服役15年大跨跨海预应力混凝土梁桥荷载试验及结构性能评价

大跨预应力混凝土梁桥因其结构刚度大、行车平顺舒适、抗震性能好、施工技术成熟等优势得到广泛应用,该类桥梁在服役较长时间后,由于自然环境和超载的长期影响可能导致结构出现裂缝,并影响结构的安全承载能力,这一问题对于跨海桥梁显得尤为突出。因此,为准确评估在役跨海混凝土桥梁的实际工作状态与承载能力,通过对一座已服役15年的大跨跨海预应力混凝土梁桥进行现场静载、动载试验,并结合有限元对其振型等特性进行了分析。研究结果表明,桥梁结构的工作性能仍保持良好,但由于所处海域环境及长期服役导致的结构损伤和裂缝的影响,使其实际承载能力有所下降。研究成果可为在役同类桥梁的维修加固提供参考。

预应力混凝土梁桥关键施工技术探讨

预应力混凝土梁桥中波纹管、混凝土浇筑及钢绞线等的施工质量直接影响项目整体的施工品质、周期及后期的运营维护环节。应用预应力混凝土梁桥施工技术,可提高桥梁的刚度及抗拉强度等,但应用过程中也出现了部分问题。文章总结了预应力混凝土梁桥常见的施工工法,并针对相关问题提出了改进措施。分析表明,采用合理的防治措施可有效减少出现波纹管堵塞、混凝土裂缝及滑丝或断丝问题的风险;挂篮悬臂法能在避免使用重型设备的前提下保障施工安全。

预应力混凝土梁桥应力测试技术

将钢弦应变传感元件用于大跨度预应力混凝土梁桥施工控制中 ,实施箱梁关键截面的应力跟踪测试 .通过对工程结构测试应力数据的误差分析与处理 ,使实测应力更接近于结构实际受力状态 ,保证了施工质量 .从而为结构应力分析。

大跨度预应力混凝土梁桥预应力损失及敏感性分析

预应力损失估计不足是目前大跨度预应力混凝土梁桥出现下挠、开裂等病害的主要原因之一。简要对比中美几种规范并结合一座悬臂灌注施工的大跨度桥梁,对悬臂束和合龙束的预应力损失规律进行定量分析和探讨,同时还进行预应力损失对桥梁挠度和应力状态的敏感性分析。研究表明,若预应力损失计算偏小,则会导致对桥梁内力和挠度计算的较大失真。

预应力混凝土梁桥的NURBS预应力束模型研究

为建立预应力混凝土梁桥预应力束的统一描述方法,引入非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational Basic Spline,NURBS),提出了基于NURBS的预应力束模型。通过对预应力束设计阶段和施工阶段的分析,说明了以NURBS作为预应力束几何模型的内在原因。与目前普遍采用的折线逼近法相比较,NURBS模型表达参数较少,易于进行前处理,应用在预应力等效荷载、预应力损失等计算中具有较高的精度和效率。实例分析证明,NURBS预应力束模型可以作为一种统一描述方法,不仅适合于预应力混凝土梁桥,且可以更广泛地应用于其他预应力结构的设计和计算分析之中。

腐蚀预应力混凝土梁桥抗弯承载能力计算方法研究

为了评估预应力钢绞线腐蚀后的预应力混凝土梁桥工作性能,对除冰盐环境下先张法和后张法施工的预应力混凝土构件的抗弯承载能力计算方法进行研究。通过考虑多个影响因素,引入拉应力水平对钢绞线腐蚀速率影响系数kσ,建立先张法预应力混凝土结构的碳化深度预测公式;探讨后张法考虑腐蚀发生前混凝土保护层、波纹管及管内水泥浆结硬体对初始腐蚀的延迟影响;提出腐蚀预应力钢绞线的有效截面面积及腐蚀后预应力钢绞线强度计算公式,并在现行桥涵设计规范的基础上,建立预应力钢绞线腐蚀后的结构抗弯承载能力计算方法。最后,以郑州市航海路连接线跨南水北调总干渠的南水北调大桥辅线桥为例,对其在服役期内因筋体腐蚀引起的承载能力退化进行分析,验证该预测方法的可行性。

