁足尺模型试验,采用预应力钢索张力测试仪对开裂损伤的试验梁跨中截面表层钢束进行了应力测试,并将提出的方法应用于钢束有效应力预测,得到了跨中截面所有钢束的应力推定值。进行了桥梁极限承载力试验,得到全过程加载下的结构受力与变形实测值及破坏模式,并将理论算法与试验测试结果进行对比分析。研究结果表明:各级荷载下的试验梁应变理论计算值与试验测试值具有较好的一致性,提出的钢束应力预测方法和截面分析方法能准确反映开裂损伤预应力混凝土箱梁的力学特征,可用于开裂损伤的预应力混凝土箱梁桥运营期间承载能力的量化评估。     

下承式钢管混凝土拱桥有限元模型计算分析

本文以胜利大桥为背景,采用桥梁有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立模型,对钢管混凝土拱桥成桥后的挠度值、应力值及结构的自振特性进行了分析。计算结果表明：该桥在设计荷载下的最大挠度值及应力值均小于规范规定值,结构处于安全的范围内。     

大跨钢-混凝土连续组合箱梁桥双重组合作用

为研究双重组合作用对大跨钢-混凝土连续组合箱梁桥受力性能的影响,通过对潍坊市跨济青高速立交桥现场静载试验研究,采用有限元方法对2种模型计算结果及现场实测结果进行比较分析,并对双重组合箱梁下层混凝土板的长度与主跨长度之比和混凝土板厚度与钢梁底板厚度之比2个变量进行参数分析。研究结果表明:双重组合箱梁下层混凝土板有效降低钢梁下翼缘的应力;考虑双重组合作用后,连续组合梁桥结构刚度及支点负弯矩略有增加,中跨跨中挠度及正弯矩略有减小,最大幅度不大于10%。     

折线先张法预应力工字梁受力性能试验

为克服直线先张法的预应力筋不能弯折而使桥梁跨径受限,以30 m折线先张法预应力混凝土工字梁为研究对象,研究折线先张法工字梁在弹塑性阶段的应力、变形、裂缝和承载能力,进行理论计算及静载破坏试验,并利用Midas Civil有限元软件的psc程序计算,对比静载试验与有限元模型。结果表明：在弹性阶段,荷载与混凝土应变、挠度的试验曲线均呈线性变化;跨中截面和3L/8截面为梁体应变的危险截面;加载至1～1.4倍的开裂荷载时,L/4、L/2截面挠度变化仍基本处于线性增大状态,斜率约为按弹性阶段计算的2倍;当出现第一条裂缝后,随着荷载的增加,裂缝继续向工字梁腹板延伸,跨中底板及腹板附近出现新裂缝,但未出现梁端剪切裂缝或破损现象。预应力混凝土工字梁的应力、挠度校验系数均小于1,表明折线先张法工字梁的抗弯和抗剪承载能力、强度、刚度、抗裂性均满足设计及规范要求。     

波形钢腹板预弯工形梁的试验研究

对新型结构波形钢腹板预弯工形梁的制作工艺和承载性能开展了探索性研究.通过制作缩尺试验梁,着重分析了波形钢腹板钢梁在预弯力作用下的挠度和反弹后一期混凝土的压应力,并采用静载试验测试了对称集中荷载作用下的梁体变形、开裂弯矩、破坏形态和极限承载力等.试验结果表明,在预弯力作用下波形钢腹板具有良好的稳定性.释放预弯力后波形钢腹板钢梁能够有效地将预应力施加在一期混凝土上,跨中下缘混凝土的压应力为12.9 MPa.试验梁具有良好的抗弯刚度、延性和抗裂性能,其开裂荷载约为极限承载力的47%.理论与实测结果表明,波形钢腹板预弯工形梁的竖向剪切挠度占总挠度的22.4%,在计算挠度时需考虑剪切变形的影响.     

既有预应力混凝土桥梁现存预应力原位试验研究

对已经服役20年的既有预应力混凝土梁桥进行原位静载试验,确定测试断面及加载方案,逐级加载直至桥梁开裂破坏,获得主梁挠度及应变试验数据,对试验数据和理论计算数据进行对比分析,实现了对既有预应力混凝土梁桥现存预应力的评估。试验结果表明:在相同加载情况下,既有结构的受力变形和内力均大于理论计算值,结构的承载能力随桥梁服役期的延长而逐渐降低;对跨中截面进行卸载,其起拱值远远小于理论计算值;通过开裂应力和成桥状态理论计算应力的差值推算,发现经过20年的服役期,桥梁预应力相比成桥状态损失了约18. 8%。通过原位试验实现了对现存预应力的评估,这对类似的既有预应力混凝土桥梁的判断加固、拆除具有重要的借鉴意义。     

实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析.理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况.     

