钢-STC轻型组合结构桥面新技术应用的保证体系

钢-STC轻型组合结构桥面新技术能综合解决正交异性板钢桥面普遍存在的钢面板开裂和桥面铺装层易损坏的技术难题,具有明显的技术优势,可大力推广和应用。该文通过介绍新技术的特点及其应用的保证体系,可了解新技术的内涵,增强行业内对应用该技术的信心;同时,也提出了在新技术推广和应用中应做好的相关工作。

钢-STC轻型组合结构桥面技术在株洲枫溪大桥的应用研究

钢-STC轻型组合结构桥面是基于超高韧性混凝土(STC)基础上研发的一种超级桥面结构;它通过剪力连接件的作用,使密配筋的STC层与正交异性桥面板协同受力,大幅度降低了钢桥面的疲劳应力幅,并有效解决了钢桥面铺装层易破损的世界难题。该文通过株洲枫溪大桥的运用实例,对钢-STC轻型组合结构桥面的施工技术及工艺要点进行总结和归纳,为推动该项技术的应用发展提供经验。

温度作用下钢-UHPC轻型组合桥面疲劳性能研究

文中以宜昌长江大桥钢桥面加固改造工程为背景,通过有限元计算,分析不同温度作用下组合桥面疲劳易损细节的应力变化规律.结果表明:相比传统沥青钢桥面,钢-UHPC轻型组合桥面能够在不增加桥梁恒载情况下,降低疲劳细节应力幅值,改善钢桥面抗疲劳性能;不同温度作用下,相比传统沥青钢桥面,钢-UHPC轻型组合桥面各疲劳易损细节应力的降幅达15%~46%.

钢-STC轻型组合结构桥面施工技术及工艺的研发与应用

介绍钢-STC轻型组合结构桥面新技术的特点、施工方法和存在的难题,以及针对施工难题研发的相应施工技术与工艺,并阐述该新技术推广和应用的必要性。

钢-STC轻型组合结构桥面施工技术研究

为了解决钢-STC轻型组合结构桥面施工中的难题,对钢-STC轻型组合结构桥面施工技术展开研究。重点介绍本项技术的施工关键环节与各项工艺,给定施工工艺流程图。针对各个施工环节所研发的施工技术及技术优势进行分析,最后在多个工程实践中应用,具有很好的施工效果。

钢-STC轻型组合桥面大跨径钢箱梁步行廊桥结构分析

步行廊桥布孔形式为(58.6+110+58.6)m,上部结构为变截面连续钢箱梁,采用钢-STC轻型组合桥面结构。用有限元软件建立桥梁空间模型对其进行了整体分析;并建立局部模型研究钢-STC轻型组合桥面结构对正交异性钢桥面板应力的影响。结果表明该桥强度刚度均满足规范要求,钢-STC轻型组合桥面结构可以提高桥面板局部刚度,且可减少桥面板应力,应力降幅约23.2%~40.5%,为类似的梁桥设计提供参考依据。

钢-UHPC轻型组合梁桥面板结构型式研究

提出了钢—UHPC轻型组合桥梁结构,以克服传统钢-混凝土组合结构桥梁混凝土桥面板的不足。(1)从基本力学性能和经济性方面对轻型组合梁和传统组合梁进行对比,表明轻型组合梁具有自重低,力学性能优越,施工方便快捷,全寿命经济效益显著等特征,具有较好的应用前景。(2)对等厚板、带纵肋桥面板、华夫桥面板3种结构型式的UHPC桥面板进行有限元分析,结果表明:华夫桥面板竖向位移最小,整体刚度最大;带纵(横)肋桥面板仅纵肋下缘纵向拉应力最大,只需在纵肋下缘配置纵向受拉钢筋;华夫桥面板方案横向拉应力峰值小于较带纵肋方案。(3)基于华夫桥面板方案开展了足尺条带模型试验,正负弯矩试验的初裂应力分别为19.4 MPa和9.1 MPa,华夫桥面板方案能够满足正常使用极限状态的裂缝限值。

