型钢混凝土T形梁纯扭及弯扭性能试验研究

为研究型钢混凝土T形梁在纯扭和弯扭作用下的受力性能,以翼缘宽度、型钢含钢率、配箍率、翼缘纵筋直径及弯扭比为变化参数,设计并完成12根型钢混凝土T形梁的纯扭、弯扭静载试验。观察了试件的破坏过程,获取了试件的扭矩-扭率全过程曲线、开裂扭矩和极限扭矩等特征参数,深入分析了纯扭、弯扭作用下不同变化参数对型钢混凝土T形梁抗扭性能的影响规律,揭示了其抗扭破坏机理。结果表明:T形截面梁和矩形截面梁的破坏形态基本一致,其中钢筋混凝土梁呈现为脆性破坏,型钢混凝土梁呈现为延性破坏;T形试件翼缘、型钢和混凝土之间存在相互约束作用,翼缘和型钢大幅增强了试件的抗扭强度和延性;试件翼缘的最优高宽比为2.33;随着型钢含钢率的增大,试件的抗扭强度和延性呈增大趋势,平均提升幅度分别为30.99%、101.14%;试件的极限扭矩随着弯扭比的增大而增大,平均提高了7.86%。最后,提出了型钢混凝土T形梁的开裂扭矩和极限扭矩计算方法,所得计算结果与试验结果吻合良好。

爆炸载荷作用下钢筋混凝土预应力T梁桥毁伤模式研究

目的研究不同打击模式下钢筋混凝土预应力T梁桥的毁伤效应,为钢筋混凝土预应力T梁桥的毁伤评估及打击决策提供参考。方法通过数值仿真研究某弹药装药空中爆炸、接触爆炸和内爆炸3种打击模式下,钢筋混凝土预应力T梁桥的毁伤效应。结果不同打击模式下钢筋混凝土预应力T梁桥的毁伤模式差异较大:空中爆炸和接触爆炸桥梁主要发生桥面破孔及塑性变形;内爆炸桥梁除桥面发生层裂破碎外,T梁腹板及横隔梁也发生外凸变形、混凝土崩塌破坏等。结论半密闭空间内爆炸T梁桥的毁伤效果要优于桥面接触爆炸和空中爆炸。

翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响

通过对5根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁和1根普通混凝土T形梁进行四点弯曲试验,研究了翼缘宽度和厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响,以及与普通混凝土T形梁的差异。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁的抗弯极限荷载、屈服荷载、裂缝行为及失效模式与普通混凝土T形梁相似,且延性更优,但其跨中受拉纵筋应变较大,刚度、开裂荷载和最大裂缝宽度限值下的承载力较低。随着翼缘宽度从200 mm增大到500 mm,地聚物混凝土T形梁的刚度、屈服荷载、抗弯极限荷载、延性和在最大裂缝宽度限值下的承载力均增大,跨中受拉纵筋应变减小,开裂荷载无明显变化,但越宽的翼缘宽度能有效承担荷载的也只是靠近腹板的一部分宽度。增大翼缘厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响与增大翼缘宽度基本一致,但其对最大裂缝宽度限值下的承载力提高效果显著。规范GB 50010—2010和ACI 318—19的正截面受弯承载力设计公式适用地聚物混凝土T形梁,GB 50010—2010的预测更精确,ACI 318—19的安全储备更高。

翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响

为探究翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响,对1根普通混凝土和4根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁进行了集中荷载下的抗剪试验;试验获得了T形梁试件的承载力、挠度、钢筋应变、破坏模式及裂缝的开展等相关参数。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁具有与普通混凝土T形梁相似的裂缝扩展、破坏模式及抗剪承载力,但其刚度和斜截面开裂荷载较低,跨中纵筋和箍筋的应变较大;将翼缘厚度与截面有效高度比值从0.24增大到0.48时,地聚物混凝土T形梁的刚度增大、跨中纵筋应变减小,抗剪承载力提高了12.7%,地聚物混凝土的归一化抗剪强度增大了25.3%;当翼缘宽度超过两倍腹板宽度时,继续增大能减小跨中纵筋应变,但地聚物混凝土T形梁的刚度、抗剪承载力及地聚物混凝土归一化抗剪强度不再增大。规范ACI 318—19和Eurocode 2的计算结果明显低估了地聚物混凝土T形梁的抗剪承载力,GB 50010—2010较接近试验值。为更好预测地聚物混凝土T形梁的计算抗剪承载力,建议在抗剪承载力计算公式中增加翼缘有效受剪面积所提供的剪力。