基于静动载试验的预制装配式T梁桥承载能力

为评价新建预制装配式桥梁的结构性能和工作状态,对遂德高速公路九龄岗大桥40 m T梁段进行单梁静载试验、全桥静动载试验以及有限元仿真分析。通过静载试验测试了单梁与成桥阶段控制截面的应变、挠度,并结合有限元计算结果对比分析,采用脉动试验和行车试验获得了桥梁的自振特性、不同行车速度下的动力效应和冲击效应。研究表明：单梁与全桥静载作用下结构应变及挠度校验系数均满足规范要求,卸载后相对残余应变及位移远小于规范规定的20 %,结构承载能力良好;边梁在各级加载下的挠度、应变值与荷载横向分布系数均大于中梁,总体上变形、应力分布较均匀,结构抗扭刚度与强度有一定安全储备;脉动试验实测阻尼比为1.139 %,小于规范规定的5 %,该桥动力特性良好,在结构体系振动过程中具有较好的能量耗散性能;行车试验中随着车速增加,结构动力效应越显著,动挠度、动应变与冲击系数有明显增大的趋势,实测冲击系数为0.065 ～ 0.133 ,表明该桥面平整度良好。     

U型截面钢-混凝土组合梁挠度计算分析

通过对8根U型截面钢-混凝土组合简支梁在静力荷载作用下的受弯试验,探讨U型截面钢-混凝 土组合梁挠度理论计算与试验结果的吻合,并分析不同高跨比、钢板厚度和混凝土强度对挠度的影响．     

基于现场测试的某桥承载力评定

文章对安徽省境内某3跨预应力混凝土等截面连续组合箱梁结构桥进行了静载试验研究及有限元计算,测试并分析了该桥的应力状态和变形特征,进而判断其承载能力是否满足正常使用要求。结果证明,可为此类桥梁的设计、试验和维修加固提供参考依据。     

基于现场测试的某景观钢结构桥承载力评定

烟台莲花夕照景观桥为钢结构人行桥,为保证其投入运营后的长期安全,对该桥进行现场静动载测试,以评定桥梁的实际工作状态。其中,静载测试采用振弦式传感器,对三种不同工况下桥梁结构控制截面的应力进行测试和分析;结合动载测试,以验证静载测试的结果,并判定结构的固有频率。最后综合静动载试验评定桥梁的工作状态,结果表明:对景观钢结构桥梁工作性能进行检测时,若静载试验受环境条件限制,综合采用静动载试验能更好评定其承载性能。     

石拱桥现状评价与静载试验研究

对实际桥梁的现状进行了客观的评价,确定了桥梁静载试验的目的、检测项目和试验工况及加载方案。对实际桥梁在试验荷载作用下的荷载变形反应、荷载裂纹特性、结构的变形恢复特性和控制截面的应力状态进行了科学的研究和分析,得出了该桥在试验荷载作用下的技术结论,为该桥的加固设计提供了科学的试验数据,同时也为同类桥型的静载试验提供了合理化建议。     

韶关东跨线桥动静载试验测试与分析

为准确评价韶关东跨线桥的实际承载能力,对其进行动静载测试。分析实测桥梁应变、应力、挠度、频率等数据。得出结论:静载作用下,该桥的应力校验系数、相对残余变位满足规范要求,结构处于弹性工作阶段;动载作用下,桥梁实测固有频率大于计算值,其动力响应在正常范围内,动力性能及承载能力满足设计要求。     

润扬大桥修正斜拉索力的基准有限元模型

为了掌握润扬大桥北汊斜拉桥在运营荷载作用下的工作状况和桥梁结构的实际承载力,并为成桥运营健康监测系统提供基准有限元模型,结合该桥的动静载试验,采用自定义钢箱梁主梁截面的脊骨梁整体模型,通过不断修正拉索实参数,使得拉索应力与成桥状态拉索应力实测值相一致.利用Ansys的二次开发功能,编制了相应的宏命令和子结构分析模块.并把计算结果与成桥试验获得的扁平钢箱梁应力和模态频率做了对比分析,计算应力与实测值吻合较好,低阶模态频率相对误差在4%之内,验证了基于实测索力修正模型的正确性,不仅能为成桥健康监测系统提供参考,同时也为今后类似问题的Ansys二次开发提供了相应的思路.     

钢筋混凝土预应力斜交T梁检测

以某钢筋混凝土预应力斜交T梁为工程背景,为了保证该桥在运营过程中的安全,对其进行静载检测,以此来确定该桥是否满足正常使用要求。本文采用有限元软件Midas/Civil对桥梁结构进行计算分析,然后与实际测量的挠度、应力和应变等进行对比分析,详细描述了静载检测与桥梁结构分析软件Midas/Civil相结合在此类型桥梁下的应用,为钢筋混凝土预应力斜交T梁试验提供参考。