Fe-SMA主动加固钢桥面横隔板弧形切口疲劳裂纹实桥应用研究

为确定铁基形状记忆合金(Fe-SMA)主动加固正交异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳裂纹的可行性,以某在役钢箱梁斜拉桥为背景进行实桥加固研究。根据现场横隔板弧形切口的开裂特征,在对裂纹钻孔止裂的基础上,提出利用Fe-SMA材料对横隔板弧形切口裂纹进行粘贴加固的方案,并进行加固施工。通过现场测试得到Fe-SMA板条热激活过程的应变和温度变化,分析Fe-SMA板条和钢板之间的相互作用及加固机理。结果表明:粘贴Fe-SMA板利用Fe-SMA热驱动形状记忆效应可有效便捷地为结构施加预压应力,实现对受损部位的主动加固;经过Fe-SMA联合止裂孔修复后,热驱动作用下的Fe-SMA可以产生200~240 MPa的预拉应力,并在钢板止裂孔边缘施加43~90 MPa的压应力,可有效阻止裂纹进一步扩展;加固体系在加热激活过程完好可靠,当控制一侧加热区域中部温度为200℃时,热传导作用下非加热区域中部的温度为60℃以下,而背面总体温度基本在90℃以下。

开挖降雨作用下边坡抗滑桩主动加固离心模型试验研究

为研究挖方边坡在抗滑桩主动加固条件下的稳定性和变形演化规律,以及抗滑桩主动加固的有效性,依托某高速公路边坡开展抗滑桩主动加固条件下的挖方边坡离心模型试验。同时为探讨特殊降雨条件下雨水入渗对孔压变化、坡体变形及支护结构的影响,结合雾化喷头和孔压传感器进行了降雨模拟。结果表明,边坡抗滑桩主动加固有效限制了开挖边坡的水平位移,在离心机加载至80g时仍保持较小变形,边坡稳定性显著增加。降雨后边坡不同部位的孔隙水压力响应敏感性不同,坡体中部的孔隙水压力响应最快,坡顶和坡脚的孔隙水压力响应有一定滞后;坡表竖向位移和坡脚水平位移均出现不同程度上升,抗滑桩应变增大,说明降雨对坡体稳定性产生了不利影响,但抗滑桩的存在削弱了这种不利影响。试验结果证实了抗滑桩主动加固能够有效利用坡体自身的抗滑能力,避免了开挖变形造成的岩体强度下降,极大程度地保证坡体的稳定。

旧工业厂房主动加固综合施工技术研究

随着城市化发展进程不断加快,工业建设规模日渐扩大,原厂房结构已然无法满足现阶段工业生产要求,需结合旧工业厂房结构特征及运营现状,积极使用主动加固技术手段,进一步延长厂房结构运营寿命,为工业生产营造出安全环境。本文就针对以上背景,结合具体旧工业工程改造工程案例,提出加固原基础结构、拆除破损混凝土排桩原为加固等主动综合施工技术,力争控制加固改造成本,增强厂房建筑结构稳固性,以期为相关工作人员提供理论性帮助。

基于滑面上应力控制的边坡主动加固计算方法

根据边坡加固的内部机制,建立边坡非线性有限元计算模型;在给定控制点上,以边坡加固后应力状态与边坡未开挖时应力状态为边界条件,提出了基于滑面上应力控制的边坡主动加固计算方法。该方法给出了滑面上应力控制点选取模型,并以等效应力作为应力控制的判别准则,建立了边坡加固应力控制函数。以应力控制函数为目标函数,以外部加固荷载及分布为约束条件,借助遗传算法建立边坡应力控制智能优化模型,实现了基于滑面上应力控制的边坡主动加固设计计算。最后,经过实例计算及模型试验表明,该方法通过优化控制外部加固荷载大小与分布,可有效地控制和修复边坡内滑面上应力损失。所提出的方法是一种以稳定性为前提的边坡主动加固计算的新方法,具有可行性和合理性,所得结论可为边坡加固治理及施工方法提供重要依据。

钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳开裂主动加固方法研究

为实现钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳开裂的主动加固,提出基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的主动加固方法,即通过栓接Fe-SMA并采用热电阻激励使其自动产生预应力实现主动加固。为验证其有效性,采用ANSYS软件建立港珠澳大桥的单纵肋节段试验模型的实体有限元模型,利用线弹性断裂力学对纵肋对接焊缝处疲劳裂纹前缘的应力强度因子进行了分析,研究了基于Fe-SMA的主动加固方法的加固效果及预应力水平对主动加固效果的影响。结果表明:纵肋对接焊缝的疲劳裂纹扩展以Ⅰ型开裂为主导,疲劳裂纹出现后,扩展速率加快,严重影响结构安全性;基于Fe-SMA的主动加固方法对未穿透型疲劳裂纹有良好的加固效果,当裂纹深度较大时,应适当提高加固件的预应力水平以增强加固效果;为保证纵肋对接焊缝细节处各种尺寸的未穿透型疲劳裂纹均达到理想止裂状态,预应力水平至少为300 MPa。