论预应力混凝土梁桥的裂缝

讨论了 4种裂缝 ,即主拉应力斜裂缝、垂直裂缝、纵向裂缝以及底板混凝土劈裂 ,详细分析其原因 ,包括设计原因与施工原因 ,提出防止措施及加固措施。

基于可靠度的预应力混凝土梁桥耐久性寿命预测

依据混凝土保护层碳化寿命准则和钢筋锈胀开裂寿命准则,建立了预应力混凝土梁桥耐久性寿命计算模型,并采用计算时变可靠度指标的方法,研究了处在一般大气环境下一预应力混凝土梁桥的耐久性寿命。计算结果表明:该桥主梁在桥梁服役28年后达到其混凝土保护层碳化寿命,混凝土保护层碳化寿命的可靠指标在桥梁服役初期下降较快,后期下降较慢;在桥梁服役96年后达到钢筋锈胀开裂寿命,说明在一般大气环境中的预应力混凝土梁桥,若混凝土强度较高且只考虑混凝土碳化引起桥梁抗力衰减时,可不考虑钢筋锈蚀对桥梁承载能力的影响。

预应力混凝土梁桥结构耐久性多级模糊综合评估

综合运用了混凝土结构理论、模糊数学理论及结构检测技术等基本理论和方法,对预应力混凝土梁桥结构耐久性评估这一重要课题开展了相关研究.系统分析了影响预应力混凝土结构耐久性的主要因素,提出了基于模糊综合评判理论的预应力混凝土梁桥结构耐久性评估系统,实现了在役梁桥结构基于检测的耐久性多级模糊综合评估.结合工程实例,验证了评估方法的可行性.

预应力混凝土梁桥的发展

系统介绍预应力梁桥国际国内发展状况及需要解决的问题

预应力混凝土梁桥火灾损伤分析与评定

为了分析火灾后预应力混凝土梁桥结构损伤,评定灾后桥梁安全性,本文根据应急管理要求,制定了火灾后混凝土梁桥检测评定工作流程,归纳了重点和难点。首先,通过火场调查、混凝土外观检查和烧失量检测,推定构件表面最高温度。然后,采用有限元法分析桥梁构件温度场,并探讨不同温度下混凝土材料性能损伤劣化规律,提出火灾后混凝土构件截面损伤等效代换方法,给出了截面损伤量化公式。最后,结合桥梁静载试验结果,对火灾后预应力混凝土梁桥安全性能进行评定。结果表明:三面受火下混凝土T梁马蹄处温度场成指纹线分布,且温度沿着深度方向成非线性递减,有限元法计算得到的梁体表面温度与外观检查、烧失量推定结果基本一致。当量升温时间为60 min时,混凝土损伤沿表面深度逐渐递减,预应力钢筋工作性能未发生明显改变,火灾对梁体整体刚度影响不大。本文所提出的构件温度场检测分析方法和截面损伤等效计算方法可为类似桥梁火灾后检测评估提供参考。

病害预应力混凝土梁桥结构承载能力评估

针对病害预应力混凝土梁桥承载能力评估时,传统定值分析方法给承载能力评估带来不确定性影响等不足,基于随机仿真和模糊综合评定理论,建立病害预应力混凝土梁桥结构的承载能力评估模型理论方法。该方法通过将影响承载能力评估的相关因素指标视为服从一定概率分布的随机变量,应用基于随机仿真模拟的模糊综合评定方法,得到承载能力的近似概率分布特征和具有一定失效概率的承载能力评估结果。通过某4×35m连续预应力混凝土病害梁桥结构的检测数据,对该方法进行分析验证。分析结果表明:按现行评定规程所得的承载能力计算值明显大于由模糊随机综合法取90%保证率所得到的承载力,该方法所得到的承载能力值较规范计算值偏安全。

