蒸汽养护下预制混凝土T梁早期温度场试验研究

以杭甬高速复线宁波段二期TJ-4标段30m足尺预制混凝土T梁为试验对象,测量了混凝土水化热与蒸养环境温度耦合作用下T梁温度场和温度时程的变化规律。试验结果表明:试验梁混凝土温度峰值为52.2℃,出现时间为混凝土T梁蒸汽养护结束时,位置在跨中截面顶腹板交接处芯部。最大内表温差为5.7℃,出现时间为蒸养结束后7.5h,位置为跨中截面底板芯部-外表面。混凝土T梁在蒸汽养护结束后,水化反应放热量达到最高值,温度由腹板芯部向T梁表面递减。顶板、底板和腹板温度时程变化规律一致,T梁局部尺寸较大处温差较大。由于T梁端部腹板较厚,混凝土芯部热量相对不易散失,导致端部混凝土芯部平均降温速率相比其余两个测试截面较慢。研究成果可为实际工程控制混凝土T梁早期温度场变化提供参考。

预应力混凝土T梁架设施工技术

为了提高桥梁T梁架设的施工质量,结合工程实例,对某桥梁工程预应力混凝土T梁架设施工方案进行概述,对架桥机架进行介绍,重点对预应力混凝土T梁架设的施工工艺和施工技术进行分析,最后提出质量保障措施和施工注意事项。结果表明,此施工技术有效确保该桥梁工程预应力混凝土T梁的施工质量,竣工验收合格,取得良好的经济效益和社会效益。

混凝土T梁非均匀收缩效应研究

混凝土T梁在使用过程中腹板竖向裂缝的出现将对混凝土桥梁的耐久性和结构的承载能力造成严重的威胁。为了解决这一问题,研究了尺寸效应和钢筋约束对收缩应变情况的影响;根据平截面假定,推导了T梁截面非均匀收缩导致的收缩应力及自平衡应力随时间变化的计算方法;算例分析结果表明,普通钢筋对混凝土收缩变形的约束作用加剧了T梁截面的不均匀收缩效应,T梁截面的不均匀收缩效应十分显著,这一效应在T梁腹板处引起了较大的拉应力。

公路早期部分预应力混凝土T梁腐蚀疲劳性能试验分析

我国早期建造、处于腐蚀环境的在役公路预应力混凝土T梁桥面临严峻的腐蚀疲劳问题.为探讨此类桥梁的腐蚀疲劳性能,基于上世纪80年代公路部分预应力混凝土T梁标准图设计试验模型,开展特定钢绞线锈蚀率(设计锈蚀率为10%)下不同疲劳荷载幅值的部分预应力混凝土T梁模型的弯曲疲劳试验,获得模型梁在循环荷载作用下的跨中挠度、梁底纵向钢筋和受压区混凝土应变、竖向裂缝宽度等的发展规律及疲劳寿命.试验结果表明:在钢绞线腐蚀较为严重时,模型梁的弯曲疲劳破坏特征为受腐蚀钢绞线发生无征兆的断丝破坏,且受压区混凝土未出现被压碎现象,破坏模式为脆性破坏;在钢绞线锈蚀率基本相同时,模型梁的受弯性能随着疲劳荷载幅值的增大而显著下降,且其疲劳寿命也随着疲劳荷载幅值的增大而急剧下降.基于应力-寿命(S-N)理论,提出钢绞线锈蚀后的部分预应力混凝土T梁的疲劳寿命预测公式,可用于初步评估钢绞线锈蚀后的部分预应力混凝土T梁的疲劳寿命.

大跨高比预应力混凝土T梁先张法预拱度优化控制施工分析

文中结合格鲁吉亚KOBULETI绕城公路工程项目,分析了大跨高比预应力混凝土T梁先张法预拱度优化控制施工的要点,以及采用此方法施工取得的社会效益和经济效益,可为类似工程提供借鉴。

公路桥梁混凝土T梁裂缝处治方法

结合工程实例,对某公路桥梁混凝土T梁出现的裂缝特征进行了分析,探讨了裂缝产生的原因,并提出了裂缝处理的有效方法。研究表明,该桥梁工程混凝土T梁裂缝采用灌浆法、表面封闭法进行分类处理后,效果良好,运营一年多时间未发现明显裂缝,也没有渗漏、泛白等病害现象,达到了预期效果。

考虑局部损伤的预应力混凝土T梁性能分析与加固设计

车辆撞击桥梁事故时有发生,且造成的交通影响较大,因此桥梁事故损伤分析与加固设计尤为重要。现以某立交桥受车辆撞击导致多片T梁出现不同程度破损为背景,依据桥梁现场检测,分别采用Midas Civil和Midas FEA软件建立了桥梁局部损伤有限元模型,对损伤前后T梁的力学性能进行评估分析;设计采用“粘贴钢板、增大截面的被动加固与增设体外预应力的主动加固”的设计方案,最后通过对比分析对加固效果进行了评价。分析结果表明:被撞梁体破损后各梁内力发生了重分布,与之相邻的两片T梁内力明显增大,梁体抗弯承载力不满足原设计规范要求,采取“被动+主动”加固措施后,抗弯承载能力安全系数明显提高,加固措施安全有效。

