预制混凝土节段胶拼构件接缝粘接机理及耐久性研究

为了提高混凝土胶接的可靠性和安全性,分析了胶接缝耐久性能与粘接性能影响因素。重点设计了预制混凝土节段胶接缝耐久性试验,制备拼接胶拉伸试件和节段预制胶拼构件,在不同试验环境下进行拉伸破坏。并分析了胶拼构件接缝界面粘接机理,为提高拼接胶与混凝土界面的粘接强度提供参考。试验结果表明,人工加速湿热老化环境下拼接胶拉伸试件的强度比40℃高温环境下降了7.3%;人工加速湿热老化环境下胶拼构件破坏类型为混合破坏,自然环境下均为混凝土内聚破坏,自然环境处理下胶接缝的耐久性更好,抗拉强度高12.2%左右。

预制混凝土节段拼装桥墩抗车撞性能数值研究

预制节段拼装桥墩存在施工周期短,对交通和环境影响小等优势。随着经济的快速发展和城市化进程的加快,车辆撞击桥墩的事件增加,在极端情况下可能还会导致桥梁整体倒塌。然而,关于这种结构形式的抗车辆撞击性能研究仍较为匮乏,因此,非常有必要开展这方面的研究。该文基于显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA对车辆撞击预制混凝土节段拼装桥墩开展数值模拟工作,在保证数值模型合理性与准确性的基础上,探究几何与构造等因素对节段拼装桥墩抗车辆撞击性能的影响,具体包括截面类型、预应力筋以及剪力键布置等。结果表明:圆形截面相比于方形截面具有更好的抗车辆撞击性能;周边布置预应力筋相较于中心布置能够给节段拼装桥墩提供更好的抗车辆撞击性能;圆柱形混凝土剪力键能够通过提高节段拼装桥墩的整体性来提升节段拼装桥墩的抗车辆撞击性能。基于研究结果的综合考虑,对于实际工程应用问题,应将预制拼装桥墩按圆形截面设计,并采用周边布置预应力筋及节段中心布置剪力键的形式。

预制混凝土节段桥梁剪力键抗剪强度影响因素研究进展及展望

由于预制混凝土节段桥梁具有的优点,这种结构形式在桥梁工程中得到日益广泛应用;节段间接缝是结构薄弱部分,其受力行为是影响桥梁整体受力主要因素之一;剪力键通常设置于接缝部位,是桥梁节段间传递剪力重要构造,其抗剪强度直接关系到整个桥梁安全使用、耐久性。总结了目前国内外学者所做影响剪力键抗剪强度因素研究基础上,针对目前行业发展需求,对预制混凝土节段剪力键抗剪强度应开展的研究内容提出建议,以期为预制拼装混凝土桥梁的推广应用起到借鉴作用。

大当量爆炸作用下预制节段拼装双层钢管混凝土墩柱的失效模式

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出将双层钢管混凝土柱应用于桥梁下部结构的预制节段拼装墩柱体系。对预制节段拼装双层钢管混凝土墩柱(precast segmental concrete-filled double-skin steel tube,PS-CFDST)进行了大当量野外爆炸试验,并基于LS-DYNA软件建立了精细化有限元模型,对PS-CFDST柱在爆炸荷载作用下的动力响应和破坏过程进行了数值模拟。结果表明:大当量地面爆炸作用下,PS-CFDST柱的破坏模式表现为后张预应力筋断裂引起的墩柱整体失效,地面爆炸作用下墩柱在墩身底部接缝有较大的剪切滑移,核心混凝土的损伤主要出现在接缝处和预应力筋挤压处;预应力筋的建模方式对预制节段拼装墩柱的动力响应具有显著影响;增大轴向荷载可以减小预制节段拼装墩柱的侧向变形和墩底剪切滑移,有利于提高墩柱的抗爆性能。

节段预制拼装混凝土桥梁剪力键接缝的抗剪强度

基于节段预制拼装混凝土桥梁腹板处多齿剪力键接缝脱离体的应力解析,分析并推导了多齿剪力键根部剪应力分布规律.依据弹性理论分析结果,提出了多齿剪力键根部剪应力分布的不均匀系数,并在考虑该不均匀系数后对AASHTO接缝抗剪强度计算公式进行了修正.与数值分析结果的比较表明,该修正公式能够准确地反映多齿剪力键中剪应力的变化趋势和峰值效应,而且修正公式计算结果与相关试验结果误差在5%以内.

