HPFL加固预制空心板的数值模拟与试验研究

对HPFL加固预制混凝土空心板抗弯性能和抗剪性能进行了试验研究,以此为基础利用ANSYS有限元计算软件对HPFL加固预制空心板进行了数值模拟.与试验结果进行比较分析,研究加固构件的抗弯性能和抗剪性能.通过有限元建模进一步研究了HPFL加固层砂浆强度、HPFL加固层钢筋网尺寸、HPFL加固条带宽度和预制空心板板体拼装方向等因素对HPFL加固预制空心板抗剪性能的影响.结果表明,有限元计算结果与试验结果基本一致,用HPFL加固预制空心板是一种提高预制空心板抗弯性能和抗剪性能的有效加固方法.HPFL加固层砂浆强度和HPFL加固条带宽度对预制空心板抗剪性能影响最大,随着HPFL加固层砂浆强度提高和HPFL加固条带宽度增大,预制空心板抗剪极限承载力显著提高;HPFL加固层钢筋网尺寸对预制空心板抗剪性能影响不明显;HPFL能同时提高预制空心板平面内横、竖两个方向的抗剪极限承载力.     

灌芯加固预应力混凝土空心楼板抗弯性能试验研究

为了研究灌芯加固后混凝土空心楼板抗弯性能,比较使用相同材料不同位置加固混凝土空心楼板的开裂荷载、极限承载力、跨中挠度,试验制作了6块预应力混凝土空心板试件,其中3块为未破损空心板,3块为有破损加固空心板,另取2块未加固空心板做对照,通过灌芯加固混凝土空心楼板及振动机板顶振捣,研究加固后混凝土空心楼板上述各项性能。研究结果表明:加固后空心板开裂荷载均值提高幅度为148%,极限承载力均值提高幅度为100%且跨中挠度均值提高幅度为270%。与规范相比较,各项性能均能达到正常使用状态,并能够较好地满足设计及施工要求。     

碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥力学性能分析

利用Midas/FEA有限元软件对承载能力不足的装配式预应力混凝土空心板桥,进行了碳纤维布和预应力碳纤维布加固后的力学性能分析.计算结果表明:采用碳纤维布加固可以使空心板的承载能力得到提高,受力性能得到改善;加固后空心板的钢绞线及混凝土的应力都有所减小,挠度明显减小;裂缝在空心板截面上的发展高度明显降低,虽然裂缝的数量增多,但碳纤维布有效地抑制了裂缝的发展,使其间距变小、分布均匀;采用预应力碳纤维布加固空心板桥,其各项性能均优于普通碳纤维布加固空心板桥,且可以使碳纤维布的高强性能得到充分发挥.     

碳纤维布加固预应力混凝土空心板试验研究

为研究碳纤维布加固预应力混凝土空心板在近似均布载荷作用下的受力性能和加固效果,通过8块按工程实际尺寸设计制作的预应力混凝土空心板试件,在近似均布载荷作用下的试验,研究不同的碳纤维布粘贴方式及粘贴数量,对碳纤维布加同预应力混凝土空心板受力性能和加固效果的影响:阐述了加固后试件承载力提高程度、裂缝开展情况,及载荷-应变、载荷-挠度的变化.试验结果表明:在近似均布载荷作用下,采用碳纤维布加固预应力混凝土空心板,可以有效提高承载力:40%～120%左右,加固效果明显.     

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。     

受压区加固的旧桥预应力混凝土空心板的破坏荷载试验研究

通过某已使用10年的旧桥预应力混凝土空心板受压区加固后的破坏荷载试验研究,对受压区加固后的旧桥预应力混凝土空心板的破坏机理、变形性能及极限承载能力等进行了研究,为旧桥预应力混凝土空心板的加固设计及单板受力问题的分析解决提供了试验依据.     

