桥梁大吨位支座水平承载力试验装置设计与应用

地震水平力是导致桥梁结构及支座破坏的主要原因,目前典型的桥梁支座都具备足够的横向承载力。本文应实际需要为此类支座设计了一套4 800 kN水平承载力试验装置,它由竖向加载、水平加载两部分组成。同时,总结出一套合理的试验方法和数据处理方法,并例举3种支座水平承载力试验。结果表明,试验装置设计达到了预期的目的。     

加载方式对钢管活性粉末混凝土短柱抗压性能影响的研究

钢管活性粉末混凝土的超高强度能有效减小构件的截面尺寸,减轻结构自重,在高层建筑和桥梁建设中都有良好的应用前景。考虑实际工程中钢管活性粉末混凝土结构可能出现的其中2种加载方式——全截面加载及核心混凝土加载,进行不同加载方式对钢管活性粉末混凝土轴压短柱受力性能影响的试验研究。试验结果表明,2种加载方式下试件的应力发展过程不一样,但极限状态时钢管切向应力均接近钢材的屈服强度,纵向应力均接近0,试件的极限承载力相差不大,但套箍作用和刚度有一定的差异。讨论2种不同加载方式作用下试件的破坏机理、极限承载力公式及荷载变形情况。利用有限元软件ABAQUS建模分析并与试验结果进行对比。     

脱空钢管混凝土偏心受压力学性能试验研究

本文进行了30个核心混凝土脱空的钢管混凝土偏心受压构件试验研究,试验参数有脱空率、偏心率、加载模式及构件长细比.试验过程中记录了试件在各级荷载下的纵向、横向变形,以及中截面纵向、横向应变,获得了试件破坏时承受的最大荷载.试验结果表明,核心混凝土脱空降低了钢管混凝土极限承载力,脱空率越大,极限承载力越小;偏心率越大,极限承载力也越小;在脱空一侧加载较之在非脱空一侧加载的极限承载力小;脱空对长柱极限承载力影响比短柱小.     

预埋荷载箱法在桩基承载力试验中的应用

采用预埋荷载箱对桥梁桩基单桩承载力进行试验,对桩基设计极限承载力进行测量,摒弃了静载试验、高应变试验的试验方法,简化了过程,节约了施工成本。     

超大吨位静载试验的防倾覆措施

武荆高速公路右线高架桥桥梁基桩承载力高达2000t，采用静载试验堆载法来验证，超大吨位静载试验需解决加载时堆载材料倾覆问题。从试验前的准备工作到堆裁时的具体操作，都详细介绍了防倾覆措施。这些措施的有效性最终在试验中得到了验证，保证了试验的顺利完成。试验为堆载法优化设计提供了可靠参数。     

高墩大跨连续刚构桥的荷载试验

为评估悦乐高墩大跨刚构桥的实际承载力,在现场荷载试验中测定了静载工况下各控制截面的应力状态及整体的变形情况。通过脉动试验、无障碍和有障碍行车试验研究了该桥的自振特性、不同行车速度下的模态响应及跳车情况下的冲击作用。结果表明:静载试验的应变和挠度实测值均小于理论计算值,桥梁接近处于弹性工作状态,竖向刚度满足规范要求;行车速度在20~40 km/h范围时冲击系数与车速无明显的正相关性,桥梁整体在加载车辆作用下引起的动态位移值很小,桥梁无异常反应,结构性能满足设计荷载(公路-Ⅰ级)正常使用要求。     

湿陷性黄土区桥梁桩基承载力浸水试验研究

依托兰州南绕城高速公路建设项目在湿陷性黄土区进行了大型现场浸水试验,在天然和浸水2种工况下,研究连续浸水对湿陷性黄土区桥梁桩基承载力的影响。研究结果表明:以年降雨量为注水量,连续浸水后加载桩基的承载力只有天然状态下的60%,桩基承载力降低是由于黄土抗剪强度降低使桩侧的摩阻力降低;浸水前后桩基的不可恢复变形由44.1%增至91.55%,变形基本不能恢复;恒载浸水状态下桩基沉降量是浸水前加载状态下的5.3倍;浸水后土体材料性质改变,浸水的影响远大于正常工作荷载。     