既有钢筋混凝土T梁抗弯加固改造设计与分析

针对早期建造的钢筋混凝土T梁桥荷载标准低,在现有通行荷载下病害多和抗弯承载能力不足等问题,提出了通过改变桥梁的结构体系、增加承重构件、增加桥面混凝土结构层和更换支座等方法,全面提高桥梁的抗弯承载能力和技术状况;并分析比较了原单跨结构、改造后的两跨一联、三跨一联和四跨一联等多种不同体系受力性能的差异和体系动力特性的变化。结果表明:(1)多跨连续改造方案可显著降低控制截面不利弯矩,使设计荷载标准得以提高,抗弯承载力得以满足;(2)两跨一联、三跨一联和四跨一联的改造方案中,边跨最大弯矩较单跨结构下降20%左右,中间跨正弯矩下降率可达33%,结构的振动基频则随着连续跨数的增多而增大;(3)综合结构静力性能和动力特性的比较,推荐采用四跨一联的改造方案。

论桥梁项目预应力混凝土T梁施工技术

为有效提升预应力混凝土T梁施工质量,保证桥梁运营安全及使用年限,文章结合某桥梁工程建设实践,针对桥梁项目预应力混凝土T梁施工技术展开综合探究,通过对预应力混凝土T梁受力计算分析,确定了预应力混凝土T梁预制及吊装方案,对预应力混凝土T梁施工技术的预制场布置、钢筋制作及安装、波纹管埋设、模板制作与安装、预应力筋穿束、混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆、T梁吊运、T梁安装等各环节施工技术要点进行了总结,旨在为后续同类工程施工提供参考、借鉴。

钢板-混凝土组合加固带损伤钢筋混凝土T梁的抗弯性能试验

为了研究钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁在静载作用下的抗弯性能,对带损伤的2片混凝土T梁组合加固后进行了抗弯承载力试验,得到了构件破坏时的极限抗弯承载力以及受力特性,揭示了钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁的弯曲破坏机理;建立了钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁的有限元模型,并进行了非线性静力计算。结果表明:考虑材料非线性的静力计算结果与试验结果吻合良好;采用塑性分析方法建立的试验梁极限抗弯承载力简化计算公式的计算结果与试验结果吻合良好。

基于混合壳单元法预应力混凝土T梁的受力性能

为了准确预测与评估预应力混凝土T梁的力学性能,利用混合壳单元建立了T梁有限元计算模型,对T梁从完好状态至破坏状态的力学行为进行了非线性分析。T梁中弯曲预应力钢筋采用组合壳单元模型,应用虚功原理推导了其对组合壳单元刚度矩阵的贡献,梁底平直预应力钢筋采用分层壳单元模型;利用Owen双参数屈服准则和Hinton压碎准则描述混凝土材料非线性特性,采用双折线本构模型模拟钢筋材料。分析结果表明:混合壳单元法计算结果与试验结果吻合良好,弹性阶段的T梁刚度折减不明显,非线性阶段刚度发生明显折减,跨中预应力钢筋应力增长幅度最大,因此,混合壳单元法对预应力混凝土T梁力学行为分析是有效的。

钢绞线网-聚合砂浆加固钢筋混凝土T梁试验研究与有限元分析

对采用钢绞线网-聚合砂浆加固的钢筋混凝土T梁进行了正截面抗弯承载力性能试验研究,并应用ANSYS有限元程序分析混凝土强度等级、钢铰线加固用量等因素对T梁极限承载力的影响,探讨了加固钢筋混凝土T梁的破坏机理、受力特点以及影响因素.研究结果表明,采用该加固措施能够明显改善混凝土T梁在正常使用阶段的受力性能;随着混凝土强度等级、钢绞线加固用量的增加,构件的极限承载力提高、延性增加、抗震能力提高.在此基础上,提出了采用该工艺加固的钢筋混凝土T梁极限承载力计算公式.

装配式预应力混凝土T梁极限承载力试验研究

通过对一片跨径20 m装配式预应力混凝土T梁的破坏性加载试验,详细探究预应力混凝土T梁由弹性阶段经过弹塑性阶段最后达到极限状态过程中的挠度、刚度以及跨中截面应变的变化,并对其中的现象和规律进行分析与总结,验证平截面假定在预应力混凝土T梁整个受力过程中的适用性并提出根据混凝土T梁中性轴位置和跨中截面极限应变推测梁承载力的简易方法。研究结果表明:大跨度装配式预应力混凝土T梁的力学性能、受力机理、弹塑性性能及极限承载力等基本受力特性,得到荷载与T梁的挠度、应力、中性轴等参数之间的相关关系,为预测T梁桥的极限承载能力提供理论依据。

