施工凿毛对铰缝抗剪性能影响研究

为研究空心板梁桥不同凿毛情况对铰缝受力性能的影响及其破坏机理,通过混凝土试块剪切流变试验和利用ABAQUS数值分析软件建立二维内聚力单元模型,分析了铰缝处受力情况和损伤破坏机理,并建立了凿毛界面混凝土抗剪本构关系,以此研究了凿毛深度和凿毛率对空心板梁桥铰缝抗剪性能的影响。研究结果表明:凿毛深度变化不能改变铰缝的受力模式,混凝土铰缝的薄弱面仍在交界面上;随着凿毛深度的增加,凿毛产生的齿状混凝土被剪断,铰缝抗剪强度大大提升;结合试验和有限元数值模拟,得出最佳凿毛深度为15 mm,高于施工规范建议的8 mm,此时铰缝抗剪强度相比凿毛深度为8 mm时提高了44.3%,且凿毛面积取最大凿毛率时,抗剪能力可进一步提高。

预应力FRP网格加固空心板梁桥的病害修复效果分析

针对空心板梁桥存在的典型病害问题,采用预应力纤维增强复合材料(FRP)网格进行加固,通过数值模拟分析其对底板开裂及铰缝破损病害的修复效果,讨论了FRP网格种类、用量、布置方式等参数对桥梁承载性能的影响.结果表明:在底板开裂部位横向或纵向布置预应力FRP网格,均可有效控制底板开裂和梁体下挠;在跨中横向布置预应力FRP网格,可有效降低铰缝破损的不利影响;若两类病害均显著存在,可采用横向布置预应力FRP网格进行综合加固;在预应力水平与加固量相同的条件下,玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格与碳纤维增强复合材料(CFRP)网格的加固效果基本相当.合理布置预应力FRP网格可有效改善空心板梁桥底板开裂和铰缝破损病害,有助于提升其长期受力性能.

铰缝损伤及铺装层对空心板桥横向刚度的影响

铰缝损伤是空心板桥梁较易出现的病害。为研究铺装层在铰缝损伤后对空心板桥梁横向刚度的影响,根据铰接板法理论,采用梁格法和Midas civil软件建立其有限元模型,对铰缝损伤后空心板桥梁的横向受力性能进行计算分析。研究结果表明:铺装层在空心板桥梁铰缝损伤后可起荷载横向传递的作用,提高了桥梁的横向受力性能,并且在多铰缝出现损伤时,提升效果更为明显;同时当铺装层厚度为10~20 cm时,铺装层厚度越大,桥梁的横向刚度越大,但对结构横向刚度的提升效果并不明显。

支座脱空对拼宽空心板桥协同工作性能的影响

空心板桥是目前中小跨径桥梁应用最广泛的桥型之一,而支座脱空是该类桥梁较突出的病害,会导致桥梁受力体系发生改变,对空心板、铰缝及拼宽湿接缝产生不利影响,严重者会发生开裂甚至破坏。针对此问题,文章分别从不均匀沉降对支座受力的影响、支座脱空对桥梁结构受力的影响及提升措施展开研究。结果表明:拼宽桥不均匀沉降会导致支座受力不均甚至脱空;部分支座脱空会加剧其余支座受力不均,使其脱空或被压坏,并且增大空心板、铰缝和拼宽湿接缝的横向拉应力,可能导致开裂;减小支座的竖向刚度可改善支座反力的分布,控制支座脱空现象的发生。

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。

预应力空心板桥加固试验效果对比分析

预应力钢筋混凝土空心板桥具有结构简单、经济、耐久性高、造型美观等优点,是我国应用最广泛的桥梁类型之一。对某空心板简支桥梁进行加固改造,在原型试验理论分析基础上进行加固试验,比较3根简支空心板梁在荷载作用下的抗弯性能及不同配筋形式下的抗弯性能。结果表明,在公路一级荷载下,铺面层可使空心楼板的弯曲刚度增加20.2%,桥面铺装层植筋后,路面层与主梁之间的黏结得到加强,可有效克服混凝土在组合结构受压区的应变滞后问题,加铺层的参与可提高组合结构截面的高度,增加梁的刚度,降低混凝土边缘纤维的应变,提高梁的抗裂性能。

