混凝土板梁桥典型病害风险矩阵评估及养护策略研究

风险矩阵评估是安全管理领域常用的技术评定方法之一,近年来也逐渐在工程领域得到一定的应用。针对当前混凝土板梁桥技术状况评定中存在不能客观、准确反映病害严重程度的问题,以混凝土板梁桥典型病害为研究对象进行风险矩阵评估,为消除风险矩阵中存在的风险结,引入Borda序值法建立了定性定量综合风险评估模型,在此基础上通过层次分析法(AHP)计算风险因素权重,形成板梁桥典型病害风险评估体系,从而降低了桥梁技术评定过程中主观因素的影响。根据混凝土板梁桥典型病害风险等级状况,从管理评价体系、养护时机选择、养护方案创新角度提出桥梁养护建议,为混凝土板梁桥风险评估与日常养护提供理论依据和指导方向。     

碳纤维筋喷浆法在桥梁加固中的理论研究及工程应用

针对钢筋混凝土梁桥出现的主梁、横隔板以及桥面板板底裂缝、腐蚀和剥落露筋等病害,文章提出采用碳纤维筋喷浆加固法修补钢筋混凝土结构,通过对碳纤维筋喷浆加固法的作用机理和理论计算研究,确定出桥梁加固受力部位及控制要点,并对实际桥梁的加固效果进行验证。     

空心板铰缝病害分析及其技术改造

铰缝在预制装配式钢筋混凝土空心板梁的横向连接中具有重要作用,同时铰缝也是装配式板梁桥的薄弱环节,铰缝的易损性对桥梁的安全性和耐久性产生了不容忽视的影响。针对空心板铰缝损坏,上部结构单板受力等典型病害,以某装配式钢筋混凝土空心板梁桥为例,从构造设计,损坏修补,材料选取,防腐养护,施工运营等方面对其进行技术改造,提出了一系列治理措施。使具有铰缝病害的桥梁整体性得到了较大提高,整体刚度也得到了较大恢复。为关于装配式空心板梁桥铰缝病害的维修加固设计、施工等工作提供技术支撑和参考。     

装配式连续板梁桥铰缝病害受力分析

装配式板梁桥由于其预制、安装、施工工艺简单、工程造价较低等优点,在中小跨径桥梁中得到了广泛应用。随着后期运营时间的增长和通行荷载的日益繁重,板梁桥不可避免地经常出现铰缝方面的病害。文中以某高速公路K137+835中桥为工程实例,结合现场实际检测,对板梁桥病害桥梁(出现铰缝病害)加固前后两个不同时期的受力状态进行分析。分析得知,采用注胶法加固板梁桥铰缝,可加强梁板间的横向荷载传递能力,增强各梁板共同受力,提高桥梁的整体承载能力。     

30 m预应力混凝土空心板病害成因分析及对策

30 m无粘结预应力混凝土大空心板,在运营过程中结构出现了严重病害,尤其是裂缝问题,影响桥梁正常使用。根据实际工程对空心板结构病害进行了归纳和总结,分析了病害产生的原因,并提出维修、加固方案。     

纵向裂缝对预应力空心板桥承载力影响分析

既有预应力混凝土空心板桥梁底纵向裂缝是一种较为常见的病害现象,为了分析纵向裂缝对全桥受力性能的影响,从而指导对类似桥梁的养护和加固,对某先张法预应力混凝土空心板连续梁桥进行了正常运营设计荷载下的静力试验及理论分析。结果表明:静力荷载作用下各空心板的静力指标均满足实验规程的要求,纵向裂缝对空心板桥正常运营设计承载力的影响很小;实测梁体横向分布影响线与未开裂截面的理论值较为接近,纵向裂缝对桥梁整体工作性能影响较小;荷载作用下,梁底纵向裂缝开裂两侧剪切效应不明显,对空心板抗扭性能影响较小。     

25m空心板张拉裂缝分析

结合某桥多跨25 m预应力钢筋砼连续空心板裂缝病害,通过空心板裂缝调查,建立空心板三维空间计算模型进行应力计算,分析了空心板裂缝原因;根据裂缝情况及有限元分析结果提出了维修措施。     

