体内外混合配束预应力连续梁桥的设计计算方法研究

针对现有的体外预应力结构设计计算方法的不足,提出了将体外预应力桥梁视为由体外索构件和主梁构件构成的组合结构进行受力分析的计算方法。依据普通预应力混凝土梁截面配筋的估算方法对体内外混合配束梁的预应力筋(含体内及体外预应力)用量进行估算,阐述了体外预应力筋索力及偏心距的确定方法,并以白马垄体外预应力大桥为例进行了实桥的预应力筋(含体内及体外预应力)配置与结构验算。

体内外配束预应力混凝土箱梁的力学响应研究

对于体内外混合配束的预应力混凝土箱梁,根据层壳单元理论,结合混凝土关联流动法则、混凝土弥散裂缝模式及钢筋的双线性理想弹塑性本构,建立了箱梁结构的非线性有限元模型,并进行了数值分析。通过对称加载和偏载加载的典型加载分析可知,偏载会产生应力集中的现象,使得结构的极限荷载偏低,故在结构运营过程中应尽量避免出现偏载的加载方式。无论对称加载或偏载加载,体内外混合配束的预应力混凝土箱梁都经历了较为明显的4个发展阶段,即弹性受力阶段、非线性初始阶段、非线性发展阶段和高度非线性阶段。研究结论可供工程设计参考。

体内体外混合配束连续刚构桥主梁下挠及处治分析

为解决混凝土收缩徐变和预应力筋预应力损失引起大跨连续刚构桥主梁下挠的常见桥梁病害,建立了安徽曹河大桥的有限元模型。运用大型通用有限元分析软件ANSYS模拟混凝土的收缩徐变,提出了混凝土收缩徐变、体内筋预应力损失以及主梁下挠间相关性的分析方法。分析了桥梁不同部位体内筋、不同程度预应力损失所引起的连续刚构桥主梁下挠,研究了混凝土收缩徐变对体内筋预应力损失的影响,探讨了体外筋补张拉方法对处治主梁下挠的作用,得到了体内体外混合配束连续刚构桥主梁下挠分析方法。

大跨径体内外混合配束连续刚构桥有限元分析

为了准确模拟体外预应力筋的受力行为,以一座大跨径体内外混合配束连续刚构桥为例,分别采用带刚臂杆单元和考虑自由滑移的体外筋单元模拟体外预应力筋,进行了考虑混凝土收缩徐变效应和节段施工特点的有限元分析,其中,自由滑移的体外筋模型是基于体外预应力筋与转向块之间可自由滑动而导致体外预应力筋在全(换字)长范围内为常应变构件的受力特点而建立。从关键截面挠度、弯矩、体外筋轴力方面对比分析了各模型的计算结果。研究结果表明,三种不同计算方式下连续刚构桥的内力和挠度区别不大,但是体外筋应力的区别较大,在需精确考量体外筋轴力值的情况下,对同类桥梁进行计算时应慎重考虑。

体内-体外混合配束节段预制拼装桥梁设计方法研究

体内—体外混合配束节段预制拼装桥梁因其具有良好的技术合理性、耐久性和经济性,目前在我国正逐渐兴起。但由于该类桥梁在我国的应用起步时间较晚,国内对该类桥梁的研究深度还不够,现行公路桥规中没有针对节段预制拼装施工及体外预应力桥梁的相应条款。以体内-体外混合配束节段预制拼装桥梁为研究对象,对该类桥梁设计过程中的一些关键问题展开研究。结合施工方法、改善结构性能和提高经济性三个方面,探讨了体内束与体外束的合理比例设计原则。此外,对正常使用极限状态的预应力筋应力限值、接缝处的应力限值、体外预应力的极限应力和承载能力极限状态的强度折减等问题进行了探讨,并进行了算例分析。

体内体外混合配束节段预制箱梁受弯性能试验

为了探索体内体外配束比对节段预制箱梁受弯性能的影响,考虑3种水平的体内体外混合配束比,制作3根节段预制拼装箱梁进行极限承载力试验,研究了体内体外不同配束比下,节段预制箱梁的变形特点、裂缝分布特征及破坏模式。研究结果表明：体内束布置越多,节段预制箱梁的承载力越高;梁体变形主要集中在节段接缝处;梁体的裂缝是沿胶接缝的素混凝土开裂,张开的接缝沿梁高方向分布符合平截面假定;极限承载力状态下,体外束的应力可达1 400-1 600 MPa,应力增量可达35%-45%;当梁体破坏时,普通钢筋的累积应变仍小于钢筋屈服应变,建议普通钢筋按照构造配筋配置。

体内外混合配束在连续刚构中的应用研究

通过有限元软件对水土嘉陵江大桥的分析结果表明,按新规范的规定将预应力度降低20%,进行恒载比重较大的大跨径预应力混凝土桥梁结构的设计时,所需钢束面积较旧规范将有所增加,由此对箱形截面的有效面积将产生更大的削弱作用和引起预应力孔道周围更加严重的应力集中问题,降低了主梁的承载能力,影响了结构的安全可靠性。通过采用体内外混合配束技术,改善预应力钢束配置增多给桥梁结构带来不利影响的同时,控制了连续刚构桥箱梁斜裂缝和跨中下挠等病害的产生,实现了箱梁上部结构的优化设计,取得了较好的经济效益。

工字型装配式波形钢腹板组合梁张拉试验研究

郑州市机西高速二期贾鲁河大桥主桥为2×50 m装配式波形钢腹板连续箱梁桥,采用预制装配式施工方法,二次张拉体内预应力束。为研究工字型装配式波形钢腹板组合梁在预应力张拉阶段的受力性能,以该桥主桥为背景,制作工字型装配式波形钢腹板组合梁试验梁,实测了预应力钢束张拉阶段试验梁的挠度和波形钢腹板的应变,并与有限元计算和理论分析结果进行对比。结果表明:张拉底板预应力钢束时,波形钢腹板纵向力值较小,接近于0;波形钢腹板几乎不承受轴向力,易被压缩使得预应力能有效地施加在混凝土顶、底板上,从而提高预应力施加效率;张拉试验完成后,单片试验梁上挠值较小,可确保所有的工字梁均基本处于同一平面,可减小施工现场工字梁组合成箱梁过程中的施工误差。

长浜里立交桥横向计算分析

长浜里立交桥位于上海市金山县枫泾镇,跨越沪杭高速公路。为体外束和体内束混和的预应力混凝土连续箱梁桥。采用支架现浇法施工。 一、主要技术标准 桥宽:16m,车行道15m,双向四车道;

法国莱茵河连续梁桥的结构特色及启示

法德边境莱茵河桥是一座大跨径的混凝土连续梁桥,与中国同类桥梁相比,该桥在设计与施工方面有许多特色。该桥下部结构的承台模板以盒状预制混凝土薄壳形式浮运就位;上部结构的主跨梁高变化平缓使刚度较均匀,平台状加腋有效地为纵向预应力钢筋布置提供空间,变高度连续梁采用斜腹板形式,使用了高性能混凝土材料并采用两种稠度的混凝土分层浇筑。

一座特大桥主桥的病害及处理

介绍了主跨为 80 m的多跨预应力混凝土变截面连续箱梁主桥的病害情况及加固处理 ,本桥加固成功开创了在维持通车情况下在箱内浇注大批量混凝土配合体内束加固多跨中等跨径连续梁桥的先例 。