Effects of edge beams on mechanic behavior under lateral load in reinforced concrete hollow slab-column structure

In order to get the formulae for calculating the equivalent frame width coefficient of reinforced concrete hollow slab-column structures with edge beam,the finite element structural program was used in the elastic analysis of reinforced concrete hollow slab-column structure with different dimensions to study internal relationship between effective beam width and the frame dimensions.In addition,the formulas for calculating the increasing coefficient of edge beam were also obtained.

市政宽幅空心板梁桥加固设计关键技术

针对当前普遍暴露出来的装配式空心板梁桥病害,以武汉市三环线地面层五座空心板梁桥维修加固工程为背景,进行维修加固设计,提出的主要设计方法包括:梁体横向分块依次整体顶升的施工方案;新支座垫块双层设计;可根据现场实际情况进行适时调整的三种不同的支座垫块与墩台帽梁连接方式;铰缝跨缝植筋处理。施工过程及运营情况表明,这些设计方法在增加了施工的便利性,缩短了工期的同时,起到了良好的加固效果,有效恢复并提高了结构的整体受力性能、恢复了结构耐久性。

铰缝损伤及铺装层对空心板桥横向刚度的影响

铰缝损伤是空心板桥梁较易出现的病害。为研究铺装层在铰缝损伤后对空心板桥梁横向刚度的影响,根据铰接板法理论,采用梁格法和Midas civil软件建立其有限元模型,对铰缝损伤后空心板桥梁的横向受力性能进行计算分析。研究结果表明:铺装层在空心板桥梁铰缝损伤后可起荷载横向传递的作用,提高了桥梁的横向受力性能,并且在多铰缝出现损伤时,提升效果更为明显;同时当铺装层厚度为10~20 cm时,铺装层厚度越大,桥梁的横向刚度越大,但对结构横向刚度的提升效果并不明显。

钢筋混凝土桥梁裂缝预防与维护方案

分析了空心板梁的结构特点与功能,并针对空心板梁的病害,即渗水和泛碱问题,解析其形成机理和影响,提出了在桥梁设计、施工、运营维护阶段预防渗水泛碱病害的措施及处治方案,同时指出,利用现代化技术和方法能够有效识别和监测空心板梁内部的渗水和泛碱反应迹象,采用相应的修复措施可以取得良好的效果,能够确保桥梁的健康和安全。

G15公路嘉金段空心板梁拼宽设计

随着时代的发展,社会对桥梁结构的建设提出了越来越高的要求.为了缓解交通压力,提升经济发展,降低工程造价,减小社会影响,越来越多的现状桥梁会被拓宽改建,继续承担着社会责任.G15公路嘉金段改扩建工程存在大量的既有桥梁改建需求,其中空心板梁拼宽,采用上部结构连接,下部结构不连接的方式.对空心板梁三种拼宽方案进行比选,同时计算分析了新建结构的沉降对现状空心板梁以及拼缝的影响.为桥梁改扩建工程的设计提供了一定的参考.

某空心板简支梁桥的加固及服役性能

针对在役空心板简支梁桥病害导致桥梁体系承载性能减弱的问题,采用粘贴钢板加固方法进行加固改造,以提高桥梁体系的整体性和耐久性,对加固前后桥梁特殊断面在最不利受荷状态下的最大应变和最大竖向挠度进行了测试分析。结果表明:加固后桥梁体系的刚度显著增大,并且中载和偏载条件下所产生的弹性应变和挠度远小于桥体实际承载能力。通过数值模拟方法对加固后桥梁体系的承载性能进行验算,发现桥梁刚度在有限范围内变化时,桥梁体系仍具有较好的整体性和耐久性能。

梁高受限空心板桥横向连接优化设计分析

以某梁高受限的空心板漫水桥加固工程为例,通过建立有限元实体模型,详细分析了旧桥空心板梁及铰缝的受力状态,结果显示原空心板间的铰缝截面小且受力复杂,在重载作用下易破坏且影响结构横向传力,原桥设计荷载低且配筋弱,在荷载和环境作用下出现大量病害。为彻底解决桥梁结构病害,对下部结构进行加固后更换了上部结构,在梁高受限条件下设计了一种横向湿接的预应力空心板梁。经对比分析可知,新空心板梁优化了横向连接,改善了接缝横向受力状态,提高了结构整体性、承载能力和耐久性,并且加快了施工速度,减少了河道占用,目前改造后的桥梁使用状态良好,该设计思路及加固方案可为类似工程提供借鉴。