碳纤维布加固旧桥预应力混凝土空心板的破坏荷载试验研究

通过某已使用10年的旧桥预应力混凝土空心板受拉区碳纤维布加固后的破坏荷载试验研究,对受拉区加固后的旧桥预应力混凝土空心板的破坏机理、变形性能及极限承载能力等进行了研究,为旧桥预应力混凝土空心板的加固设计及单板受力问题的分析解决提供了试验依据.     

体外预应力加固对空心板桥动力特性影响分析

为研究体外预应力加固对空心板桥动力特性的影响,以某4×16 m简支转连续空心板桥为依托工程,采用通用软件ANSYS分别建立铰接空心板桥与刚接空心板桥仿真模型,基于结构动力学的相关原理,探寻加固前后的桥梁动力特性变化规律。结果表明：经过体外预应力加固,桥梁的低阶竖向频率变化较小,但结构横向频率有较大变化,且结构高阶频率也有一定变化,研究成果可为该类桥梁的动力特性分析提供参考。     

粘型钢法加固预应力空心板

某通信站将三间办公室改为通信机房,使用荷载大幅度增加,原预应力空心板承载力不能满足要求,必须进行加固。经计算分析确定采用粘接型钢法对楼板进行加固。介绍了粘型钢加固方案的设计方法以及加固施工的过程和重点。工程实践证明,运用粘型钢技术加固预应力空心板,安全可靠,速度快,干扰小,效果好。     

碳纤维布加固空心板施工技术

在预应力混凝土空心板施工中,碳纤维布加固技术是一种被广泛使用的技术。预应力混凝土空心板施工期间会出现板面麻面、板底裂缝、露筋等各种质量缺陷,使得空心板的质量受到影响,所以及时采取措施对这些问题进行处理显得很重要,碳纤维布加固技术便是其中的一种处理技术。     

均布荷载作用下碳纤维布加固预应力空心板延性分析

为了研究碳纤维布加固后预应力空心板延性的变化,进行了7块碳纤维布加固预应力空心板试件在均布荷载作用下的试验,分析了碳纤维布粘贴量和粘贴方式对延性的影响,提出了碳纤维布加固预应力空心板曲率延性系数计算方法。试验结果表明,碳纤维布粘贴量和粘贴方式对位移延性系数影响明显,随着碳纤维布粘贴量的增加,试件位移延性系数减小,单层双幅粘贴方式下,延性系数最大。曲率延性系数计算值与位移延性系数之比在0.82左右,所提出的曲率延性系数计算方法是偏于安全的,具有较高的计算精度。     

南港大桥空心板病害维修与加固

描述了南港大桥空心板裂缝，分析了裂缝产生原因，针对裂缝成因，采取维修与加固措施。南港大桥空心板病害具有一定的代表性，为预防空心板病害的发生，提出了一些防治对策。     

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。     

高延性混凝土加固砌块砌体墙抗震性能研究

为改善混凝土空心砌块墙体的脆性破坏模式,提高墙体的抗震性能,提出采用高延性混凝土（HDC）加固混凝土空心砌块砌体墙. 设计了3片无构造柱与3片带构造柱的砌块砌体墙,分别对这两类墙体采用单面HDC及双面HDC面层进行加固,通过拟静力试验,研究墙体的破坏形态、滞回性能、承载力及变形能力,为此类结构的加固设计提供试验及理论依据. 试验结果表明：对于无构造柱墙体,HDC面层可有效限制墙体斜裂缝的开展,改善墙体的脆性破坏模式,提高墙体的承载力与变形能力;对于带构造柱墙体,HDC面层提高了试件的水平承载力,加固试件的残余承载力较高,内部墙体的损伤程度较小. 通过理论分析,建立了各试件的受剪承载力计算公式,且计算结果与试验值吻合较好,可为HDC加固混凝土空心砌块墙体的抗剪承载力计算提供参考.     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土圆形空心高墩抗震性能分析

