空心板桥梁加固技术应用及理论分析

本文简述了空心板桥梁的常见病害和现有的维修加固技术,对空心板桥梁的病害成因进行了详细的分析,并从加固原理和技术特点两方面对常用加固方法进行了对比,论证了预应力碳纤维板作为太高预制空心板梁的极限受弯承载力和抗弯刚度加固方案的有效性,相应提出了加固参数制定的理论分析过程,并基于两次假定进行了应力和挠度验算,确保了方案的适用性和可靠性。

空心板梁桥张拉预应力碳纤维板加固设计及效果分析

空心板结构长大桥梁常采用简支转连续结构,由于施工时负弯矩束张拉控制应力不准确、混凝土浇注质量差、环境作用等原因,易造成空心板墩顶附近底板产生受拉裂缝,带裂缝运行会影响桥梁使用安全性、缩短桥梁使用寿命,常规加固手段很难改变空心板墩顶连续段区域应力状态。以一座简支转连续结构空心板桥梁为例,分析了裂缝病害产生的原因,为改变空心板墩顶连续区域受拉开裂状态,采用张拉预应力碳纤维板加固方法,加固效果良好,实践证明该方法达到维修加固的目的。

基于粉煤灰的绿色、轻质复合板材的开发研究

以粉煤灰为主要原料,辅加少量助剂与PVC熔融,采用模压法制得了轻质、高强度的空心复合板材。探讨增塑剂邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、加工助剂丙烯酸酯(ACR)、抗冲改性剂氯化聚乙烯(CPE)对空心碳金板材力学性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)观测试样断面。结果表明,各添加剂的最佳添加量为DOP 60份、CPE10份、ACR 4份(以PVC份数计)。空心复合板材的粉煤灰添加量可以达到76.5%。比实心复合板材密度下降20%,空心复合板材的最佳力学性能为:弯曲强度35.77 MPa,冲击强度19.21 k J/m^2,达到了国家塑料地板标准。

预应力混凝土空心板梁粘贴钢板与碳纤维板加固效果试验研究

为研究预应力混凝土板梁加固效果,通过室内静力载荷试验对粘贴钢板和碳纤维板加固的预应力空心板梁承载特性进行了分析,综合分析了预应力空心板梁跨中挠度、受拉区钢筋应变和梁腹部裂缝变化,以此评价粘贴钢板与碳纤维板的加固效果。结果表明与未加固的预应力空心板梁相比,粘贴钢板和碳纤维板加固的板梁可有效减小梁体跨中挠度和受拉区钢筋应变,并有效抑制梁腹部裂缝扩展;加固预应力空心板梁的跨中挠度、受拉区钢筋应变和腹部裂缝减小幅度随荷载增大而逐渐增大,相同荷载下粘贴钢板比粘贴碳纤维板加固预应力空心板梁能更有效减小梁体跨中挠度、受拉区钢筋应变和抑制梁腹部裂缝开展,表明粘贴钢板加固预应力空心板梁的加固效果优于粘贴碳纤维板加固。

装配式斜交空心板桥横向预应力加固

利用ABAQUS软件建立装配式斜交空心板桥的有限元模型,通过实桥荷载试验验证了该模型的准确性,并分析了影响铰缝强度的不利荷载作用,结果显示负梯度温度场和车辆荷载的共同作用会导致桥梁铰缝开裂。为避免只在桥梁底板施加横向预应力使铰缝上缘出现拉应力的风险,提出在空心板底面和顶面的直线部位及斜端部三分之一处分别施加横向预应力的炭纤维板加固方案。仿真结果表明,该方案能增强各空心板之间的横向传力作用,避免了单板受力,提高了装配式斜交空心板桥的整体承载性能,加固效果明显。

载钌空心碳微球复合材料的制备及电容性能

将脱油沥青为碳源制备的气相生长碳微球(SCMSs)高温氧化,得到空心碳微球(HCMSs),经SnCl2溶液敏化处理和RuCl3溶液化学镀后制备了钌纳米颗粒/空心碳微球(Ru/HCMSs)复合材料.通过选择不同浓度的RuCl3,研究了化学镀液对Ru/HCMSs复合材料形貌的影响.采用场发射扫描电子显微镜,高分辨透射电子显微镜,X射线能谱和热重分析仪对产物的形貌和结构进行了表征,使用氮吸附测试HCMSs的比表面积,并通过循环伏安法对样品的电容性能进行了分析.结果表明:当RuCl3浓度为5mmol/L时,平均粒径约15nm的Ru纳米颗粒均匀地负载在HCMSs表面;HCMSs与SCMSs相比具有较大的比表面积,负载Ru后的复合物具有良好的电容性能.

煤基中空板式炭膜的研制及其在含酚废水处理中的应用

电场强化煤基导电炭膜实现了电化学氧化与膜分离的一体化耦合,展现出优异的有机废水处理性能。以煤为原料制备了新型煤基中空板式炭膜(HPCM),采用扫描电子显微镜(SEM)、孔径分布仪、四探针分析仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪对炭膜的结构性能进行表征,采用电化学工作站分析了炭膜的电化学活性;并以典型难降解有机物苯酚为目标污染物,考察了HPCM在外加电场的作用下对模拟含酚废水的处理性能。研究表明,所制备炭膜具有发达的孔隙结构,平均孔径和孔隙率分别为0.71μm和47.73%;炭膜的炭结构以碳微晶结构为主,但整体无序度较高;炭膜具有良好的导电性能和电化学性能。在未施加电场的情况下,炭膜对废水中的苯酚分子没有明显的去除性能;外加电场作用下,HPCM对苯酚具有良好的电化学氧化作用,其对苯酚的主要氧化机理包括直接氧化和间接氧化;在最佳的操作条件:外加电压为2.5 V、苯酚质量浓度为100 mg/L、流速为5 mL/min,HPCM对苯酚的去除率达到了98%左右,对COD的去除率高达82.15%。这些结果表明所制备煤基中空板式炭膜在含酚废水处理领域展现了良好的应用前景。

南昌市昌九大道跨线桥加固设计

昌九大道跨线桥因道路改造,其空心板抗弯、抗剪、挠度等满足不了改造后的荷载等级要求,需要进行加固处理。该文简要地介绍了采用体外预应力筋、碳纤维等方法对其进行加固和改善。

13m空心板梁用碳纤维增强复合材料(CFRP)加固后的可靠度分析

通过考虑影响碳纤维增强复合材料(CFRP)加固板梁截面抗力的多种因素,以上海市庙泾港桥13m跨径的空心板梁为例,用蒙特卡罗模拟得出了CFRP加固截面抗力统计参数模拟结果,结果表明CFRP加固截面抗力服从正态分布。据此,计算得出13m板梁粘贴不同层数CFRP及不同钢筋面积损失情况下的可靠度指标,同时得出采用CFRP加固后,可提高结构的可靠度。