钢桥面铺装组合结构性能与适用性分析

钢桥面的早期破坏已成为交通繁忙路段上的一大难题,研究高性能钢桥面铺装结构替代传统沥青混凝土桥面具有重要意义。本文分别分析了3种钢桥面铺装结构的路用性能,包括双层SMA,“GA+SMA”与“EA+SMA”,并提出了不同铺装组合结构的适用条件。结果表明,EA结构具有优异的抗车辙性能和耐久性,特重等级交通的钢桥推荐采用“EA-10+SMA-13”桥面铺装结构;重载交通,建议采用“GA-10+SMA-13”桥面铺装结构;轻交通则建议采用“SMA-10+SMA-13”桥面铺装结构。

钢桥面浇注式铺装组合结构性能对比研究

针对3.5cmGA10+3.5cmSMA10和3.0cmGA10+4.0cmSMA13两种铺装方案,开展了组合结构性能对比研究,结果表明:两种铺装方案均具有良好的层间黏结抗剪性能和协同变形性能,组合结构黏结强度和抗剪强度分别为1.21MPa、4.03MPa,五点加载复合梁疲劳寿命均高于120万次。在交通量大、货车比例高、夏季气温高、年降雨量大等服役环境下,3.0cmGA10+4.0cmSMA13铺装方案比3.5cmGA10+3.5cmSMA10铺装方案更具优势。

钢-STC组合桥面体系材料组分及施工过程

为了解决繁重的交通给大跨径钢桥带来沥青磨耗层破损与钢桥面焊接接头疲劳开裂等传统病害,工程应用过程中提出了将超高韧性混凝土(STC)结构层与钢桥面板通过短栓钉连接形成新的组合桥面体系。在STC层设置剪力钉和密配筋,有效降低了钢桥面的疲劳应力幅。钢-STC组合桥面体系能够根治正交异性钢桥面的两大传统病害,在已应用的70余座桥梁中取得显著的效果。文章以钱资湖大桥为研究背景,介绍了STC材料的基本组分以及钢-STC组合桥面体系的主要施工过程。

钢-薄层UHPC轻型组合桥面结构疲劳性能研究

以含U型肋的钢-薄层超高性能混凝土(UHPC)轻型组合桥面结构为对象,开展了稀疏栓钉布置下的组合桥面三点弯曲疲劳试验,研究了栓钉抗剪和薄层UHPC抗弯拉、疲劳性能,并进行了剩余强度试验。疲劳试验结果表明,累计经历3200万次疲劳加载后,UHPC顶面的最大裂缝宽度仅为0.05 mm,且钢-薄层UHPC界面未见显著滑移。剩余强度试验表明,UHPC的名义开裂应力为15.7 MPa,相较于未经历疲劳试验的类似试件应力降低了38.9%。此外,试件的最终破坏形态为U肋底部屈曲。

钢-超薄UHPC层轻型组合桥面性能研究

提出一种钢-超薄UHPC（Ultra-High Performance Concrete）层轻型组合桥面,既使得该组合桥面能运用于铺装层较薄的桥面结构,又降低了正交异性钢桥面的疲劳开裂风险,避免了沥青铺装的病害问题。以某大桥为工程背景,从有限元分析和试验两方面对此结构的性能进行研究。结果表明：35 mm UHPC层对正交异性钢桥面板受力性能改善明显,顶板应力幅下降达到68.72%,U肋和横隔板接近14.74%~34.11%,可大大降低钢桥面板疲劳开裂风险。试验得出的UHPC层横桥向开裂强度26.3 MPa,大于有限元计算下车辆荷载作用产生的最大应力7.36 MPa,证明了此组合桥面结构的可行性。

钢-超薄UHPC轻型组合桥面短钢筋连接件抗剪性能研究

为解决钢-超薄UHPC轻型组合桥面板由于UHPC层过薄而难以采用常规剪力连接件的问题,提出一种新型剪力连接件-短钢筋连接件。通过静力推出试验以及疲劳推出试验对短钢筋连接件的抗剪性能进行初步研究。静力推出试验结果表明:①该试验存在焊缝剪断和UHPC局部破坏(短钢筋拔出)两种破坏模式;②短钢筋连接件承载力随着焊缝长度增加而提高;③短钢筋连接件抗剪承载力高于栓钉,略低于钢筋网焊接件。疲劳推出试验结果表明:80MPa剪应力幅下,3个试件疲劳寿命分别为194.2、271.0、195.8万次,去掉最大值,剩余两者平均疲劳寿命为195万次,略低于规范相应的200万次。通过Miner-Palmgren线性累积损伤理论对不同应力幅下的疲劳次数转化,可得200万次疲劳下的剪应力幅为79.6MPa。仿真结果表明:在纵横向间距200mm×200mm布置方式下,两类疲劳细节(连接件位置与钢顶板位置)均能够满足抗剪疲劳设计要求。文章研究成果可为今后实桥应用提供理论依据。