基于抗震性能的城市桥梁设计研究

文中以泉州市金屿大桥工程为背景,基于MIDAS/CIVIL对主跨连续梁桥和连续刚构桥两种设计方案进行主桥地震响应分析与抗震性能验算。结果表明,在E1、E2地震作用下,两种设计方案最大弯矩均出现在中墩的墩底截面,采用减隔震支座后空心板式墩连续梁桥在地震作用下的抗震性能更佳。地震响应成为连续刚构桥设计主要控制因素之一,可通过空心板式墩桥梁地震响应分析与抗震性能研究,为类似桥梁设计方案比选提供参考。

混凝土空心板桥刚接拼宽设计及荷载试验

桥梁拼宽技术能有效提高既有桥梁的通行能力,已经在桥梁改造中得到广泛应用。为改善混凝土空心板拼宽桥梁的横向连接性能,文章结合实际工程背景,提出采用刚性连接构造替代铰缝连接,并对刚接空心板进行了优化设计。通过现场荷载试验对拼宽桥梁的整体受力性能进行了评估。结果表明:采用刚性连接桥梁横向联系可靠,可以避免铰缝连接后期的病害,拼宽后桥梁整体承载力和刚度满足设计荷载的要求。研究结果可为桥梁拼宽设计提供参考。

钢筋混凝土桥梁裂缝预防与维护方案

分析了空心板梁的结构特点与功能,并针对空心板梁的病害,即渗水和泛碱问题,解析其形成机理和影响,提出了在桥梁设计、施工、运营维护阶段预防渗水泛碱病害的措施及处治方案,同时指出,利用现代化技术和方法能够有效识别和监测空心板梁内部的渗水和泛碱反应迹象,采用相应的修复措施可以取得良好的效果,能够确保桥梁的健康和安全。

空心板梁裂缝形成机理及防治对策

针对当前大量空心板梁桥裂缝频生且处治效果不佳的问题,基于多项工程的裂缝病害调查及统计,对空心板桥的裂缝分布规律及形态特征进行研究,分析了不同部位裂缝的形成机理;通过对常用裂缝修补方法施工工艺及经济性的对比分析,优选出适用于不同形式裂缝的修补方法。研究结果表明:空心板桥裂缝可采用表面封闭法和自动低压渗注法修补加固,该处治技术能够提高空心板梁结构的耐久性和安全性。

空心板桥跨中横向分布系数分析

为探索空心板桥横向分布系数的变化规律及影响因素,采用有限元分析软件Midas Civil 2020建立空心板桥的有限元模型,研究宽跨比及斜交角对装配式空心板桥横向分布系数的影响。结果表明:车辆荷载作用下,随着空心板桥宽跨比的增大,各板横向分布系数整体减小,车辆荷载作用的偏载侧板的横向分布系数变化较非偏载侧平缓;随着斜交角的变大,偏载侧板横向分布系数变大,非偏载侧板的横向分布系数变小;空心板桥斜交角不大于20°时,偏载侧各板横向分布系数增量均小于5%,在实际工程中可近似忽略,超过30°时对荷载分配影响较大,分析时不可忽略。

空心板桥梁加固技术应用及理论分析

本文简述了空心板桥梁的常见病害和现有的维修加固技术,对空心板桥梁的病害成因进行了详细的分析,并从加固原理和技术特点两方面对常用加固方法进行了对比,论证了预应力碳纤维板作为太高预制空心板梁的极限受弯承载力和抗弯刚度加固方案的有效性,相应提出了加固参数制定的理论分析过程,并基于两次假定进行了应力和挠度验算,确保了方案的适用性和可靠性。

