冲击荷载下节段预制拼装梁的响应与损伤评定

为获得冲击荷载下节段预制拼装梁的响应与损伤形态,文中开展了落锤冲击试验与数值模拟研究,得到了节段梁在冲击荷载下典型的剪切破坏特征。在验证有限元模型准确的基础上,通过截面损伤因子的损伤评定方法量化表达节段梁的损伤特征,研究了冲击位置和接缝数量等参数对节段梁损伤与冲击行为的影响。结果表明有限元得到的损伤和响应与试验结果吻合良好,基于截面损伤因子的损伤评定方法能够比较直观地表达节段拼装梁在冲击荷载下的损伤程度和损伤分布特征,为冲击荷载下节段预制拼装梁的设计提供支撑。冲击位置和接缝数量都显著影响节段预制拼装梁损伤形态和冲击行为。

节段预制拼装梁胶接缝抗剪承载力参数分析

为合理设计节段预制拼装梁剪力键齿胶接缝的抗剪承载力模型试验,采用ABAQUS软件建立试验模型,混凝土本构关系采用考虑塑性损伤的非线性本构模型,接缝间环氧树脂胶采用弹性材料模拟。建立两个块件胶结组合的单面剪切试验模型,并与三个块件胶结组合的双面剪切试验模型对比,发现单面剪切试验模型加载不对称,抗剪承载力计算值偏大,因此采用双面剪切模型对剪力键齿竖向埋入深度、端部块件宽度、中间块件宽度、正应力、混凝土强度等级、胶层厚度进行参数分析。结果表明:剪力键齿在竖向埋入深度不宜过小,设计值宜与齿根竖向高度一致;端部块件宽度不必过大,中间块件宽度不能过小,均取键齿水平方向尺寸的9倍;正应力水平和混凝土强度等级对抗剪承载力影响较大,应在试验模型中精确控制;环氧树脂胶层厚度在0.5~4.0 mm时,胶层厚度对抗剪承载力影响小,对胶层施工精度的要求可以适当降低。

预应力节段预制拼装梁接缝直剪承载力计算方法

对预应力混凝土节段预制拼装梁接缝直剪受剪承载力进行对比分析研究。通过对接缝直剪破坏的研究进行梳理总结,采用文献中的184个接缝直剪试验数据,对已有接缝承载力预测模型的准确性进行验证,并对不同类型接缝的抗剪强度进行对比。分析结果表明:多键齿接缝直剪承载力小于单键齿接缝,胶接单齿接缝承载力最高,干接多键齿接缝承载力最低,胶接平面接缝介于两者之间。美国节段桥梁规范计算式对干接单键齿接缝预测结果较好,干接多键齿预测结果偏于不安全。通过对比给出了建议的接缝承载力计算模型。接缝直剪承载力和规范最小抗剪截面承载力对比分析结果表明,按中国公路桥梁规范(JTG 3362—2018)设计的结构,截面高度小于5 m时,基本不会出现胶接键齿直剪破坏。

冻融循环作用下节段预制全胶接拼装梁剪力键抗剪承载力研究

为分析冻融循环对节段预制全胶接拼装混凝土梁剪力键抗剪承载力的削弱效应,建立剪力键抗剪承载力计算模型,并进行单调加载和反复加载模型试验验证,采用冻融材料应力~应变关系曲线,对冻融循环次数、冻融后反复加载、正应力水平、键齿数量、键齿尺寸进行抗剪承载力参数影响分析。结果表明:单调加载、冻融后反复加载的剪力键抗剪承载力与冻融循环次数均呈二次抛物线关系;冻融循环次数对剪力键抗剪承载力有较大削弱;冻融循环后再反复加载,剪力键抗剪承载力进一步明显降低。单调加载下,剪力键抗剪承载力和正应力呈线性正相关;剪力键抗剪承载力与键齿数量呈三次抛物线关系,键齿数量超过4个,抗剪承载力随键齿数量增多增长缓慢;剪力键抗剪承载力与键齿尺寸比呈线性正相关。

多幅节段拼装梁双机同步逐孔架设施工技术

以南昌洪都大道快速化改造项目主线桥为背景,研究了预制节段梁拼装梁施工技术,采用两台节段梁拼装架桥机进行多幅梁体同步拼梁施工,解决了大挑臂横梁不平衡受力问题,实现双幅预制节段大箱梁双幅同步拼装施工,提高节段梁拼装安全性,而且提高了节段拼装精度和拼装工效,研究成果可为相关工程提供借鉴。