老旧预应力空心板梁非常规裂缝产生机理分析

混凝土开裂是老旧预应力空心板梁典型病害之一,通常表现为跨中底板弯曲裂缝和近支座腹板剪切裂缝。在多榀简支空心板梁的小剪跨比区段,发现了非常规的弯剪裂缝。利用空间杆系模型和精细化实体有限元模型,对先张预应力空心板梁的开裂机理进行分析。结果表明,设计缺陷和重载车辆是板梁底板和腹板贯通开裂的主要原因。其中,预应力端部应力集中,诱发了非常规弯剪裂缝产生;车辆荷载则加剧了薄弱截面裂缝的扩展。

某钢筋混凝土现浇连续空心板梁桥承载能力检测评定分析

本文以某主梁存在大量超限裂缝的钢筋混凝土现浇连续空心板梁桥为工程背景,针对桥梁的检测结果,采用有限元分析检算与现场荷载试验相结合的方法,分析对比试验及理论数据并结合检算结果对桥梁承载能力进行综合评定,分析结果表明该桥梁承载能力不满足规范要求。该桥的检测评定方法可为同类桥梁的检测评估加固提供参考。

预应力混凝土空心板桥梁加固方法研究

为解决预应力混凝土空心板桥梁应用环节存在的结构承载力下降、桥体老化严重问题,规避由此引发的桥梁受损、桥面裂缝困境,保证桥梁运行质量,对预应力混凝土空心板桥梁加固方法展开研究,以案例解剖的方式,基于三维有限元模型分析桥梁病害的具体形式和产生原因。在此基础上初步制定技术方案,并结合数值计算结果、经济性、可行性分析结果确定最终方案,梳理方案技术流程、评估方案应用效果,以提高预应力混凝土空心板桥梁建设质量。

某高速公路空心板梁横向拓宽方案研究

本文主要对某高速公路空心板梁桥的上部结构拼宽进行分析研究。对于空心板梁桥,原则上采取相同截面的空心板梁进行拼接,但鉴于空心板自身缺陷及运营过程中存在的病害情况,需对拼宽梁型进行比选研究。本文提出预制双T梁方案与空心板进行对比,研究表明预制双T梁方案在技术经济上具有优势。

基于挠度监测的简支空心板梁桥安全监测与评估

选取了单一挠度监测指标,提出了挠度长期监测数据有效性系数β计算公式,确定了中小跨径简支梁桥跨中挠度采样频率f;基于铰缝损伤对简支空心板梁桥的影响,确定了铰缝损伤评估指标;设置了单梁承载能力与铰缝损伤的三级预警阈值;对某简支空心板梁桥开展了安全监测与评估。结果表明:通过简支空心板梁桥跨中挠度监测可进行单梁承载力和铰缝损伤评估;中小跨径简支梁桥挠度活载效应的最大监测值与桥梁跨径、采样频率、车辆行驶速度相关,建议跨中挠度采样频率f≥9Hz;可用各梁板所承担的外荷载变化率来衡量铰缝损伤程度;采用三级预警机制对简支空心板梁桥进行监测预警效果良好。

预应力CFRP联合横向增强法在空心板梁桥加固中的应用研究

针对空心板梁桥预应力碳板加固后各梁板间横向传力不畅的问题,提出了预应力碳板联合横向增强的加固方法,开展了采用横向增强前后的实桥验证试验,确立了结合梁板强度、刚度以及整跨横向传力状态的综合评定体系。试验选取某3×16m简支空心板梁桥进行横向增强前后的试验研究,测试在试验荷载作用下各片梁的应变和挠度,探讨采用横向增强前后各片梁的应变、挠度校验系数、相对残余以及横桥向应变、挠度变化规律。得出如下结论:提出了针对空心板梁桥横向传力状态的评价指标-偏离系数标准差σp,得出σp小于15%时,横向传力状态良好;σp大于15%时,横向传力不畅,需增强横向联系;经预应力CFRP加固并横向增强后,荷载试验结果校验系数小于1,相对残余小于20%,偏离系数标准差小于15%,表明结构强度、刚度、恢复原状态能力及横向联系均处于安全状态。

基于多点动位移同步监测的铰缝损伤状态评估

装配式空心板梁是中小跨径桥梁上部结构常用的一种结构形式,铰缝是各空心板梁协同工作的保障,当铰缝严重损坏甚至失效时可能造成单板受力。铰缝损伤是桥梁运营的重大安全隐患,如何判别空心板梁铰缝的技术状况至关重要。基于此提出一种基于多点挠度同步监测的相关系数指标评估铰缝损伤状态的方法。