预制节段混凝土桥梁设计与施工应用研究

1 前言 桥梁结构的预制节段混凝土整体拼装施工方法是将梁体纵桥向划分为若干个节段,在工厂或工场预制后进行组拼,通过施加预应力成为整体桥梁。由于在施工工艺、施工周期、工程造价、施工期间对环境影响等方面有一定的优势,该施工方法在工程建设中已越来越受到重视。

预制节段混凝土桥梁施工方法在嘉浏公路新浏河大桥中的运用

1 工程概况 嘉浏高速公路浏河大桥位于嘉浏高速公路上海段的最北端,南连上海的嘉定区,北接江苏太仓市。本工程全长412m,分离式上下行车道。其中,引桥段286m,引桥下部结构为PHC桩,设承台、立柱、盖梁,上部结构为预应力简支板梁,引桥暂实施4车道。主桥长146m,双向6车道,下部结构桩基为钻孔灌注桩,上部结构原设计为42m预应力T型梁。

预制节段混凝土桥梁施工方法的运用

本文以嘉浏公路浏河大桥的施工为例,介绍了预制节段混凝土桥梁施工方法及应注意的一些问题。

剪扭复合作用下预制拼装混凝土桥干接缝抗剪强度分析

为研究剪扭复合作用对单键齿干接缝抗剪强度影响,本文结合实际预制拼装混凝土桥剪力键尺寸与形状,利用ABAQUS有限元软件对干接缝剪力键受剪扭复合作用直至失效过程进行分析;研究过程首先以已有学者剪力键纯剪切试验为对象,建立其有限元模型,对比文献可以得出:数值模拟与试验得到的接缝位置抗剪强度比值平均为0.94,且数值模拟中裂缝位置与试验裂缝出现位置较为接近,裂缝演化过程较好吻合;在此基础上采用相同方法建立新数值模型,并通过改变荷载作用位置对剪力键施加剪扭复合作用,结果表明:单键齿干接缝抗剪强度随荷载所产生扭转作用增大而减小,扭转对剪力键抗剪强度降低幅度影响显著,当键齿厚度为400 mm,荷载偏移距离为275 mm,荷载移动距离为键齿厚度1/1.45时,抗剪强度较受纯剪切荷载模型减少超过40%;对60个剪扭复合作用模型抗剪强度降低值线性回归,得到偏载距S与抗剪强度减少系数P之间关系为P=1.758×10^(-3)S-0.042,依此对美国AASHTO规范中干接缝抗剪承载力预测计算式提出修改建议;通过另建立8个设置不同参数的剪扭复合作用模型验证修正后计算式准确性与一般性,数值模拟与修正计算式得到的抗剪强度比值平均为1.01,最大为1.06。

现浇与预制节段施工箱梁桥不同跨径效果比较分析

为探讨跨径和施工方法对箱梁桥设计截面、施工时间和造价的影响,对桥梁施工中采用的现浇后张法混凝土桥梁和预制节段式桥梁施工技术进行了分析和比较。通过对不同跨径(40 m、50 m、60 m、70 m和80 m)的桥梁进行结构设计分析,评估设计深度和所需的预应力钢绞线数量,再以此估计现浇和预制节段施工方法的施工工期和成本;并进一步确定了施工工期对所研究桥梁总成本的影响。结果表明,箱梁桥的成本受跨径和施工方法的影响,其中预制节段方式的成本较低。