节段预制拼装超高性能混凝土梁弯曲试验

针对传统节段普通混凝土(NC)桥梁自重大、耐久性差的问题,提出用超高性能混凝土(UHPC)代替NC的方案,并配置体外预应力束,以进一步提高施工效率。为研究此类桥梁的抗弯性能,设计制作了3根T形截面体外预应力UHPC梁,包括1根整体梁和2根节段梁,并进行四点弯曲试验。结果表明:UHPC节段梁在接缝张开前,其力学性能和整体梁相似;在接缝张开时主要表现为环氧树脂胶层破坏,仅接缝附近出现局部裂缝;在接缝张开后结构抗弯刚度迅速下降;在极限状态下梁底体外预应力筋的应力增量显著。UHPC节段梁在四点弯曲试验中的力学性能与UHPC整体梁不同。

节段预制胶接拼装梁预应力孔道接头装置研究

预应力混凝土节段预制拼装梁施工中,传统的预应力孔道直接拼接工艺,不能完全保证预应力孔道的密封性和预应力钢绞线的耐久性。本文结合节段拼装科研课题,利用新型材料设计一种孔道接头,并通过其成孔工艺和接头的密封性能试验,提出了合理有效的预应力孔道成孔施工工艺,研制出节段预制拼装梁预应力孔道接头成套产品。

节段预制拼装简支箱梁拼装施工技术分析

随着我国经济的快速发展,高速铁路有了一定的发展,其中节段预制拼装简支箱梁也得到了广泛的应用。本文主要结合新建呼准铁路黄河特大桥项目,分析了节段预制拼装简支箱梁拼装施工技术,并提出了相应的提高施工质量的有效措施。

节段拼装梁预制过程中的变形控制影响要素分析

随着国民经济的快速发展,桥梁建设取得了令人瞩目的成就。预制断面拼装作为一种有效的施工技术,可以减小断面尺寸,提高材料利用率,减少桥梁施工造成的污染,从而促进桥梁施工经济效益和社会效益的提高。

预制节段拼装梁技术在印度高架地铁工程上的应用

印度的城市轨道交通受成本和技术等因素的制约,大部分城市在建设初期都选择了高架地铁作为首选方案。而由于印度大部分城市规划的地铁线路都位于既有道路上,因此预制节段拼装梁技术成了该国地铁桥梁建设的代表工法。本文从设计、预制、架设等方面对采用预制节段拼装工艺的印度地铁高架桥梁进行了介绍。

LHP56型步履式造桥机在56m节段拼装简支箱梁中的应用

本文以贵阳至南宁高速铁路56m节段预制胶接拼装简支箱梁工程为依托,针对造桥机架设过程跨度大、难度大、整体线型要求高等特点,结合工程实例,详细介绍了造桥机各类工况及施工关键技术控制要点,实施效果和社会效益良好,研究成果可以为类似节段梁拼装架设提供借鉴。

冲击荷载下节段拼装梁的响应与破坏特征研究

由于节段拼装梁在接缝处混凝土和钢筋均不连续,导致其剪切破坏机制更加突出,冲击荷载作用会进一步加剧其破坏向更具局部特征的剪切破坏演变。为了解冲击荷载下节段拼装梁的响应与破坏特征,开展了试验梁落锤冲击试验,并结合LS-DYNA数值模拟分析,得到冲击荷载作用下梁的裂缝发展、破坏过程、形态等破坏特征,获得梁体变形、支座反力、内力分布等动力响应,揭示了节段长度、冲击能量、冲击作用位置等因素对节段拼装梁的动力响应与破坏特征的影响规律。结果表明:冲击荷载作用下节段拼装梁的局部剪切破坏特征突出,损伤和破坏位置集中于冲击作用点所在节段及接缝,典型破坏形式有斜截面破坏和接缝截面直剪破坏2种,冲击作用点与接缝的相对位置对破坏形式影响显著;混凝土和预应力筋的变形是冲击能量耗散的主要原因,普通钢筋耗能贡献可以忽略;梁体变形在接缝位置呈折线状,位移响应时间比整体梁更长,残余变形小;冲击作用点附近截面剪力峰值达到冲击力峰值的40%左右,较大剪力是导致节段拼装梁在局部形成斜截面破坏和直剪破坏的主要原因。