老旧预应力空心板梁非常规裂缝产生机理分析

混凝土开裂是老旧预应力空心板梁典型病害之一,通常表现为跨中底板弯曲裂缝和近支座腹板剪切裂缝。在多榀简支空心板梁的小剪跨比区段,发现了非常规的弯剪裂缝。利用空间杆系模型和精细化实体有限元模型,对先张预应力空心板梁的开裂机理进行分析。结果表明,设计缺陷和重载车辆是板梁底板和腹板贯通开裂的主要原因。其中,预应力端部应力集中,诱发了非常规弯剪裂缝产生;车辆荷载则加剧了薄弱截面裂缝的扩展。

预应力混凝土空心板桥梁加固方法研究

为解决预应力混凝土空心板桥梁应用环节存在的结构承载力下降、桥体老化严重问题,规避由此引发的桥梁受损、桥面裂缝困境,保证桥梁运行质量,对预应力混凝土空心板桥梁加固方法展开研究,以案例解剖的方式,基于三维有限元模型分析桥梁病害的具体形式和产生原因。在此基础上初步制定技术方案,并结合数值计算结果、经济性、可行性分析结果确定最终方案,梳理方案技术流程、评估方案应用效果,以提高预应力混凝土空心板桥梁建设质量。

预制空心板腹板凿毛机器人施工技术

目前,我国预制空心板腹板混凝土凿毛技术主要采用人工方法,施工效率较低,并且在施工过程中容易影响梁板预制台座的使用周转率,同时人工凿毛在一定程度上会造成粉尘、噪声污染,危害作业人员的身心健康。因此,以柳格高速的建筑施工过程为例,利用自动化技术对预制空心板腹板凿毛机器人进行优化,讨论凿毛机器人进行施工工法与技术,对比分析了凿毛机器人与常规人工手持凿毛锤的经济效益。工程实践表明:利用凿毛机器人每片空心板可节省352.5元,单次施工中可以节约成本30万余元。由此可知,凿毛机器人能有效节约成本,具有很高的推广价值。

20 m先张法预应力混凝土空心板病害治理分析

20 m先张法预应力混凝土空心板被广泛应用于中等跨径的高速、国省干道桥梁上部结构上。文章通过分析不同桥梁加固方法在实际案例应用中的适用条件、优缺点,结合宁夏境内特定的桥梁,选择合理的上部结构病害治理组合方案,并就具体治理方案及后期检测养护进行阐述,以供参考。

梁高受限空心板桥横向连接优化设计分析

以某梁高受限的空心板漫水桥加固工程为例,通过建立有限元实体模型,详细分析了旧桥空心板梁及铰缝的受力状态,结果显示原空心板间的铰缝截面小且受力复杂,在重载作用下易破坏且影响结构横向传力,原桥设计荷载低且配筋弱,在荷载和环境作用下出现大量病害。为彻底解决桥梁结构病害,对下部结构进行加固后更换了上部结构,在梁高受限条件下设计了一种横向湿接的预应力空心板梁。经对比分析可知,新空心板梁优化了横向连接,改善了接缝横向受力状态,提高了结构整体性、承载能力和耐久性,并且加快了施工速度,减少了河道占用,目前改造后的桥梁使用状态良好,该设计思路及加固方案可为类似工程提供借鉴。

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。

某钢筋混凝土现浇连续空心板梁桥承载能力检测评定分析

本文以某主梁存在大量超限裂缝的钢筋混凝土现浇连续空心板梁桥为工程背景,针对桥梁的检测结果,采用有限元分析检算与现场荷载试验相结合的方法,分析对比试验及理论数据并结合检算结果对桥梁承载能力进行综合评定,分析结果表明该桥梁承载能力不满足规范要求。该桥的检测评定方法可为同类桥梁的检测评估加固提供参考。

既有空心板梁桥横向预应力碳纤维板加固技术研究

铰缝破坏会削弱装配式空心板的整体性能,影响结构的承载能力,因此,对于出现铰缝病害的空心板桥进行加固尤为必要。文章首先分析了装配式空心板桥常见铰缝病害,然后根据病害成因研究了加固方案及施工工艺,最后通过荷载试验进行了加固效果评价。结果显示,偏载工况下,8#梁横向分布系数改善8.9%;正载工况下,5#梁横向分布系数改善9.3%。