UHPC加固空心板梁现场足尺抗弯试验研究

为分析UHPC加固受损空心板梁的抗弯性能,设计制作了2片空心板梁以开展现场足尺抗弯试验研究.基于现场试验结果对比分析了未加固和加固空心板梁的破坏模式和荷载-跨中位移曲线.试验结果表明UHPC加固层可以有效改善受损空心板梁的破坏模式,并且加固空心板梁呈现出更好的抗弯和变形能力.与未加固空心板梁相比,加固空心板梁的开裂和极限荷载均得到明显提升,提升幅度分别达到11.5%和23.8%.此外讨论了UHPC层的加固机理,同时推导了加固空心板梁的抗弯极限承载能力公式,并将理论值与试验值进行对比.结果表明抗弯承载能力计算值和试验值的最大误差仅为1.1%,证明了理论公式的准确性.

桥梁拓宽中新旧桥梁连接方法和受力分析应用与研究

结合实际工程,研究了新旧桥梁之间的连接方法,研发了用于新旧桥梁连接的伸缩装置和沉降装置;采用有限元模型模拟新旧桥梁,分析了旧桥在拓宽后的内力变化,以及主梁位移变形的情况。结果表明:提出的新旧桥梁的连接方法在伸缩缝与沉降缝交点处可保持桥面平整,并有良好防水、防尘性能;老桥的主梁拓宽后在移动的车辆荷载作用下其内力较拓宽前减小很多,新桥的内力相应增加,说明新桥对旧桥的荷载起到了一部分的承担作用;新旧桥梁连接后,桥梁的整体性更好,受力更为均匀。

小铰缝空心板梁桥动力响应研究

为研究小铰缝空心板梁桥结构动力响应的影响因素,选取某座30m跨径的斜交空心板梁桥为工程案例进行分析。采用Abaqus有限元软件建立有限元模型,对比分析了不同桥梁斜交角度及有无护栏和护栏分缝的工况对空心板梁桥位移动力特性的影响。结果表明:不同桥梁斜交角度对空心板梁桥位移动力响应存在影响,结构动挠度并未与桥梁斜交角度呈现明显的线性关系,而是出现先增后减的趋势。同时,结构有无护栏和护栏分缝均对其动位移产生影响,无护栏时桥梁动位移最大;护栏分缝模型比护栏完整模型的动挠度更大,但影响较小。

混凝土桥梁空心板铰缝劣化模拟及预养护研究

目的 研究大跨径空心板梁桥铰缝在不同损伤状态下铰缝混凝土劣化指标,为该类梁桥的预养护提供参考。方法 应用MIDAS软件建立有限元分析模型,并通过试验分析不同受损长度及位置下铰缝劣化指标,进而提出新型铰缝检测方案,基于试验提出铰缝劣化指标,结合注环氧树脂加固技术进行铰缝预养护;结合现有桥梁历年检测数据,提出铰缝混凝土服役年限预估方法。结果 提出了劣化指标公式及铰缝混凝土劣化模型,通过铰缝混凝土劣化模型可计算出劣化时间,试验桥梁采取新型检测方案和预养护结合技术后,铰缝混凝土劣化时间延长至未采取措施前的2倍以上。结论 应用新技术可以提前预防铰缝受损,节约维修加固成本,延长寿命,为此类空心板梁桥铰缝的预养护管理和维修加固提供参考。

桥下火灾空心板梁梁底温度场数值模拟

为进一步了解空心板桥梁在桥下火灾作用下的温度场特征与参数影响,依托某六跨预应力混凝土简支空心板实际桥梁工程,采用以Navier-Stokes方程为基础的火灾动力学模拟软件,建立了空心板桥梁底区域燃烧模型,对空心板桥梁在桥下火灾作用下的温度场分布特征及影响参数进行了数值模拟研究,并将数值模拟结果与已有文献结果进行了比较。在此基础上对影响预应力混凝土空心板梁火灾温度场的主要因素,如起火点位置、空心板梁底距离起火点高度、风速以及火灾强度等进行了参数研究。结果表明:采用FDS所模拟的升温曲线与文献升温曲线吻合良好,表明采用FDS所模拟的温度分布计算精度可以满足要求;起火点位置会影响空心板梁梁底最高温度位置,温度场最高温度随起火点与梁底距离变近先升高后降低,随风速增大而减小,随火灾强度增强而增强;通风有利于降低桥梁结构梁底最高温度,同时会增加火焰影响范围;火灾强度变大、火源距离梁底板变近,会增加空心板梁底火灾影响范围;空心板梁桥桥下跨中中央起火时的最高温度高于空心板梁边梁或梁端起火时引起的梁底最高温度。此研究为空心板桥梁火灾后承载能力与耐久性评估提供了可靠依据。

