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.     

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.     

装配式板桥的横向预应力设计

基于摩擦抗剪的概念,提出一种确定横向预应力张拉设计值的方法.计算表明:在考虑板间铰缝及混凝土桥面板纵向开裂的情形下,装配式板桥的横向联结性能随着横向预应力的增大而增加;但是当横向预应力水平达到一定的程度(如NPO)之后,其横向联结性能基本不变,横向预应力的设计张拉值应大干NPO.通过美国马里兰州的一座装配式实心板桥的车载试验,研究了横向预应力对桥梁横向联结性能的影响.理论及试验表明,当桥面板及铰缝没有纵向开裂时,板间具备了足够的荷载横向传递能力,横向预应力对桥梁的横向联结性能影响不大.但横向预应力的存在,保证了铰缝和铺装层开裂后桥梁具有良好的横向联结性能,可以有效地抑制纵向裂缝病害的发展,确保桥梁的使用性能和安全性.     

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.     

预应力混凝土空心板桥维修加固技术

阐述了某预应力混凝土空心板桥的病害,通过对桥梁检测结论进行分析,通过两种方式综合评定出桥梁技术状况等级,并提出了维修加固方案。     

预应力空心板桥施工技术探讨

本文结合作者多年的工程实践经验就预应力空心板桥施工技术进行叙述。希望通过一下叙述,能与各位同仁相互交流,同时今后也能够为类似工程的施工提供一些借鉴与参考。     

空心板桥横向分布系数计算方法精度分析

根据预制装配施工空心板桥的结构受力特点,发现其横向分布系数的计算,对桥梁的设计、施工及管养都有重要作用。通过ANSYS软件对空心板横向受力分布情况进行研究,采用弯矩比、挠度比对其横向分布系数进行计算,并与理论计算、实桥试验进行了精度对比研究。基于上述研究提出了以空间受力计算理论为基础,以实际桥梁为验证的切合实际的横向分布计算方法,对工程实践起到了一定的指导作用。     

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。     

装配式斜交空心板桥受力特性分析

运用空间板壳有限元法,对装配式斜交空心板桥弹性阶段的受力特性进行全面分析．计算装配式斜交空心板桥的内力影响面,得到内力的控制截面．同时对比分析了装配式斜交空心板桥、整体式斜交空心板桥与装配式正交空心板桥的内力、支座反力以及变形的特点,为装配式斜交空心板桥的设计提出了若干值得注意的问题及其理论依据．     

预应力混凝土空心板桥的设计探讨

由于板式桥梁具有构造简单、受力明确的特点,可以工厂化预制,便于质量控制和降低成本,因此受到了广泛的应用。本文首先总结了预应力混凝土空心板桥的应用现状,分析了设计中预应力混凝土空心板的特点,最后对预应力混凝土空心板主要设计方法进行了探讨。     

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.     

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。     

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。     

空心板梁桥"单板受力"病害机理及其加固处治研究

首先建立了6种跨度空心板梁桥的梁单元模型,分析得出荷载横向分布规律.通过对一10 m跨度桥梁实体模型的数值分析,讨论了桥梁"单板受力"病害产生的原因,并提出了4种加固方案.然后通过比较分析底板竖向位移、横向应力以及等效应力;综合各方案的优缺点,确定了最优加固方案,为"单板受力"病害的防治提供了理论依据.最后提出了增加结构横向刚度、保证施工质量等措施,以期能有效地防治"单板受力"病害.     

预制空心板桥梁格模型的荷载试验验证

以某预应力空心板桥为例,采用梁格法建立有限元模型,用荷载试验实测数据对其挠度计算值及其挠度横向分布进行对比验证。可为空心板桥建模精细化提供参考。     

整体现浇斜板桥的裂缝成因

对于整体现浇斜板桥出现底板裂缝等病害,通过结构内力、应力计算进行了分析。结果表明,对于宽的斜板桥不宜采取整体现浇,而宜于在斜板的纵向增加一、两条铰缝,从而使支承反力分布趋于均匀,横向弯矩减小,主应力值减小;不得已要采用整体现浇,则应注意横向抗弯钢筋和抗扭钢筋的配置,且预应力筋束必须满足顶、底缘应力限值及强度的要求。     

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.     

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.     

基于组合式模型的箱梁横向预应力张拉顺序分析

为了研究混凝土箱梁横向预应力合理的张拉顺序,利用体梁组合单元建立了南京长江第二大桥北汊桥悬臂施工的空间有限元模型,分析了采用不同张拉顺序施加横向预应力对箱梁顶板横向正应力分布的影响.分析结果表明:分段立即张拉会造成顶板中部下缘横向压应力沿纵向近似线性增加,从与前一梁段交界处的2.9 MPa增加到与后一梁段交界处的10.1 MPa;采用滞后张拉时,顶板中部下缘产生约6.7 MPa的均匀压应力,表明滞后张拉能更合理地发挥横向预应力的效应.据此提出了基于滞后张拉的施工方法,以克服横向压应力沿纵向分布不均的缺点,并进一步指出了滞后张拉在设计和施工中的注意事项,为改进现有大跨预应力混凝土箱梁的设计理论提供参考.