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。

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。

装配式空心板桥板间铰缝破坏加固方法研究

铰缝破坏是装配式空心板桥的一种常见病害,目前最常用的加固方法是凿除破坏铰缝和桥面铺装再重新浇筑,但是这种方法不能从根本上消除铰缝破坏而造成屡修屡坏。通过比较国内外空心板桥的构造特点,发现两者在设计上最大的区别是国外的桥梁在横隔板内施加了强大的横向预应力。实践表明:增加横向预应力可以减小铰缝破坏出现的可能性。为了避免铰缝破坏重复维修,该文提出一种增加横向预应力的加固方法,并设计出相应的加固装置和施工工法。最后对一座典型的装配式空心板桥进行实体有限元建模分析,计算结果表明这种加固方法是可行和合理的。

铰缝破坏对装配式空心板桥荷载横向分布影响的分析

铰缝破坏是装配式空心板桥的一种常见病害。为了得到车辆荷载下铰缝破坏程度对荷载横向传递的影响趋势以及每块空心板的最不利受力情况,对一座典型的预应力装配式空心板桥进行了计算分析。通过折减铰缝弹性模量的方法来模拟铰缝的破坏程度;采用影响线加载的方法获得最不利的车辆加载工况,并以主板跨中截面梁底的正应力为参数进行分析。结果表明:在铰缝弹性模量折减到千分之一时,正应力变化不大(铰缝两侧主板错位不大);而当铰缝弹性模量继续减小时,正应力迅速增大(铰缝两侧主板错位迅速增大)。主板最不利的受力状况为单板受力。

装配式空心板桥铰缝破坏原因分析

为了探究日照市S335线上沈马庄桥1#铰缝破坏是由大件运输车还是由社会超载车辆所造成,通过ANSYS软件建立实体有限元模型,对铰缝在大件运输车荷载和社会超载车辆荷载作用下的受力情况进行对比分析,在对破坏铰缝与相邻空心板考虑接触的基础上,通过对铰缝砼弹性模量进行折减模拟荷载的横向分布。结果显示,社会超载车辆荷载作用下1#铰缝各项内力均大于大件运输车荷载,通过折减铰缝弹性模量计算的挠度与实测值吻合良好,铰缝破坏是由社会超载车辆造成的,破坏形式为砼间粘结失效,可通过折减铰缝砼弹性模量模拟荷载横向分布,以面-面接触模拟铰缝破坏的方法合理。

基于单处铰缝破坏的装配式空心板桥横向分布系数研究

空心板梁的铰缝损伤现象十分普遍。为得到车辆荷载作用下铰缝损伤的分布长度及铰缝损伤分布位置对荷载横向分布系数的影响趋势,对一座预应力装配式空心板桥建立梁格法模型模拟车辆荷载工况下的空心板最不利受力情况进行研究。结果表明:铰缝损伤的分布长度和分布位置对空心板桥荷载横向分布的影响存在显著不同,铰缝损伤造成的桥梁局部刚度和约束降低,极大地影响着桥梁结构的荷载横向分布系数。

混凝土空心板桥铰缝破坏分析

空心板桥具有自重轻、结构性能好、施工方便、可大批量工厂化集中预制等诸多优点而被广泛使用。但是使用过程中,发现此类桥梁普遍存在铰缝破坏,出现纵向裂缝等病害,这就导致桥梁出现单板受力,严重影响桥梁使用。本文对铰缝的工作原理及破坏原因进行分析,提出预防铰缝破坏的措施。

基于铰缝破坏程度对桥梁荷载横向分布影响的研究

利用Midas/Civil软件通过虚拟横梁刚度的折减,模拟装配式空心板桥铰缝的破坏,研究其对主梁荷载横向分布的影响。发现原铰接板桥主要通过铰缝竖向剪力实现荷载的横向分配,当桥梁铰缝破坏程度不大时,对荷载横向分布影响较小;当竖向铰缝破坏到一定程度时,铰缝传力能力快速降低,荷载横向分布受较大影响,威胁到桥梁的安全。基于空心板铰缝破坏程度对于荷载横向传递影响的研究有重要的实用价值,同时研究表明利用相邻空心板的位移差值百分比法来确定铰缝的破坏程度是可行的。

人工消能塑性铰装配式钢筋混凝土框架结构抗震性能

针对装配式钢筋混凝土框架结构抗震性能不足的问题,本文提出了一种新型节点构造措施。人工消能塑性铰,即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加消能钢板连接的构造,通过附加消能钢板弯曲耗能,提高结构的抗震性能。本文以一个3层人工消能塑性铰结构为例,使用ABAQUS软件建立有限元模型,选用4条地震波对模型进行非线性动力时程分析,模拟结构在中震、大震下的响应。分析结果表明:采用人工消能塑性铰的框架结构在中、大震作用下,可使损伤主要集中在人工消能塑性铰部分,整体结构的层间位移角减小,屈服机制为完全梁铰模式或部分梁柱铰整体型,使基于人工消能塑性铰的框架结构具有良好的抗震性能。