基于Midas FEA的某简支空心板梁桥钢板加固仿真分析

以宝成铁路上某立交通道的简支空心板梁桥为工程背景,利用Midas FEA建立加固施工全过程有限元模型,考虑混凝土的材料非线性,计算得到了简支空心板梁桥加固前后及加固过程中关键施工阶段的结构受力,对比分析了简支空心板梁桥加固前后的结构变形、应力、裂缝宽度,同时讨论了顶升对加固效果的影响。计算结果表明:简支空心板梁桥粘贴钢板加固后,结构挠度、应力、裂缝宽度及钢筋应力均有一定幅度下降,但降低幅度较小;建议在粘贴钢板前对简支空心板梁桥进行顶升,增加钢板协同受力的程度,提高加固效果。

基于ABAQUS及Midas计算桥铺对横向分布系数的影响

为探究桥面铺装对空心板梁桥横向分布系数的影响,将有限元模拟与工程实测相比较,得出在考虑铺装的情况下,其挠度、应力效应会分别小31.6%、17.6%左右,因铰缝与主梁间黏结作用而减小的桥梁整体的挠度效应至少约有8%。通过Midas空间梁格法和Abaqus实体有限元法计算荷载横向分布系数,计算结果表明桥面铺装可以提升桥梁结构的整体受力性能,体系刚度提升大约0.68%。采用铰接板梁法来计算荷载横向分布系数与实际工程中的情况更加接近,且结果偏于安全。研究成果可为空心板梁桥的设计和养护提供参考。

宽幅空心板梁锚固端纵向抗裂的实用分析方法

针对宽幅空心板锚固端在局部承压试验研究中产生纵向裂缝的问题,分析了纵向裂缝产生的原因,并结合宽幅空心板锚固端截面设计提出纵向抗裂的分析模型,推导纵向抗裂的分析方法,探讨了锚固端截面尺寸、作用在腹板上的预压力偏心矩以及剪切面上抗剪钢筋对宽幅空心板纵向抗裂能力的影响,并编制了纵向抗裂分析程序。最后,采用编制的程序对宿迁-淮安高速公路宽幅空心板梁锚固端截面设计进行纵向抗裂分析,分析结果与现场局部承压试验相吻合。

预应力混凝土空心板梁火灾仿真分析与评估

以江苏省内某高速公路预应力混凝土空心板桥的突发性火灾为研究对象,阐述了火灾高温对混凝土、钢筋和钢绞线力学指标的影响,总结了火灾现场温度的判定方法,提出了桥梁火灾仿真分析与评估的实施步骤。通过火灾燃烧物性质分析,选择了Eurocode烃类火灾升温曲线,论述了火灾下混凝土爆裂机理,在此基础上建立了空心板混凝土与内腔封闭孔洞内空气的流固耦合传热模型,并进行了火灾温度场有限元仿真分析。根据有限元计算结果,比较了火灾作用下底板混凝土爆裂对空心板温度场的影响,最后结合火灾后材料性能的变化对板梁火损状况进行了综合评估。

用CFRP加固斜交空心板桥的现场试验研究

碳纤维布以其轻质、高强、高效、施工便捷等特点广泛用于结构的加固中,但在桥梁的加固实践中尚处于探索研究阶段。针对某桥梁的实际状况,采用了碳纤维的加固方式,并对加固前后桥梁的静、动力特性进行比较后发现,加固后不仅桥梁的承载力得到很大的提高,同时动力特性也恢复到较好的水平,主梁的刚度有所改善。桥梁加固半年多来,一直维持着繁忙的交通,效果非常明显。

在役空心板梁桥铰缝破坏成因分析及维修处治

结合江苏省内某高速公路全线桥梁的定期检查,该文总结了空心板梁桥铰缝破坏的一般特征,从设计、施工和材料自身特性等方面详细分析了铰缝破坏的成因;然后探讨了铰缝破坏对桥梁结构的受力性能和耐久性的影响。文章最后对铰缝破坏的若干维修加固方法进行了分析和比较,在此基础上提出了铰缝破坏的处治对策并阐述了施工工艺、流程及其注意事项。