预制节段干接缝体外预应力混凝土简支梁抗剪性能试验

预制节段干接缝体外预应力混凝土梁是一种适应于快速化施工的新型桥梁结构形式,然而预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的斜截面抗剪破坏机理尚不明确。针对此类状况以文献[18]中推荐的箱型截面为原型,进行4根预制节段干接缝体外预应力混凝土梁和3根整体式体外预应力混凝土梁的1∶8缩尺模型试验,揭示不同剪跨比(1.5,2.0和2.5)、接缝类型(整体式接缝和干接缝)以及接缝数量(2和4)对预制节段干接缝体外预应力混凝土梁斜截面抗剪性能的影响。在试验过程中观测裂缝的发展,记录体外束应力增量、挠度发展规律、接缝张开情况和破坏形态。试验结果表明:体外预应力预制节段干接缝混凝土梁在键齿处容易产生裂缝;剪跨比是影响节段梁和整体梁抗剪承载力的主要因素,随着剪跨比增大,节段梁和整体梁的抗剪承载力明显降低;在剪跨比小于或等于2.0时,预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的抗剪承载力小于相应的整体式混凝土梁的抗剪承载力;根据节段式混凝土梁的接缝是否张开,节段式混凝土梁的受力过程可划分为接缝张开前、后2个阶段;在接缝张开前,节段式混凝土梁的力学行为与整体式混凝土梁的无异;接缝张开前、后,节段式混凝土梁的力学行为发生改变;接缝是控制梁抗剪承载力的主要因素,但接缝数量对节段式混凝土梁抗剪承载力的影响不显著。

不同加载方式及配束比下节段预制箱梁受力性能试验

体内体外不同配束比的节段预制混凝土箱梁已在桥梁建造中得到了广泛的应用，其受力性能主要受配束比和加载方式的影响。将4种不同配束比的节段预制箱梁在2种不同加载方式下的受力行为进行对比分析，并将试验结果与国内外类似试验结果进行对比，提出了节段预制箱梁正截面抗弯极限承载力计算公式。研究结果表明：不同加载方式下，最大挠度及胶接缝张开位置不同；弯剪耦合作用使梁体承受的竖向荷载和竖向挠度降低；单点集中加载使受压区高度和胶接缝张开宽度增大。不同配束比时，体内柬越多，开裂弯矩和极限弯矩均越大；受压区高度越大，胶接缝宽度越小；体外束的极限应力增量可以达到35％～55％。单点集中加载且预应力配筋率f0〈2％时，破坏模式为箱梁顶板混凝土压溃后的脆性弯曲破坏；．0〉2％时，破坏模式为弯剪破坏，节段间有错动；1／3点处两点加载时均为弯曲破坏；提出的公式在充分考虑预应力筋极限应力和受压区预应力筋增量的基础上，计算值与试验值吻合较好。

DCYB180 型变幅式运梁车

介绍用于孟加拉PAKSEY大桥混凝土预制节段箱梁运梁车的结构特点、控制方式及应用范围。

预应力新技术在新浏河大桥中的运用

1 前言 新浏河桥位于嘉浏高速公路二期工程上海段的北端,南连上海嘉定,北接江苏太仓,全桥长412m,是一座分离式上下行桥梁。其中,主桥长126m,双向6车道,上部结构为三跨42m节段预制节段拼装工法施工的简支箱型梁。横断面为四箱单室结构,每跨箱梁划分为13个节段。采用架桥机分块拼装的预制节段混凝土桥梁设计与施工应用研究,这在国内尚属首次,课题组在该工程采用了多项新技术:主要有预制节段混凝土桥梁设计技术与施工工艺、2000MPa级锚具及钢绞线的应用、C60高标号混凝土、在狭窄空间预应力张拉和体外索技术。

Cyclic test and numerical study of seismic performance of precast segmental concrete double-columns

The comparative research on the seismic performance of grouted sleeve connected pier(GS)and prestressed precast segmental concrete pier(PC)is mostly carried out by numerical simulation.In this study,the GS pier and the PC pier of the new railway project from Hetian to Ruoqiang are taken into consideration.Two kinds of 1/5-scale assembled double-column specimens are made,and the quasi-static tests are carried out.The overall seismic performance of the two spliced piers is studied,and compared in terms of failure mechanism,bearing capacity,ductility,stiffness and energy dissipation capacity.The results show that the failure modes of both GS pier and PC pier are characterized by bending.However,the specific failure location and form are different.The GS pier presents a complete hysteretic curve,large equivalent stiffness and strong energy dissipation capacity.The hysteretic area of the PC pier is small.However,it has good self-reset ability and quasi-static residual displacement.Finite element models are set up using DispBeamColumn fiber elements and ZeroLength elements.The models that are calibrated with the test data can effectively simulate the damage development under monotonic loading.The load−displacement curves are in good agreement with the backbone curves of the test results.