大跨度混凝土连续梁桥的病害成因分析

自20世纪80年代以来,我国建成了大量大跨度预应力混凝土连续体系桥梁,取得了辉煌成就,但随着桥梁建设数量与使用年限的增加,该类桥梁在施工与运营期陆续出现一些具有共性的病害：跨中挠度过大、箱梁开裂与跨中合龙段底板剥离等,而且有些病害已经导致桥梁重大的安全事故与经济损失。文章对国内数十座桥梁出现的病害随时间变化发展的趋势、在空间上分布的形态等进行了分析。根据现有的理论研究成果,分析了腹板斜裂缝、底板纵向裂缝、合龙段底板分层等病害的形成机理,提出了控制裂缝等病害发生的措施,并说明了这些控制措施在泰州大桥预应力桥     

微分法计算先张法预应力空心板反拱度

将先张法预应力混凝土空心板看作为偏压构件,考虑预应力的轴向力引起的附加弯矩,采用微积分,推导了预应力混凝土空心板反拱度的精确计算理论公式.通过实例计算,将计算结果与一般计算方法的结果进行对比分析.     

有粘结预应力加固简支梁动力刚度试验研究

基于有粘结预应力加固简支梁动力特性试验,提出了动力刚度加固概念,并根据试验结果推导了加固梁固有频率计算公式。利用大型有限元分析软件ANSYS进行了验证分析,结果表明计算公式具有较好的工程实用性,可为有粘结预应力加固设计提供一定参考。     

有粘结体外预应力加固正截面极限承载力计算

有粘结体外预应力加固方法已经成为一种较成熟的加固方法运用在桥梁维修与加固工程中。应用有限元分析软件ANSYS针对不同配筋,不同截面形式的钢筋混凝土简支梁以及有粘结体外预应力加固简支梁进行模拟分析。同时结合试验分析结果,验证了现行的预应力钢筋混凝土受弯构件正截面极限承载力的理论计算方法对有粘结体外预应力加固方法的适用性。另外通过与桥梁加固工程中常用的其他加固方法进行比较,总结出本加固方法的优势。     

考虑预应力损失的超静定结构次弯矩精确计算法

在预应力混凝土结构中,由子孔道磨擦及锚具回缩等损失致使预应力沿预应力筋产生显著的变化。本文提出采用约束次弯矩法精确计算考虑各种预应力损失后的超静定结构的次弯矩,本文方法与等效荷载法不同,它是直接由杆件单元的主弯矩计算次弯矩的方法,本文方法的计算结果为精确解,文未附有工程应用实例。     

部分预应力混凝土连续梁桥施工过程中梁体纵向缩短的原因分析

广深准高速铁路在运营过程中发现线路多座部分预应力混凝土连续梁桥出现不同程度的梁体纵向缩短、支座偏移的病害,增大了设备维护部门日常维修养护工作量和难度,并形成安全隐患。结合广深铁路石龙大桥连续梁的观测和实验,采用桥梁博士中杆系有限元法模拟实际的施工过程,研究分析了施工过程中梁体纵向缩短的原因。通过计算分析得出:施工中移动挂篮、浇筑梁段和张拉预应力筋对梁端的缩短影响甚微,体系转换才是促使梁体纵向缩短的主要因素。     

先简支后连续梁桥结构的疲劳性能与抗裂性能

采用等幅重复加载和按比例分级加载法,对3根铁路先简支后连续模型梁的疲劳性能和抗裂性能进行研究.根据3根模型梁疲劳试验和开裂试验结果,分析在正常应力状态下结构刚度,各典型截面混凝土、普通钢筋和预应力钢筋的应变随疲劳加载次数的变化规律以及重复加载对各关键断面特别是湿接缝断面抗裂性能的影响.研究结果表明:重复加载能明显降低梁体刚度,并使梁体混凝土、普通钢筋和预应力钢筋的应变增大;重复荷载降低了湿接缝的抗裂强度,而对跨中截面和中支点截面抗裂强度无明显影响.     

滨州黄河大桥主梁边箱模型试验

滨州黄河大桥主桥是三塔预应力混凝土斜拉桥,主梁为预应力混凝土箱梁.为加强主梁受力的整体性,抵抗静载和动载产生的横向弯矩,横梁结构内设置了横向预应力钢束.进行标准梁段足尺模型试验,观测试验模型横向预应力钢束张拉后,主梁边箱测点的应变,以及模型表面混凝土裂缝的情况.采用空间有限单元法,建立主梁节段的计算模型,对主梁边箱在横向预应力作用下的受力特性进行分析.研究表明,在张拉横向预应力钢束以后,主梁边箱斜腹板中部会出现高拉应力区以及混凝土裂缝.可以采取在边箱上翼板内增设纵向预应力束、增设边箱斜腹板内纵向非预应力钢筋等技术措施来改善边箱斜腹板的受力情况,避免混凝土裂缝出现.     

竖向荷载作用下无粘结预应力砼平板-T形柱节点的试验研究

进行了6个足尺平板-T形柱节点试件的冲切性能试验．阐述了平板-T形柱节点的冲切受力性能和破坏特征,分析了无粘结预应力钢筋的应力变化特点以及板暗梁面筋和抗冲切箍筋的应变发展特点,对比了试件的极限承载力．试验结果表明,施加一定预压应力的试件具有较好的抗冲切受力性能,增加预压应力和平板厚度可提高节点的冲切承载力．     

大跨P.C.箱梁桥施工期合龙段底板开裂破坏机理

针对大跨预应力混凝土箱梁桥对称悬臂浇筑施工过程中合龙段底板开裂破坏问题,对其开裂破坏机理和相应防治对策进行了研究.将合龙段底板开裂破坏特征划分为局部崩裂破坏、整体撕裂破坏、整体崩裂破坏等3种典型破坏特征,结合3个典型破坏案例,进行全结构空间实体单元施工全过程仿真分析.研究结果表明:底板局部崩裂破坏属于混凝土斜截面受剪破坏,底板整体撕裂破坏属于混凝土受拉破坏,底板整体崩裂破坏属于混凝土徐变受压破坏.根据典型破坏特征对应破坏机理的分析结果,在防治对策上提出了减小作用效应和提高结构抗力2种主要应对措施,在构造措施上建议增加底板横向箍筋以提高底板三向应力状态下的承载能力.