空心板梁桥铰缝破坏机理精细化有限元分析

空心板梁桥在我国中小跨径桥梁中是一种得到广泛应用的桥梁形式,铰缝病害普遍出现在空心板梁桥的运营过程中,为了更好地对空心板梁桥进行养护加固,需要透彻研究铰缝的破坏机理。首先介绍了我国现行空心板梁桥的设计方法,然后利用ANSYS大型有限元分析软件建立精细化有限元模型对比铰接板法分析横向分布差异,最后研究空心板铰缝的横向正应力和纵向正应力应力分布情况,得出铰缝的实际受力状态,病害产生的原因,对今后的空心板梁桥的实际养护加固具有工程指导意义。

先张法预应力空心板梁火灾仿真分析与评估

以江苏省内某高速公路先张法预应力空心板桥的突发性火灾为研究对象,阐述了火灾高温对混凝土、钢筋以及钢铰线力学指标的影响,总结了火灾现场温度的判定方法,提出了桥梁火灾仿真分析与评估的实施步骤。通过火灾燃烧物性质的分析,选择EUROCODE烃类火灾升温曲线进行温度场有限元分析,结合火灾后材料性能的变化对板梁火损状况进行综合评估,最后提出了维修加固建议。

联合加固的钢筋混凝土简支板桥研究

讨论钢筋混凝土简支板桥的病害及成因,介绍联合应用改造多跨简支梁为桥面连续简支梁体系、增大构件截面、粘贴钢板加固等加固技术进行加固的过程,借助ANSYS建立有限元模型进行仿真分析,并通过实桥检测来验证改造多跨简支梁为桥面连续简支梁体系和粘贴钢板加固法的可靠性、可行性及加固效果,对中小跨径简支体系桥的加固和承载力提高有一定借鉴作用。

基于管养数据的钢筋混凝土板梁桥的病害研究

桥梁承担着交通运输、跨江跨海、城市景观的功能。钢筋混凝土简支空心板梁桥结构简单、自重相对较轻、受荷明确,因而较多应用于中小跨径公路桥梁中,是我国高速公路、城市道路及地方道路路网建设的主力桥型之一。随着桥梁服役年限的增长,已建桥梁的病害数量增多。及时发现关键病害并进行养护,可以降低钢筋混凝土板梁桥的不安全因素。通过分析管养数据库,以钢筋混凝土板梁桥为研究对象,运用Python程序,对其病害特征进行分析,为提高混凝土板梁桥结构的服役寿命提供依据。

某预制预应力混凝土空心板梁静载试验与分析

介绍了某施工现场20m预制预应力混凝土空心板梁静载试验的试验方法、测试手段,并通过对试验数据的对比分析,对试验梁的安全性能做出了评价。

混凝土空心板梁粘贴碳纤维加固效果的试验与数值分析

为了研究普通公路桥梁上部混凝土空心板梁采用粘贴碳纤维加固的效果,借助现场静力荷载试验和有限元数值模拟方法,对比了未加固与采用粘贴碳纤维法加固的混凝土空心板梁的极限承载力、跨中挠度及受拉区钢筋应变,试验和有限元模拟数值结果表明:粘贴碳纤维可以提高桥梁的荷载极限承载力达13.3%;通过粘贴碳纤维可以增加梁体抗弯刚度,且有效补强梁体受拉区钢筋抗拉强度,提高抵抗外界荷载的抗变形能力,空心板梁跨中挠度和钢筋应变减少幅度均达到了约30%,为增加梁体底部抗拉强度提供了安全储备。

空心板梁桥预防性养护方法研究

以上海地区中小桥梁为背景,结合我国现行相关规范和桥梁全寿命养护的理念,提出空心板梁桥预防性养护阶段的检测内容和方法,以及结构维护处治的具体技术措施。

空心板梁桥结构退化规律及其预测研究

通过资料调研整理,总结了上海市公路与城市道路预应力混凝土和普通钢筋混凝土梁桥结构的常见病害特点,运用统计方法建立了空心板梁桥结构技术状况退化曲线和结构状况变化的预测模型。结果表明:空心板梁桥主要病害类型为主梁混凝土碳化、钢筋锈蚀,主梁混凝土裂缝,铰缝损伤,支座综合病害,伸缩缝损坏、墩台顶渗水,混凝土表层缺陷;至2014年底,上海市各区域桥梁技术状况指标BCI平均值为92.4,总体技术状况良好;预应力混凝土和钢筋混凝土空心板梁桥大致分别在20 a和15 a桥龄时结构状况退化为三类(C级)。

常见桥梁施工控制关键技术

常见桥梁由于设计、施工和管理等原因,某些桥梁常出现质量问题,有的已经成为通病。该文主要对钻孔灌注桩、装配式部分预应力砼连续箱梁和先张法预应力空心板施工控制要点进行介绍,以供参考。