根据已有的对高墩高塔结构地震易损性研究,薄壁高墩在地震作用下容易发生破坏的部位主要位于墩底和墩顶区域;也有文献表明,高墩高塔结构受到自身高阶振型影响,完全损伤发生在距离基础顶面3/4~1/3处.本文在已有研究的基础上,提出不同的钢筋混凝土圆形空心高墩加固方案;考虑环向及纵向碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)的布置位置,布置数量及预应力大小等因素,通过动力特性及地震反应谱分析的结果,得到最优的加固方案;进一步通过地震时程分析,进行方案优选,给出钢筋混凝土圆形空心截面高墩的抗震加固的合理方案.结果表明,采用CFRP对圆形空心高墩同时进行环向及纵向加固能提高墩柱的抗震性能,并且纵向CFRP施加的预应力越大,墩柱的抗震性能越好.     

爆炸波与破片联合作用下砌块墙的损伤和防护

基于ANSYS/LS-DYNA软件建立了混凝土空心砌块填充墙、破片和炸药的模型,并对其在由爆炸驱动的破片和由爆炸产生的冲击波作用下的损伤进行了数值模拟.分析了单独冲击波作用、单独破片作用及二者复合作用下混凝土空心砌块填充墙位移响应的差异,探究了不同砌块强度、空心砌块壁肋比、砂浆强度和钢丝网网格密度对混凝土空心砌块填充墙的位移响应的影响.给出了聚脲弹性体、聚脲弹性体与钢丝网联合加固二者加固效果的比较.结果表明:通过与试验对比验证,建模方式是可靠的;在破片和冲击波复合作用下,混凝土空心砌块填充墙的位移比二者线性叠加的位移更大;提高砌块强度等级、提高空心砌块的壁肋比对墙体抗爆有利;改变砂浆强度对墙体抗爆的影响微弱;加密钢丝网网格可显著提高其防护效果.     

现浇空心板施工应用

本文通过长春市某医院内科住院部工程现浇空心板施工应用,总结了空心板技术特点及应用范围,阐述了施工全过程:模板支设、钢筋绑扎、空心管安装、抗浮筋安装及加固、混凝土浇筑。并提出施工过程重点及难点,通过施工该工程的总结,以供经验交流。     

粘贴竹板加固预应力混凝土空心板的试验研究

进行了9块粘贴竹板加固预制空心板的对比试验,其中3块为对比试件,6块为粘贴不同宽度和厚度竹板的加固试件.研究结果表明,粘贴不同竹板加固后,预制空心板开裂荷载较未加固对比试件提高5%～96%,平均提高41%;达到允许挠度时的荷载提高8%～76%,平均提高35%;极限荷载提高83%～184%,平均提高123%.各荷载的提高幅度均随竹板厚度和宽度的增加而增大.随荷载增加,加固试件跨中截面沿截面高度应变仍基本符合平截面假定.随着竹板厚度和宽度的增加,相同荷载作用下加固试件受拉边缘中心竹板拉应变和受压边缘中心混凝土压应变均较未加固对比试件有所降低.     

高速公路装配式空心板桥桥面铺装破坏加固新方法

采用施加横向预应力体系的方法,将原空心板间横向铰接构造变为刚接,增加了空心板间的横向联结能力,部分提高了装配式板桥的承载能力.工程实例桥的成功应用,证明了该加固方法的可行性与可靠性.     

增加主梁法加固钢筋混凝土梁桥的力学特性

针对常见的钢筋混凝土梁桥病害中普遍存在的上部结构承载力不足、桥下净空有限的情况,提出了一种增加主梁加固的新方法,并采用空间有限元分析了加固前后桥梁的静、动力性能.同时,分析了新增主梁与旧主梁的刚度比对于加固效果的影响.结果表明:采用增加主梁法加固钢筋混凝土梁桥,加固效果良好,对加固后桥梁的纵、横向刚度提高明显;新、旧主梁刚度比采用0.5～0.7时,可采用新增空心主梁法加固,加固效果明显且更为经济.