某在役重载铁路32 m预应力混凝土T梁后装声屏障适应性分析

随着我国货运铁路重载扩能运输的发展,大轴重、长编组引起的噪声污染日趋严重,后装声屏障已成为减小噪声污染的主要措施之一,但通过扩能改造提升的在役重载铁路桥梁原设计时并未考虑后装声屏障对桥梁结构的影响。为研究在重载铁路桥梁上后装声屏障的适应性,以在役铁路桥梁主梁型32 m简支T梁(专桥-2059A)为研究对象,采用数值模拟与结合现场实测桥梁现状分析的方法,基于不同荷载组合作用,开展T梁加装声屏障后主梁、声屏障与桥梁连接的位置及道砟槽板适应性分析,并对T梁翼缘板及声屏障结构的潜在薄弱位置进行破坏分析。研究结果表明:T梁加装声屏障后,主梁纵向强度受梁体L/8~L/4处抗剪控制,其中梁体L/8处抗剪安全系数为1.70,小于规范要求值1.80;声屏障与桥梁连接位置安全储备不足,其中,在最不利荷载组合作用下,挡砟墙钢筋应力超过容许值1.25倍、裂缝宽度超过容许值0.54 mm;道砟槽板在最不利荷载组合作用下,其钢筋应力安全储备剩余23.2%、裂缝宽度比规范容许值小0.07 mm。综合考虑3种分析,该类型T梁不宜后装声屏障;在最不利情况下,T梁及声屏障结构破坏顺序依次为预埋化学锚栓处、挡砟墙处、声屏障立柱与水平杆交接处、道砟槽板变高度处、翼缘板根部处。

粘贴钢板加固竖向开裂T梁加固效果评价

为研究粘贴钢板对竖向开裂预应力混凝土T梁的加固效果,通过破坏性试验研究2片20 m预应力混凝土竖向开裂T梁的受力性能。分别从裂缝、位移、应变等方面对加固效果进行评价。结果表明:竖向开裂T梁的结构安全储备不足,但相比于未加固梁,通过粘贴钢板加固,开裂后的刚度提升了33.2%,屈服荷载和极限承载力分别提升了34.7%、52.9%;减少了33.7%的裂缝产生与扩展;并且在混凝土进入软化阶段前,钢板与结构的协同受力能力优异。可见,粘贴钢板加固预应力混凝土竖向开裂T梁的加固效果优异。

腹板嵌入式双倒T型钢-混组合梁受弯性能研究

在通过横隔板连接的双倒T型钢腹板上部开槽,并将开槽腹板部分嵌入到混凝土翼板,与底部钢筋共同形成带有榫结构连接的腹板嵌入式双倒T型钢-混组合梁。设计了该试件的受弯性能试验,分析总结了试件的破坏模式,并基于荷载-挠度曲线和应变分布特征等试验结果对其承载力和延性等力学指标进行评估。该梁满足完全抗剪连接,具有良好的整体抗弯性能。根据试验及有限元模拟结果,提出了抗弯承载力设计方法,试验结果与理论计算结果误差为2.7%,结果吻合较好,该理论公式可作为结构设计的依据。