公路桥梁空心板梁铰缝空脱处治方法

铰缝空脱破坏造成桥梁单板受力已成为桥梁的一种通病。铰缝空脱破坏修复的难点在于加固过程中的安全,不能中断交通或尽量减少中断交通,为解决此难题,本文提出了采用灌浆加固铰缝的方法,在梁板底部灌浆,施工便利、快捷、安全,有其他传统加固方法不能比拟的优点。

铰接板梁桥铰缝损坏对荷载横向分布影响分析

早期建设的铰接板梁桥设计荷载较低、施工控制精度低,许多旧铰接板梁桥铰缝破坏现象十分严重,引起桥梁内力分配变化,甚至可能出现单板受力的不利状态。从设计、施工、运营三方面因素分析铰缝的损坏类型,采用有限元软件MIDAS/Civil建立空间有限元梁格模型,分别采用铰接板梁法及梁格法计算铰缝完好状态和不同破损度下的荷载横向分布系数。通过计算分析得出,随着铰缝破损程度的加深,铰缝传递剪力的能力逐渐减弱,荷载作用位置处的横向分布系数不断增大,远离荷载作用位置处的横向分布系数不断减小。当铰缝完全破损,荷载横向分布系数为0.5,荷载全部由车轮作用位置处的桥面板承担。

空心板梁桥钢横梁加固研究

在我国桥梁建设过程中,上部结构常采用空心板结构,但随着使用年限的增加,空心板的病害也越来越多。从经济和社会影响角度分析可知,拆除重建存在较多弊端,因此空心板桥梁的加固显得尤为重要。针对加固方法展开研究:结合实际工程分析铰缝破坏对空心板梁桥的影响,并提出相应的加固方法。通过有限元方法分析铰缝承载力、钢横梁道数、竖向钢筋直径、上锚板厚度四个控制因素的合理取值,提出了验算钢横梁加固空心板模型方法及合理参数选取,为空心板桥梁加固提供理论分析和技术指导。

大跨径拱桥极限承载力

针对大跨径拱桥具有比弹性理论方法计算出的结果高得多的承载力问题,在分析拱桥极限承载力常用方法的基础上,根据拱桥结构具有形成"四铰"所必须的塑性条件,在达到四铰破坏以前,结构满足纵向和横向的压屈稳定条件,拱轴截面受压区极限应力图形可换算为矩形应力图形等基本假定,以四铰破坏为条件,推导出逐次逼近法计算大跨径拱桥的承载力计算公式,为大跨径拱桥的设计与施工提供了一定的理论依据。

预制装配式空心板梁桥横向连接方式的比较

装配式预应力混凝土空心板梁桥因其具有诸多优点而在我国桥梁建设中被广泛应用,然而传统的横向铰接空心板桥在实际运营中常常出现铰缝破坏的病害,导致空心板梁桥运营时的受力和设计时的受力不一致。在总结了国际上常见的几种装配式空心板横向连接形式的基础上提出一种采用横隔板作为主要连接构件的横向连接方案,使装配式空心板梁桥的横向传力更加明确。分析计算表明,横隔板的数量对空心板横向分布和横向变形影响很小,采用在横隔板中施加预应力的方式可以从结构上保证横隔板受力的可靠性。

钢筋混凝土板局部受火有限元分析

用有限元分析的方法对三跨连续钢筋混凝土板火灾下的温度场进行了仿真计算,研究了边跨和边中两跨同时受火时结构的响应.发现两者最大挠度都发生在受火边跨;都是在支座处首先形成裂缝,之后裂缝随温度的升高不断扩展,最终在负筋截断处形成破坏铰,但出现塑性铰的位置和塑性区的范围不同.

同济路立交桥空心板梁桥加固方案比选

上海同济路立交桥空心板梁在运营多年后出现了纵向贯穿裂缝及大量铰缝破坏,为修复桥面病害,提出了常规加固方案(厚11cm的普通混凝土铺装层)与超高性能混凝土(UHPC)薄层加固方案(厚8cm的普通混凝土铺装层+厚3cm的UHPC铺装层)2种加固方案。为选择合理的加固方案,采用有限元分析软件MIDAS FEA建立了局部及全桥模型,分析了2种方案下空心板梁的破坏模态和桥面铺装层应力,并进行了悬臂梁模拟加载试验。结果表明:UHPC薄层加固方案可以大幅提高结构的极限承载力,较常规方案铺装层的承载力提高85.5%,且能够保持板梁的横向整体受力。因此,该桥选择UHPC薄层加固方案进行维修加固。

拱桥极限承载力分析的逐次逼近法

以四铰破坏为条件，推导引用逐次逼近法计算拱桥极限承载力的理论方法及计算公式。

往复水平荷载下不同梁截面RCS空间组合件变形性能分析

为研究六边形孔钢梁-复合焊接闭合箍筋约束砼柱空间组合件的变形性能,对9个梁柱平面及空间组合件的1/2比例模型施加低周往复荷载.通过测量各位移幅值下测点的变形,分析各测点变形的发展规律及所占总变形的比例,明确结构相对应的破坏类型,为土建工程实际施工设计提供理论的变形容许值.试验结果表明:位移角为1/250,1/65,1/45,1/20 rad分别与组合件整体完好、轻度破坏、中度破坏、重度破坏4种类型相对应,其值可作为不同性能要求的建议变形容许值,组合件梁端弯曲变形导致的层间水平位移占层间总位移的百分比最高.