预应力混凝土梁桥的刚度折减效应研究

对预应力混凝土梁桥的刚度折减效应展开了较为详细的研究,对带裂缝工作阶段刚度求解的主要方法(穆拉谢夫方法、D.E.Branson方法等)进行了论述。以某高速公路某大桥的预应力混凝土引桥为研究对象,建立了空间有限元分析模型并进行了加载分析。结果表明,预应力混凝土T梁桥的边梁是较危险的梁,比较容易出现裂缝等损伤现象,边梁破损会对整个结构产生较大影响;相比次边梁、中梁开裂而言,边梁开裂最为危险,不仅会使边梁本身偏不安全,也会使得次边梁、中梁较不安全,从而影响整个结构的安全性。该研究结论可供工程设计和工程检测参考。

大跨预应力混凝土梁桥下挠的成因及措施

以某特大预应力混凝土梁桥为工程背景,着重从混凝土的收缩徐变、预应力损失、结构刚度等方面分析了各参数对挠度的影响,最后提出了控制结构长期下挠的相关防治措施,从而为同类型研究积累经验。

浅谈我国公路预应力混凝土梁桥的技术与发展

简要介绍我国预应力混凝土梁桥发展现状和技术水平 ,以及施工方面的现状及水平 ,并对我国预应力混凝土梁桥不足之处和未来的发展作了简要的概述。

预应力混凝土梁桥徐变次内力计算

混凝土徐变效应分析,是预应力混凝土桥梁结构设计和大跨度悬臂施工控制的一项重要内容。混凝土的徐变对结构的变形、结构的内力分布和结构截面（在组合截面情况下）的应力分布都会产生很大的影响,徐变产生的变形甚至可以高达持续荷载产生的瞬时变形的3～5倍。预应力混凝土超静定结构,由于混凝土徐变变形受到结构多余约束的制约,因而导致结构产生徐变次内力。

预应力混凝土梁桥孔道摩阻试验测试研究

孔道摩阻损失包括预应力管道的孔道摩阻损失、锚固回缩损失、锚圈口以及喇叭口损失。实测预应力混凝土梁桥的孔道摩阻损失,对验证设计数据和积累施工资料具有重要的意义。孔道摩阻损失和锚圈口及喇叭口损失试验可分别在实梁和试验小梁上完成,利用最小二乘法原理可实现对所有试验孔道摩阻系数的综合求解,该方法一定程度上弥补了铁路规范规定方法在试验方法和计算过程上的局限性。

简支变连续预应力混凝土梁桥徐变效应研究

为研究简支变连续预应力混凝土梁桥的徐变效应,以《交通部通用设计图》(2008版)中的30 m预制T梁为算例,采用MIDAS Civil建立有限元仿真模型,分析徐变对30 m简支变连续T梁桥的影响。在此基础上,研究其跨径、徐变计算模型、梁体截面形式、一联孔数对徐变效应的影响。结果表明:徐变对简支变连续梁桥负弯矩区受力有利,但不利于正弯矩区受力;徐变计算模型不会影响徐变效应变化趋势,仅会改变其大小和发生时间;T梁桥与小箱梁桥的徐变效应具有不同变化规律; 30 m T梁4～6孔一联各截面产生的徐变效应较为接近,而3孔一联的徐变效应与前三者相差最大约40%。

大跨度预应力混凝土梁桥施工挠度控制研究

随着桥梁建设事业的迅速发展,大跨度预应力混凝土梁桥由于具有施工方便、受力合理等优点得到了广泛应用,但是它存在主梁跨中下挠过大等病害。本文首先介绍了影响混凝土梁桥挠度的主要因素,然后从顶板束、底板后期束等方面,论述了挠度控制措施。

预应力混凝土梁桥的裂缝成因及其对策

预应力梁桥（包括简支梁、连续梁、连续刚构）目前是我国修建最多的桥梁。在这些桥梁的修建过程中和运营过程中．有时会发现梁体不同部位出现龟裂、横向、纵向和斜向裂缝。裂缝一但出现，轻则影响结构的耐久性、重则直接影响结构的承载能力．甚至危及结构的安全，值得予以重视，并应弄清裂缝产生的原因，首先采取措施预防裂缝发生，一旦裂缝发生，则必须采取适当的措施．予以及时的观察监测和处理，以保证桥梁的安全和耐久性能。