基于实桥破坏性试验的梁桥裂缝宽度发展规律研究

笔者通过对空心板预应力梁桥破坏性试验,采集了桥梁在破坏过程中分级荷载作用下的裂缝宽度,总结了裂缝变化发展规律。参照相关规范中的裂缝宽度验算公式,对比分析了相同裂缝宽度的荷载计算值和试验值以及相同荷载下裂缝宽度的验算值和试验值。结果表明裂缝宽度与破坏荷载呈现非线性关系,同时表明目前规范裂缝宽度验算值大于试验值。试验成果为预应力梁桥的设计和安全运营提供了一定的技术参考。     

装配式空心板铰缝受力分析

装配式空心板因构造简单、施工方便、工程造价较低等诸多有利因素在我国公路桥梁中占据了重要的地位。通过对装配式空心板上部结构病害调查研究发现,铰缝纵向开裂是典型病害,随着铰缝病害发展,铰缝与空心板结合面失效,出现＂单板受力＂现象,危及结构安全。旨在分析空心板铰缝横向传力机理,探讨铰接板计算理论,建立正则方程,利用有限元程序进行仿真分析。     

高速公路桥梁典型病害分析与加固方案设计

受损桥梁病害分析是加固方案设计是否成功的根本。借助模型计算和先进的检测方法来确定病害类型,分析受损桥梁的病害成因,提出最经济、合理、可靠的加固方案,从而达到延长桥梁使用寿命的基本目标。本文结合实际工程,从探求受损桥梁病害成因入手,对桥台、空心板、桥梁撞击等典型病害提出了合理的加固方案,对类似病害的桥梁有一定参考价值。     

探地雷达在路基路面异常体病害探测中的应用

针对路基路面、桥梁病害,通过探地雷达探测中数据采集、信号处理和图像识别,开展了地质雷达检测路面结构层厚度、破损状况和路基隐患异常体部位工作,取得了路面隐含裂缝和桥梁空心板顶板厚度的实际应用。     

车辆荷载作用下损伤开裂简支空心板的断裂力学特征

准确掌握不同损伤条件下桥梁结构的动态特性及其变化规律是动态检测法快速检测与准确评价桥梁安全性的前提,而目前对车辆荷载作用下不同损伤开裂混凝土梁桥断裂力学特征的研究成果还很不充分。基于断裂力学理论,以钢筋混凝土简支空心板为研究对象,采用有限元数值模拟方法,对车辆荷载作用下损伤开裂混凝土简支空心板的断裂力学特征进行了研究。基于裂缝穿过空心板底部受力筋的层数确定开裂深度,通过对车辆荷载作用下8 m标准跨径混凝土空心板中部不同开裂深度的计算分析,得到了不同工况下空心板横截面上裂缝附近的J积分值均呈现由两侧向中间先增加后减小的规律,即裂缝附近J积分值的大小与空心板横截面的净高有关,净高越小,J积分值越大,净高越大,J积分值越小,且同一加载方式下,裂缝附近J积分值的大小与空心板横截面的净高有关;在相同加载方式下,裂缝附近的J积分值和裂缝开度随着裂缝深度的增加而呈几何加速度增加,各裂缝尖端的Von Mises应力则近似呈现线性增大;在相同裂缝深度时,加载荷载越大,裂缝附近的J积分值也越大,且J积分值在反映载荷变化时具有较高的敏感性。     

底板横向裂缝成因分析与处治措施

通过对一座运营期内底板产生横向裂缝病害的预应力空心板桥的现场检测、有限元模拟分析,探讨了空心板桥此类裂缝的病害成因;在此基础上,提出了张拉纵向预应力碳板的主动加固方法。结果表明:在长期恒载及车辆荷载作用下,跨中区域空心板底板承受的正弯矩较大,会在L/4~3L/4位置产生有规律的横向裂缝,为普通钢筋混凝土结构正常受力工作的结果;底板张拉预应力碳纤维板,可将底板受力提升为预应力B类构件,提高结构的承载能力及结构的耐久性。     