空心板梁桥钢抱箍加固技术研究与应用

针对空心板梁桥铰缝病害研发了切实可行的钢抱箍法加固技术方案。在每跨内设置2~3道横桥向钢箍,将空心板梁捆绑在一起,增强横向联系。该加固技术科学可靠,施工方便快捷。并且对加固材料、施工工艺进行了系统研究。在开展工艺试验的基础上,应用于实桥加固。通过实桥试验检测看出,钢抱箍对于提高空心板梁整体性有显著效果。加固后的桥梁经过2 a的运营,状况良好,钢抱箍本身结构及注浆填筑都保持完整,桥面没有反射裂缝。证明该加固技术可实施性强、加固效果佳,是一项推广价值很高的加固技术。

某托育中心砖混结构加固实例

某居民区营业用房,修建于2000年左右,主体结构为地上二层。房屋为砖混结构,楼面板和屋面板主要为预制板,主要承重的竖向构件为240mm厚烧结页岩砖,基础为条形基础。由于房屋使用年限已久,出现不同程度的墙体裂缝损伤和墙体局部承载力不足。按现行国家规范、标准进行安全性鉴定和抗震鉴定,鉴定结果为不满足现行规范、标准的要求。进行建筑改造后,建筑使用功能为托育中心,抗震设防类别由丙类升高为乙类。因其建筑现场条件受限无法及时检测预制混凝土空心板,加固时采用钢梁托换预制混凝土空心板,以减小预制混凝土空心板跨度。采用增设构造柱、钢梁托换、墙体裂缝压力灌浆修补等方法,对原有建筑进行加固改造设计。经过加固处理后的房屋,经安全性鉴定、抗震鉴定能满足现行国家规范、标准的要求,并正常投入使用。

预应力空心板梁混凝土强度大幅度波动的试验研究

对某预应力生产厂的预应力空心板梁进行试验研究,分析空心板梁混凝土强度大幅度波动的原因。试验分析过程包括现场调查、混凝土配合比验证、混凝土抗压强度检测和空心板梁内部质量分析。试验表明,混凝土原材料质量、混凝土振捣方式、混凝土卸料工艺对空心板梁混凝土强度影响较大。本文为厂家的后续生产提供若干可靠建议。

粘贴钢板加固后预应力混凝土空心板梁承载能力计算方法及评估研究

为研究粘贴钢板加固后预应力混凝土空心板梁的加固效果,本文结合现行混凝土结构加固设计规范,提出一种计算粘贴钢板加固后预应力混凝土空心板梁的承载能力计算方法。以谢边桥为工程背景,通过梁格法建立加固前桥梁有限元模型,考虑混凝土的老化和钢筋锈蚀等一系列损耗,依据相关规范引入折减系数,计算并分析了加固前后的预应力混凝土空心板梁承载能力。结果表明:采用本文提出的方法评估粘贴钢板加固效果可行,使用粘钢加固后全桥承载能力提升30%,可为其他桥梁的加固承载力计算提供理论依据。

高性能材料在空心板桥梁维修中的应用

根据空心板梁浅铰缝构造特点、破坏现象和目前修复方案存在的问题,提出研发技术路线,并研发了快硬型高性能铰缝填筑材料和快硬型高性能桥面铺装材料。这两种材料都具有施工性能好、早强高强、高韧性、界面性好和抗动载性能好等优点,适用于养护抢修施工,并获得了实际工程的验证。用这两种材料修复的铰缝和桥面铺装层,传递剪力能力明显增强,桥梁横向整体性有较大提高,并增强了结构的耐久性,降低了养护成本。

基于ABAQUS及Midas计算桥铺对横向分布系数的影响

为探究桥面铺装对空心板梁桥横向分布系数的影响,将有限元模拟与工程实测相比较,得出在考虑铺装的情况下,其挠度、应力效应会分别小31.6%、17.6%左右,因铰缝与主梁间黏结作用而减小的桥梁整体的挠度效应至少约有8%。通过Midas空间梁格法和Abaqus实体有限元法计算荷载横向分布系数,计算结果表明桥面铺装可以提升桥梁结构的整体受力性能,体系刚度提升大约0.68%。采用铰接板梁法来计算荷载横向分布系数与实际工程中的情况更加接近,且结果偏于安全。研究成果可为空心板梁桥的设计和养护提供参考。