寒冷地区预应力混凝土T梁裂缝形成机理研究

研究目的:北方寒冷地区某高速公路建设阶段,该线路上的装配式预应力混凝土T梁出现大范围的裂缝,裂缝主要形态为沿纵向预应力管道方向的纵向裂缝。为探究该类裂缝的形成机理,通过现场调研、T梁剖析量测试验和预应力管道注水静爆试验、运用lame解和高等混凝土理论知识推导出预应力混凝土结构预应力管道浆体和冰体冻胀引起预应力管道外侧混凝土的应力场及位移场解析式,利用有限元分析预应力混凝土T梁在施工中可能出现的预应力管道偏差情况的梁体应力场分布,并分析多孔预应力管道浆体和冰体冻胀情况下的梁体截面应力场的存在状态。研究结论:(1)裂缝形成机理:注浆浆体质量差和施工工艺达不到要求,预应力管道存在游离水和空气,气温降至零下,水泥浆体和游离水冻胀静爆引起预应力管道和管道外混凝土应力场发生变化,引起的拉应力大于混凝土的抗拉强度,梁体内外混凝土开裂并会循环冻融,管道内液体会沿不同裂缝路径流出混凝土;(2)梁体中部区段的预应力筋布置集中,马蹄处和腹板的预应力管道混凝土保护层薄,混凝土法向拉应力在该区段容易产生叠加,引起预应力管道之间的混凝土、马蹄四面混凝土和腹板混凝土开裂;(3)出现裂缝的梁体大大影响梁体的承载力、耐久性,且难以评估;(4)本研究成果可为类似工程预防裂缝病害提供借鉴和参考。

钢筋混凝土T梁HB-FRP抗剪加固试验和数值模拟

基于室内模型试验,开展了混合黏结纤维增强复合材料(HB‑FRP)抗剪加固钢筋混凝土T梁的受力性能研究.对未加固、外贴纤维增强复合材料(EB‑FRP)加固及HB‑FRP加固T梁进行了破坏性对比试验,并采用Abaqus软件建立了精细化有限元模型,对比分析了试验和数值计算结果,验证了有限元模型的准确性;在此基础上进行参数分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、FRP条带数量及FRP厚度对加固梁抗剪承载能力的影响.结果显示:HB‑FRP抗剪加固梁的剪切裂缝间距要小于EB‑FRP加固梁的裂缝间距;EB‑FRP加固梁发生黏贴区域大面积剥离,而HB‑FRP加固梁仅在相邻钢扣件间有裂缝的区域出现了剥离,钢扣件有效抑制了裂缝剥离扩展;HB‑FRP抗剪加固梁的FRP应变水平为EB‑FRP抗剪加固梁的2倍,表现出了较好的延性.综合考虑未加固梁、EB‑FRP加固梁及HB‑FRP加固梁的参数分析结果,对钢筋混凝土T梁抗剪承载能力的影响因素按照重要性降序为:混凝土强度、箍筋间距、FRP间距、FRP厚度.

预应力钢筋混凝土T梁上拱度计算

考虑预应力、恒载、混凝土收缩和徐变等因素,提出一种物理意义明确而计算精度较高的预应力T梁上拱度计算方法。计算结果与实测数据对比分析表明:计算方法能够满足工程精度要求,计算结果可为预应力混凝土T梁预拱度设计施工提供依据。

混凝土T梁横隔板合理截面尺寸数值分析

为研究混凝土T梁桥横隔板合理的厚度和高度,建立了56组混凝土简支T梁ANSYS有限元数值模型,对每组模型进行了施加中载和边载的受力性能分析.分析结果表明,当横隔板高度在肋板高度的54%~81%之间,且横隔板厚度不超过20 cm时,主梁跨中挠度、主梁跨中钢筋最大纵向拉应力以及中横隔板跨中板底钢筋横向拉应力均达到了较为适宜的值.因此,横隔板高度的合理值应在肋板高度的54%~81%之间,厚度合理值应在12 cm^20 cm之间,在以上范围内,具体取值应根据工程实际情况而定.

混凝土T梁有效预应力的刚度修正试验研究

为了分析混凝土T梁的有效预应力,基于动测法建立了预应力与频率的数学模型,进行了3根曲线无粘结全预应力简支T梁的动力试验,探讨了刚度、偏心距与有效预应力的关系,给出了简支T梁的有效刚度及偏心距与预应力之间的函数表达式,对比了T梁的理论值与实测值。研究结果表明:在张拉预应力前期,混凝土T梁的基频随着预应力的增加而增加,后期具有一定的波动性。该文给出的拟合公式在混凝土T梁的有效预应力识别中具有较好的适用性。

预应力混凝土T梁横向加固设计与工程应用

针对兰新线既有铁路桥梁在列车提速后出现横向刚度不足的问题,提出了提高24 m双片式简支T梁横向刚度的加固方案:增强两片T梁间的横隔板,增设预应力束加强两片梁的横向联系。并通过加固实例的动载测试和理论分析验证了该方案的可行性。

京通线23.8m预应力混凝土T梁静载试验及耐久性评估

对京通线长23.8 m简支T梁进行了抗裂性试验及耐久性测试评估,经检定该种跨度梁的抗裂安全系数及有效预压应力均不能满足现行桥梁检定规范的要求,梁体混凝土碱含量超出规范要求并有碱—集料反应发生。试验结果为京通铁路的提速改造及养护处理提供了依据,对同期交付使用的其他线路同类桥梁的耐久性评估具有一定工程指导意义。