双球面减隔震支座等效摩擦系数理论分析与试验研究

对双球面减隔震支座的主要参数等效摩擦系数进行理论分析、数值模拟及试验研究,为桥梁、建筑结构的抗震设计与分析提供参考。试验研究包括在竖向承载力和加载频率不同时等效摩擦系数的对比分析,并分析支座等效刚度、等效黏滞阻尼比及滞回曲线。结果表明:支座滞回曲线的试验值与模拟值、理论分析结果基本接近,验证了支座的等效摩擦系数理论公式的正确性;支座主要设计基本参数及等效摩擦系数的模拟值及试验值与理论值基本相符,进一步验证了支座的等效摩擦系数理论公式的合理性。     

既有铁路桥梁检定评估试验研究

以焦柳线襄樊汉江大桥和湘桂下行线红水河斜拉桥为例,介绍了既有线技术复杂及重要桥梁检定评估试验的特点,对铁路桥梁检定评估试验方案的制定、加载方式的选择、现场试验的操作、试验数据的分析等系列问题进行了研究和探讨。     

缺失资料旧桥材料特性的检测与荷载试验

结合对某既有刚架拱桥混凝土和钢筋的检测及荷载试验这一工程实例,阐述旧桥混凝土保护层、钢筋分布及锈蚀程度、混凝土碳化程度以及混凝土强度等结构材料特性的检测方法。依据检测结果所确定的混凝土强度与钢筋分布,进行荷载加载模拟计算分析,确定安全合理的加载等级及加载方式,并依据荷载试验对结构承载力及工作性能做出评定。     

铁路桥梁静载试验自动控制装置的研制

静载试验是铁路预制梁在产品认证、批量生产中的重要检验手段,试验需多台千斤顶同时加载运行,需要的工作人员多、千斤顶同步加载精度控制困难。介绍一种集加载、检测、记录等功能为一体的自动控制系统,并具备远程实时监控、试验数据及现场图像实时上传等功能;大量节省试验人员数量的同时,提高试验的精度,具有一键启动完成计算、加载试验、出具试验报告等功能,实现铁路桥梁静载试验的全过程自动化、数据化和信息化,满足桥梁质量控制和铁路建设信息化管理需求。     

基于纤维梁模型的钢筋混凝土箱梁非线性分析

为了准确模拟钢筋混凝土箱梁的非线性受力性能,采用精细化的三维纤维梁单元模型,基于有限元软件ABAQUS的Standard求解模块,用FORTRAN语言编制了钢筋和混凝土纤维梁单元材料用户子程序,详细介绍了建模过程。以钢筋混凝土简支箱梁为算例,对其进行全过程非线性仿真分析,并与试验结果进行对比,研究配筋率及加载方式对箱梁全过程受力性能的影响。计算结果表明:有限元分析得到的跨中荷载-挠度曲线反映了钢筋混凝土箱梁的受力全过程及破坏形态,且与试验结果吻合良好,验证了本文建模方法的可靠性;配筋率对箱梁的极限承载力影响很大,选择合适的纵筋和箍筋配筋率极为重要;不同加载方式下箱梁的受力性能是有差别的。提出了箱梁全过程受力特性的弯矩-挠度简化计算模型,并与试验结果对比,验证了本文简化计算方法的正确性,为既有桥梁的安全性和可靠度评估提供了简化方法。     

振动套管碎石桩加固可液化地基的研究

结合某桥梁软弱地基处理的工程实践,对振动套管碎石桩加固软弱易液化桥梁地基的参数从工期、造价、加固效果等方面进行比选,并对不同桩距的复合地基进行承载力试验和标贯试验,根据该工程的试验资料及数据,以及投入使用以来的实践,证明该立交桥采用振动套管碎石桩是成功的;同时证明,振动套管碎石桩用于加固可液化软弱地基也是可行的。它不但消除了液化,而且提高了承载力。在本例中地基承载力提高到原地基承载力的2·2倍。     

钢桁梁柔性拱桥极限承载力分析

根据连续介质力学基本理论,针对大跨度钢桁梁柔性拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,用通用软件ANSYS建立桥梁的空间模型。采用非线性有限元法,进行钢桁梁柔性拱桥在两种不同加载情况下的极限承载力分析。结果表明,桥梁局部变形失稳是影响整体极限承载力的重要因素。提出通过增大个别杆件的刚度来提高极限承载力的方法。     