既有装配式梁桥横向连接构造评价技术进展

为评价既有装配式梁桥典型横向连接构造的技术状况,以空心板梁的铰缝和T梁桥的横隔板等为主要分析对象,通过文献调研和工程实践总结,系统介绍了中国装配式梁桥的使用现状,包括典型病害形式、病害形成机制及其对全桥结构性能的影响,重点阐述了现有的关于横向连接构造评价技术的研究进展情况,指出了今后的发展方向。这些对于改进装配式梁桥的设计及有效评定既有梁式桥的承载能力等均具有较好的参考价值。     

光明桥的病害检测和维修加固

梁桥经过拓宽改建,形成了新、老梁体拼接的组合桥。此类桥梁由于新、老梁体的刚度不同及基础沉降原因出现拼接处开裂、错位等病害。以南奉公路光明桥为例,介绍了此类桥梁的检测、分析、病害修复的过程,对桥梁维修后的运行效果进行了跟踪观测。     

声发射技术在混凝土空心板桥裂缝检测中的应用

由于传统的裂缝检测方法效果差且不安全,提出采用声发射技术进行桥梁裂缝检测的方法。以驻马店练江河桥为背景,对其南边跨进行静载试验,利用声发射技术检测试验过程中混凝土空心板桥板底和铰缝处的裂缝扩展情况,研究声发射信号与裂缝扩展的对应关系。结果表明:试验过程中,混凝土空心板受力良好,没有出现宏观裂缝和结构性损伤,铰缝产生了较为严重的损伤;低幅值信号由微裂纹的扩展和旧裂缝断裂面的相互摩擦产生,高幅值信号由宏观裂缝的进一步扩展产生;声发射信号分析结果与桥梁实际病害一致,声发射技术应用于混凝土桥梁的裂缝检测具有较好的可行性。     

桥梁检查及病害原因分析

介绍了桥梁的各种病害,包括墩台身裂缝、构件露筋、梁体的竖向、斜向和横向裂缝、支座上、下钢板锈蚀,变形大且脱空、桥面铺装裂缝、伸缩缝破损、吊杆和吊杆锚具损坏。结合桥梁调查实际,总结分析了板桥、T形梁桥、拱桥、刚架桥四种桥型主要病害的成因,提出了各种病害整治的建议方案,有关经验可供相关专业人员参考。     

板式橡胶支座耐久性研究

板式橡胶支座普遍应用于装配式板梁桥和箱梁桥,在使用阶段存在支座功能损伤、老化等病害,这些病害影响支座和桥梁结构的安全性、耐久性,甚至影响工程建设的经济性。本文依托广东省高速公路标准化设计工作,调研了广东省高速公路典型路段板式橡胶支座的使用现状,分析了存在的病害及其影响因素,提出了综合改进措施,供结构设计、施工安装和运营养护时参考。     

在役空心板实体梁破坏机理试验研究

为评估某在役桥梁的使用状况,对其一跨预应力混凝土(后张)空心板边梁开展破坏性试验,获取空心板裂缝、应变、残余变形与承载力的变化规律,并结合数值模拟,通过刚度折减程度分析,研究了空心板正常使用极限状态的承载力、受力特性及破坏机理,结果表明:该空心板梁刚度折减程度较大,服役期挠度已达L/1 000,通车舒适性、安全性已受到影响;残余挠度大于5 mm后刚度折减明显,据此分析,该空心板梁曾受单轴重力40 t (或以上)的车辆荷载作用,桥梁正常使用承载力不足;通过刚度分析评估梁桥承载力是可行的,对类似桥梁判断加固、拆除有重要的借鉴意义。     

某高速公路改扩建工程新旧桥梁基础差异沉降分析及控制

为避免高速公路桥梁拓宽工程中,由于新旧桥梁基础差异沉降引起上部结构拼接部位产生开裂,以某高速公路改扩建桥梁加宽工程中后张预应力板梁桥和T梁桥为背景,分析新旧桥梁基础差异沉降对后张板梁桥、T梁桥结构受力、位移的影响,并对结构拼接部位进行强度验算。对采取地基加固(桩底后压浆)技术的后张预应力板梁桥进行13个月的基础沉降观测,验证该控制技术效果。结果表明:新旧桥梁基础差异沉降值为5mm时,桥梁上部结构受力、位移满足要求,拼接部位结构强度满足要求;地基加固技术可有效降低新旧桥梁基础差异沉降。