主动加固与SNS防护网相结合处理路堑危岩落石

在对鹰厦铁路K66+070—K66+370左侧边坡危岩调查分析的基础上,着重分析其成因,并应用Rockfall数值模拟软件对落石轨迹、能量分布进行模拟。针对性地将SNS防护系统与其他稳定、加固措施结合起来用于该区段边坡的危岩整治,确保了铁路运输安全。

考虑岩体强度演化的全强风化岩质边坡主动加固设计方法

全强风化岩质边坡由于岩体破碎,易受工程扰动和降雨影响而导致强度发生弱化,因此在公路路基开挖过程中极易失稳。以某公路全强风化岩质边坡为例,通过对处于不同阶段的边坡稳定性进行反分析,分别得到岩体初始强度和弱化后强度,获取了岩体强度的演化过程。通过主动加固和被动加固工程措施的对比分析,表明主动加固设计能够有效利用岩体原始强度,大大降低加固工程量。对于受工程扰动和降雨影响较大的全强风化岩质边坡,采用主动加固设计十分必要且有效,可为全强风化岩质边坡设计提供参考。

连续梁悬臂牛腿病害无损主动加固技术

针对某连续梁桥悬臂牛腿出现斜向受力裂缝和下挠变形较大的病害,提出一种增设刚性梁对梁体牛腿端进行部分卸荷的主动加固方法。该方法通过在牛腿位置处的墩顶增设刚性梁,将悬臂牛腿的支座竖向力直接通过刚性梁端部传递到墩顶,以分担悬臂牛腿的部分荷载,减小悬臂牛腿受力。施工中,通过整体同步提升技术将刚性梁准确安装到预定位置,采用PLC同步顶升高精度控制技术完成悬臂牛腿部分荷载转移到刚性梁上的体系转换,达到主动分担悬臂牛腿荷载的目的。监控和荷载试验结果显示,刚性梁与悬臂牛腿整体受力性能良好,显著减轻了原主梁牛腿的负载,提高了牛腿结构的安全储备。

旧工业厂房主动加固综合施工技术

近年来,旧城改造已成为城市进一步发展的重要工作,如何在既有建筑结构改造的同时,不对周边建(构)筑物造成损伤是行业重点关注的问题。本文结合上海彭浦机械厂重工生产车间改造工程,根据实际工程情况,重点阐述了在相邻深基坑结构施工前对重工车间保留厂房采取的主动加固措施,具体包括:原独立基础采取桩基托换、锚杆静压桩基础加固、破损混凝土排架柱免拆除原位加固等施工技术,以上技术有效保障了保留厂房在相邻深基坑施工过程中的变形控制和结构安全。为类似既有建(构)筑物改造提供借鉴和参考。

异形板桥梁主动加固施工技术研究

北京东三环国贸立交桥一期异形板区域采用单点支承的异形板结构,由于各种因素综合作用,桥梁基础产生不同程度的沉降,从而对异形板整体受力状态产生影响。通过异形板中横梁受力进行分析,发现其抗剪能力不足。为改善其受力状态,提高加固措施(或材料)的利用效率,运用主动加固的理念,采用了π形钢盖梁结合测力可调支座组合体系对中横梁主动支顶,改善了横梁受力状态,较好地解决了异形板桥梁加固的难题。

一种对多跨普通钢筋混凝土梁桥的主动加固方法

文章提出一种对多跨普通钢筋混凝土梁桥增设钢拱片的主动加固方法,能对混凝土梁桥提供多点支撑有效预加力,实现由梁桥受力转化为梁拱组合受力的体系转换效果。多跨混凝土梁桥采用该主动加固方法,在向上的竖向力作用下,可减小跨中弯矩,收缩梁底裂缝宽度,使混凝土梁承载力提高35%以上。

中小跨径桥梁主动加固新技术研究

文章首先阐述了中小跨径桥梁主动加固的总体思路,其次制作了8根试验梁,对其进行了试验对比分析,接着说明了中小跨径桥梁主动加固的设计与施工要点,最后对中小跨径桥梁主动加固新技术效果进行了评价。

一种对T梁的主动加固方法

受地震等以外荷载的作用,连霍三门峡段某座桥梁出现了严重跨中裂缝,以及明显的梁体的移动,针对梁体的病害情况,采取了一系列主动和被动加固措施,取得了良好的效果。其中为T梁体外预应力设计的钢锚座是此次加固的一个特点,望该文能为广大桥梁工作者提供一些有益的帮助。