达圣铁路T梁预制与施工技术研究

为确保达圣铁路T梁预制质量与施工安全,分别对T梁预制过程中的钢筋工程、混凝土工程、预应力管道成型工程、预埋件工程及T梁架设过程中的架设工装与架设工艺进行了研究。研究结果表明,为保障预制T梁的质量,钢筋工程需严格控制钢筋下料误差与保护层垫块布置方式,模板工程中需控制不平整度与预留孔位置偏差。T梁架设时始终保持水平最大横向倾斜小于2%,最大纵向倾斜小于300 mm,架设完毕后固定支座顶板与底板中心线的横、纵向错开量应小于3 mm,相关研究可为类似工程提供参考。

装配式T梁翼板后张法预应力交叉连续梁柱节点施工关键技术

公开了一种装配式T梁翼板后张法预应力交叉连续梁柱节点建造新技术,在装配式混凝土梁柱节点处采用板下一体化叠合T梁翼板端预应力张拉技术,有效改善了梁柱节点受力特性,节点抗负弯矩效果好,预应力梁柱增强节点抗震能力强。采用有限元软件ABAQUS对“低标准,提前张拉”“超标准,控制张拉”两种工况下节点进行优化施工模拟。由分析结果可知:当梁侧加腋板底张拉节点只有柱侧双边张拉时,在保障结构安全的前提下,可在混凝土凝结硬化达到混凝土设计强度的75%时进行张拉;当梁侧加腋板底张拉节点为三边或四边张拉时,在混凝土凝结硬化达到混凝土设计强度的85%时进行张拉;整体技术方案较常规技术可节省45%左右的吊装工期,节点抗震效果更好,成本降低20%左右,有效简化了施工工艺,整体装配建造新技术符合“绿色建造”规范要求。

UHPC加固钢筋混凝土T梁的抗弯承载力计算

综合考虑结构设计原理与现行桥梁加固规范,推导了UHPC加固钢筋混凝土T梁的抗弯承载力基本假定及计算公式,采用非线性有限元软件建立了试件的三维实体模型,进行了四点弯曲模拟试验,并对比分析了理论公式计算值与数值模拟试验值。结果表明:在截面高度增加10~20 cm的情况下,UHPC加固试件的抗弯承载力有显著提升;加固试件的抗弯承载力数值模拟试验值均大于理论计算值,平均相对误差为14.4%,理论公式具有一定的安全储备;推导的理论计算公式能简单、快速地预测试件的抗弯承载力,可为UHPC加固钢筋混凝土T梁的理论计算与工程应用提供参考。

高速公路桥梁建设中预应力混凝土连续T梁预制技术研究

为提升高速公路桥梁建设质量,以某地区的高速公路桥梁工程为例,研究高速公路桥梁建设中预应力混凝土连续T梁预制技术。结合工程需求选择施工的混凝土和预应力钢筋材料后,确定预应力混凝土连续T梁预制装配施工流程,并严格按照流程步骤完成预应力混凝土连续T梁施工后,采用加载装置测试其施工效果。试验结果表明,该预制装配施工技术的施工效果较好,能够满足桥梁工程的施工需求。

公路桥梁工程预应力混凝土预制T梁施工技术

为了解决跨江交通瓶颈问题,本文首先介绍了某市新建的跨江公路桥梁工程概况,包括桥梁长度、宽度、投资规模、采用的技术和材料等。然后,分析了工程重难点,如桥隧比例高、结构形式复杂以及项目建设条件复杂等。最后,详细阐述了预应力混凝土预制T梁施工的关键技术,包括预制场布置、钢筋施工、预应力管道布设、钢绞线下料和穿束、模板制作和安装、混凝土制作与浇筑、预应力张拉施工以及管道压浆等。为类似桥梁工程的施工提供了技术参考和帮助。

UHPC填充加固受损钢筋混凝土T梁受弯试验研究

为了研究受损钢筋混凝土T梁的加固方法与加固后的受弯性能,设计了2个T梁试验模型,对在受损区填充超高性能混凝土(UHPC)加固后T梁的受弯承载性能开展了研究,获得了T梁试验模型的破坏模式、荷载-竖向变形曲线、应变、开裂形态等试验结果。研究结果表明,在受损区填充浇筑UHPC的加固效果比较理想,通过对UHPC-NC界面进行合理处理,能够恢复并提高试件的开裂荷载与受弯承载力,UHPC与T梁混凝土之间界面良好的黏结性能保证了界面剥离发生在混凝土T梁基体开裂后,这能有效地提高加固后T梁的耐久性。