基于P-Δ曲线评估桥梁弹性工作状态的方法与应用

现行实际桥梁结构的静载试验中,无论是采用汽车队列加载,还是堆载法加载,虽可实现分级加载,但难以做到加载点位置不变。另外,对修建于20世纪的部分窄桥,更是难以实现分级加载。基于此,为方便静载试验的进行以及更加精确地了解和判断桥梁结构的实际工作性能,提出基于等效P-Δ曲线评估桥梁弹性工作状态的方法,解决静载试验中的多点分级加载问题,并结合吉埠大桥静载试验和预制单片T梁静载试验2个工程实例介绍其应用,评价桥梁的弹性工作状态与刚度。该方法可供相关工程提供参考,并为以后桥梁检测方法和规范的修编提供依据。     

超大跨度铁路桥梁列车加载长度研究

加载长度对千米级超大跨度桥梁截面尺寸及造价投资起重要作用,需对主跨或主桥联长大于1 km以上的桥梁列车加载长度分析。通过研究,拟找到中-活载及ZK荷载等不同荷载形式下超大跨度桥梁荷载合理加载模式。研究结论:城际铁路及客运专线可按照450 m加载长度加载,普通客货共线铁路及货运专线加载长度根据本线的货车编组情况,可按所设计到发线有效长度作为超大跨度桥梁加载长度;对于主桥联长小于3 km的桥梁,全桥范围内可仅采用1个加载长度加载。     

基于监测系统的自锚式悬索桥快速试验评估

为实现既有特殊结构桥梁承载能力快速化试验评估,以一座在役自锚式悬索桥为研究对象,通过实桥有限元数值模拟,分析加劲梁内力、变形随荷载变化关系,利用既有监测系统并结合准静态荷载试验方法进行现场快速试验,获取应力、挠度影响线,进而推算最大加载荷载效应,并与常规荷载试验结果进行了对比分析。结果表明:对于此类中小跨径自锚式混凝土悬索桥,结构几何非线性影响很小,加劲梁内力、变形与荷载大小基本呈线性关系,快速试验推算结果与常规静载试验结果偏离不大,快速试验可以在一定程度上替代常规静载试验为该类型桥梁承载力评定提供依据。     

旧桥承载力的分析及鉴定

研究目的:鉴定旧桥承载力,可以评估桥梁运营的安全性,为加固设计提供依据。本文以钢筋混凝土简支T形梁桥为例,从桥梁整体工作状况、钢筋锈蚀程度、梁体开裂程度等因素入手,通过数值分析,对旧桥的承载力进行分析和鉴定。总结出旧桥承载力鉴定的基本程序。研究结论:旧桥承载力的鉴定,应该按照全桥检查、细部检测、主梁承载力检算、全桥承载力鉴定的程序进行。即首先根据桥梁的整体工作状况及病害情况确定折减系数,然后对病害最为严重和负荷最大的两类主梁进行检算,最后根据检算结果对桥梁承载力进行鉴定。对文中所列桥梁的承载力进行鉴定可见:该桥设计荷载低,加之病害的影响,承载力不能满足荷载的要求。必须对桥梁进行提高承载力加固,以保证桥梁运营的安全。     

加载方式对钢管混凝土轴压短柱受力性能影响的试验研究

钢管混凝土在铁路拱桥和桥墩中都有良好的应用前景.将实际工程中钢管混凝土结构的加载形式归纳成全断面加载、荷载仅施加于核心混凝土、荷载仅施加于钢管和钢管有初应力等4种.进行这4种不同加载方式(含初应力)对钢管混凝土轴压短柱受力性能影响的试验研究.试验结果表明,整个断面加载、荷载仅施加于核心混凝土和钢管有初应力这3种加载方式下试件的极限承载力相差不大,但套箍作用和刚度有一定的变化;对于荷载仅加于钢管的试件,其极限承载力与刚度均有较大幅度的降低,可不考虑钢管对混凝土的套箍作用.最后,在试验研究基础上讨论在这4种不同加载方式作用下试件的极限承载力计算方法.     

预应力混凝土T形梁桥检测与加固技术研究

介绍了预应力混土T形梁桥检测理论方法、损伤评价体系和桥梁承载力评定理论。结合现场实测讨论了预应力混凝土T形梁桥混凝土强度、裂缝宽度对桥梁整体性的影响。通过静、动荷载试验得到桥梁结构的频率等特性,进而对桥梁结构性能进行评价。探讨了桥梁加固技术并进行了实际应用,对同类型桥梁的检测评估及加固有一定指导意义。