主动区土体加固对深基坑变形及周边环境的影响

为减小基坑变形和保护周边环境,采用高压旋喷桩对基坑主动区加固,采用土体卸载条件下的修正摩尔库伦有限元模型,分析深基坑开挖过程中主动区加固体强度对深基坑变形及周边环境的影响。数值模拟结果表明,主动区土体加固能抑制基坑及周边环境的变形,支护结构水平位移、地表沉降、建筑物不均沉降随着加固强度的增大而减小;经加固后,桩体最大水平位移位置在桩顶,最终减小水平位移达87%;主动区加固会使坑后土体产生“上拱”现象,地表沉降曲线由加固前的“凹槽型”变为“上拱型”;不均匀沉降是评价建筑物安全的重要指标之一,增加加固体强度对初期开挖的建筑物不均匀沉降无显著影响,但能减小最后一步开挖工况下建筑不均匀沉降达90%。因此,主动区加固不仅可以和被动区加固一样抑制基坑变形,同时可以保护临近建筑物安全。

连续梁桥的体外预应力索加固研究

体外预应力索加固技术具有简便易行、成本稳定可控等优点,可大幅提升现存桥的结构承受能力和抗震性能,可用于对服役桥梁的加固补强处理。文章调查了某连续T梁桥的常见病害,在此基础上,提出了体外预应力索加固的具体方案,分析了加固施工中的关键技术,并详细描述了体外预应力加固效果评价方法。结果表明,加固后的桥梁强度和应力明显提高,且符合常规指标要求,可达到提高桥梁性能的预期目标。

基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹装配式主动加固方法

为实现对钢桥面板的快速加固,提出了基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的钢桥面板疲劳裂纹新型装配式主动加固的方法;通过精细化双面加固有限元模型计算结果及对初步激活与加载试验的观察,验证了加固系统安全性与可靠性;在此基础上以U肋对接焊缝的疲劳裂纹为研究对象,根据线弹性断裂力学,结合该疲劳细节受力与开裂特征,采用循环荷载作用下表面裂纹和中裂纹尖端的Ⅰ型裂纹应力强度因子幅值对加固系统的加固效果进行评价,确定了针对不同长度裂纹的具体加固方案。研究结果表明:基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹主动加固方法可将裂纹尖端应力强因子幅值降低至扩展阈值以下,能有效遏制疲劳裂纹的进一步扩展;对于长度在50 mm以下的未贯穿型疲劳裂纹可采用宽度为60 mm的Fe-SMA进行加固,裂纹前缘关注点应力强度因子降幅达90%以上;当贯穿型疲劳裂纹长度为50~120 mm时,可采用宽度为120 mm的Fe-SMA进行加固;当疲劳裂纹长度为120~350 mm时,需采用底板、腹板同时加固的方法来对疲劳裂纹进行加固,均能达到理想的止裂状态。

公路混凝土桥梁结构加固的重点难点分析——评《公路混凝土桥梁预应力主动加固技术》

我国的公路桥梁混凝土相关研究这几年一直在进行创新,可是有关主动加固技术的探究却寥寥无几,本书提出的体外预应力主动加固技术为我国桥梁预应力的技术发展做出了贡献。虽然目前来看,国家对于桥梁有关加固技术、减震技术与设计方案等给予了很大的重视,但是目前桥梁存在的稳定性结构缺陷、结构性开裂缺陷、质量检测标准缺陷等依旧存在。所以,本书针对以上桥梁混凝土已存在的缺陷及问题,做出了深入的数理分析、理念探究以及技术创新。

公路混凝土桥梁建筑的重点难点分析--评《公路混凝土桥梁预应力主动加固技术》

作为重要的现代交通干线,公路是当今世界公路发展的共同趋向。随着国民经济高速发展,我国快速运输系统迅速建立,公路以快速、安全、舒适、经济及环境友好的特点,在我国运输市场激烈的竞争中取得了较大的市场份额。桥梁在传统的预制架设技术基础上,逐步发展了移动模架法、膺架法及节段拼装法等多种施工技术。

增设吊杆主动加固混凝土系杆拱桥

以湖州市八里店大桥主桥加固为工程背景,简要介绍了增设吊杆主动加固混凝土系杆拱桥设计要点、结构分析以及工程实施效果;分析总结了湖州八里店大桥采用的增设吊杆主动加固设计方法技术优点,可供同类桥梁加固提供参考。

主动区土体加固对深基坑的影响

在基坑设计过程中,出于控制基坑变形的目的,常常采用坑内加固的措施,而坑外主动区加固的作用鲜有研究。本文采用有限元方法,研究不同的深度和宽度组合条件下基坑主动区土体加固对基坑变形和支护结构内力的影响。结果表明,基坑主动区土体加固不仅可以与被动区加固一样起到控制基坑变形的作用,同时可以控制支护结构内力。以库伦土压力理论为基础,结合计算结果,针对不同的设计要求,分别给出合理的加固范围,达到既保证基坑安全,又保护环境的目的。