超高性能混凝土在国内外桥梁工程中的应用

超高性能混凝土(UHPC)是一种新型纤维增强水泥基复合材料,具有优异的力学与耐久性能,是近年来的研究热点。随着试验研究的深入,UHPC在国内外桥梁工程中的应用日益增多。本文综述了UHPC桥梁在加拿大、法国、韩国、美国、马来西亚和中国的发展,调研了UHPC在主梁结构、桥面结构、桥梁接缝中的应用。研究结果表明:UHPC用于主梁结构可充分利用其良好的力学性能,有效减轻结构自重并改善混凝土开裂;因其良好的耐磨耗、抗渗透与抗腐蚀性能,适用于既有破损桥面铺装的修复或直接用作新建桥梁的桥面结构;用于桥梁接缝时亦展现了良好的力学性能与耐久性能,可显著提高装配式结构的抗裂、抗震、抗疲劳等性能。因此,UHPC在桥梁工程中具有良好的应用前景与推广价值。

基于静定拉压杆模型的高速铁路40 m箱梁梁端劈裂力计算

针对箱梁梁端劈裂力计算尚不明确的现状,以高速铁路40 m预应力混凝土箱梁作为研究对象,建立有限元模型,分析梁端D区应力分布,提出基于静定拉压杆模型的高速铁路40 m箱梁梁端劈裂力计算方法。该方法基于结构力学“两刚片规则”构建静定拉压杆模型,模拟总体区力流传递和荷载路径,进而计算箱梁梁端劈裂力。结果表明:高速铁路40 m箱梁D区长度约为2倍梁高,劈裂力出现在距梁端约1倍梁高处;依据“两刚片规则”静定拉压杆模型法计算所得的劈裂力为1 838 kN,与箱梁有限元分析接近,计算结果偏安全;相比AASHTO规范公式与线弹性应力法,“两刚片规则”静定拉压杆模型法适用于各种梁截面形式,能较好地反映总体区受力机制,构形明确,计算简单,是1种切实可行的箱梁梁端劈裂力计算方法。

双柱墩混凝土梁桥爆破拆除倒塌过程与机理研究

为了揭示双柱墩混凝土梁桥爆破拆除倒塌规律及损伤特征,采用理论分析和试验研究的手段,开展实桥爆破拆除研究,分析爆破拆除过程中主梁倒塌运动规律,建立有限元模型对比分析考虑扭转作用与不考虑扭转作用的逐跨倒塌爆破方案,探究主梁倒塌过程与碰撞损伤机理,并进行参数化分析,研究爆破延时对塌落损伤程度的影响。结果表明:本文提出的爆破延时上下限取值方法切实可行,上限可使塌落全过程可控,下限则可避免塌落振动叠加的不利影响;在爆破拆除逐跨倒塌过程中,主梁与地面会发生多次碰撞,且主梁动能向内能的转换主要发生在前两次碰撞过程中;与无扭转效应的爆破拆除方案相比,考虑扭转效应的方案通过优化墩柱拆除顺序控制主梁触地碰撞姿态,利用塌落冲击对主梁的扭转与剪切作用,提升梁体的碰撞损伤程度与拆除效果;在爆破延时取值范围内,主梁底板的塌落损伤程度会随着延时取值变大而提高。