钢筋混凝土T梁受弯性能试验与数值模拟研究

为了研究钢筋混凝土T梁的受弯性能,笔者设计了全长3.6m的T梁试验模型,采用模型试验与有限元分析方法开展研究。研究结果表明,混凝土T梁的受弯破坏模式与混凝土矩形梁不同,表现为主钢筋屈服、荷载不再增长;T梁破坏时,受压区混凝土已经进入塑性阶段,但是并未达到极限压应变;采用非线性有限元分析得到的受弯破坏模式、荷载-变形曲线与试验测试结果吻合较好,极限荷载模拟值与试验值的相对误差为4.52%,文中采用的有限元模拟方法能够准确模拟钢筋混凝土T梁的受弯行为。

预应力混凝土T梁设计施工一体化技术研究

本文以内荆河节制闸工程为实践背景,研究了预应力混凝土T梁设计施工一体化技术。通过详细的施工工艺、施工流程、施工效果分析,展示了该技术的优势,为类似工程提供了借鉴。研究表明,这种一体化技术提高了施工效率,增强了结构的承载能力和抗裂性能,同时实现了经济效益和社会效益的双丰收。未来,类似工程应继续优化该技术,加强施工过程的安全和质量控制,注重环境保护。

钢板-混凝土组合加固带损伤钢筋混凝土T梁的抗弯性能试验

为了研究钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁在静载作用下的抗弯性能,对带损伤的2片混凝土T梁组合加固后进行了抗弯承载力试验,得到了构件破坏时的极限抗弯承载力以及受力特性,揭示了钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁的弯曲破坏机理;建立了钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁的有限元模型,并进行了非线性静力计算。结果表明:考虑材料非线性的静力计算结果与试验结果吻合良好;采用塑性分析方法建立的试验梁极限抗弯承载力简化计算公式的计算结果与试验结果吻合良好。

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过7根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响。试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁。试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程。

钢筋混凝土T型梁桥裂缝特征参数与结构评估试验研究

通过室内钢筋混凝土模型 T梁的荷载试验 ,将裂缝特征统计参数经回归分析并结合结构非线性分析 ,建立了从裂缝统计特征参数推测结构配筋率的方法 ,从而对已严重开裂的钢筋混凝土T型梁桥进行有效评估。将结构外观检查的定性评估提高为定量评估 ,具有重要使用价值。

预应力混凝土矮T斜梁桥的试验研究

在理论分析的基础之上,开展对预应力混凝土矮T斜梁桥的试验研究,其中包括单梁的静力性能研究以及成桥的静、动力性能试验研究。通过试验对矮T斜梁桥结构的各项力学性能指标进行测试与分析,并对偏载及中心加载情况下各支点反力的分布特性进行探讨。试验研究结果表明:预应力混凝土矮T斜梁桥是一种性能良好、易于施工、耐久性好的新型桥梁结构形式,可以广泛用于平原地区中、小跨径的公路桥梁中。

体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁受弯性能试验研究

通过体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁静力试验,研究体外预应力CFRP筋加固梁的受弯性能,包括受力过程、破坏形态、延性及CFRP筋应力增量等,分析张拉控制应力、非预应力配筋率和混凝土强度等级对加固梁受弯性能的影响。结果表明:与未加固梁相比,采用体外预应力CFRP筋加固,能显著提高混凝土梁的受弯承载力、整体刚度和极限变形能力,限制裂缝发展;张拉控制应力和非预应力筋配筋率对加固梁受弯承载力影响较为明显,而混凝土强度等级影响较小。基于试验结果,运用现有体外预应力混凝土结构理论,建立了体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁受弯承载力计算公式,可供实际工程设计参考。