钢桥面铺装层组合结构性能研究

针对钢桥面铺装层普遍存在的推移、拥包、车辙、开裂等耐久性问题,提出"剪力钉+钢筋网+高韧性轻质混凝土下层+高粘高弹防水粘结应力吸收层+高粘高弹SMA磨耗层"的高耐久铺装层组合结构,对小比例尺铺装组合结构模型的高温稳定性能、层间粘结性能和疲劳性能进行了研究,成功应用于枝城长江大桥维修加固工程,研究结果表明,高耐久铺装层组合结构具有优异的粘结抗剪性能、高温稳定性能与抗弯拉疲劳性能,研究成果可为我国钢桥面铺装领域提供技术支撑。

钢-UHPC轻型组合桥面受模拟行车扰动后抗裂性能研究

为探明钢-超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,UHPC)轻型组合桥面结构在施工中受行车扰动后的抗裂性能,以重庆鱼嘴长江大桥为背景,进行了理论和试验研究.首先通过有限元计算获得施工中行车引起的UHPC层顶面最大拉应变(以下简称扰动幅度),计算结果表明:该桥UHPC层在施工中受到的最大纵、横向扰动幅度分别为144με和60με;接下来,依照实桥结构,设计并制作6个模型试件;然后,将试件平均分为两组,每组设1个不受扰动的对照试件和2个在UHPC凝结过程中接受扰动的扰动试件,两组试件的设计扰动幅度分别为160με和240με;最后,通过四点负弯矩静力试验对比了对照试件和扰动试件的抗裂性能.试验结果表明:幅度不大于160με的扰动对试件的抗裂性能无明显影响;幅度大于160με的扰动对试件的UHPC层造成损伤,导致试件的名义开裂强度降低,因此,建议在实桥施工过程中将行车扰动幅度的限值取为160με.

钢桥的超高性能轻型组合桥面结构及施工技术现场交流会报道

目前，钢桥面铺装由于造价高、使用寿命短，其铺装材料和结构选型越来越引起人们的关注，由此产生了许多新型的钢桥面铺装材料，而超高韧性钢纤维混凝土STC的研究正是在这样的背景产生的。

钢桥面铺装结构组合的全寿命经济分析

以双层SMA结构、浇注式沥青混合料(GA)+改性沥青马蹄脂混合料(SMA)、环氧沥青混合料(EA)+改性沥青马蹄脂混合料(SMA)等三种铺装结构组合方案为研究对象,采用净现值分析方法,通过确立铺装结构周期成本构成、寿命周期及标准折现率,得到三种铺装结构全寿命周期成本净现值。机构成本和用户费用的对比分析表明:双层SMA铺装结构方案性价比最好,而EA+SMA铺装结构方案的全寿命周期费用最高。本研究可为钢桥面铺装结构类型的优选提供参考依据。

多层轻型钢—混凝土组合房屋的结构设计与耐火保护

本文详细阐述了多层轻型－混凝土组合房屋中常用的四种结构体系及其组成原则，简要说明了结构构件（如梁、板、柱及桁架等）的设计计算方法及构造要求：介绍了我国钢结构的防火结构措施及构件的耐火设计等情况，以及国外基于整体结构性能的抗火设计研究的最新进展。

边界约束对钢-混组合结构桥面系温度梯度效应的影响研究

钢-混组合桥面系的边界约束条件有一定的特殊性,有别于其他组合结构。为确定模型计算时边界约束对钢-混组合桥面系的影响,文中以某钢-混组合桥面系为研究对象,运用ANSYS有限元程序建立精细化有限元计算模型,分析连续结构和简支结构两种边界约束条件对钢-混组合结构桥面系温度应力的影响。结果表明,中国JTG D62-2004规范中的竖向温度梯度模型及参数取值与美国AASHTO规范有明显差异,在温度效应计算时应对中国规范中取值按地区差异进行调整;在相同温度梯度条件下,采用连续结构约束的结构对应的温度应力更为均匀。

轻型钢结构组合供暖系统的分析

介绍和分析了以玻璃幕墙上的轻型钢结构作为输水管路和放热体的组合供暖系统的形式、特点 。