轻质砼在大跨度PC桥梁加固中的应用

以某大交通、重交通高速公路一座严重下挠和开裂的(65+100+65 m)PC连续梁桥为加固工程实例,介绍了桥面铺装采用LC40轻质砼减载和箱梁内增设体外预应力相结合的主动加固方案。分析了轻质砼的加固效果和优越性;阐述了轻质砼配合比设计,主要力学性能指标,施工工艺,质量改善的具体措施。采用轻质砼能大大减少体外预应力束的用量,减少了结构恒载效应,增加了结构承载汽车活载的能力,提高了桥梁结构加固效率。     

大跨径PC梁桥长期下挠成因分析与加固对策研究

以某高速公路一座运营超过十二年、严重下挠的PC连续梁桥(65m+100m+65m)为工程实例,从桥面铺装厚度影响、施工误差影响、预应力度损失影响、混凝土收缩徐变影响、结构损伤的影响、开裂与结构长期效应的耦合作用以、温度影响以及结构承载能力及使用性能影响等方面进行了病害成因分析。对增设体外预应力束、增设斜拉索以及截断跨中更换钢梁等三种加固方案进行了研究。从线形恢复效果来看,斜拉索方案加固效率较高。但综合考虑施工风险、工期、费用、交通组织和社会影响等方面影响,最终采取桥面铺装采用LC40轻质砼减载和施加体外预应力相结合的主动加固方案。     

大跨径PC梁桥长期下挠成因分析与加固对策研究

以某高速公路一座运营超过12年、严重下挠的PC连续梁桥为工程实例,从桥面铺装厚度影响、施工误差影响、预应力度损失影响、混凝土收缩徐变影响、结构损伤的影响、开裂与结构长期效应的耦合作用、温度影响以及结构承载能力及使用性能影响等方面进行了病害成因分析,对增设体外预应力束、增设斜拉索以及截断跨中更换钢梁等3种加固方案进行了研究。从线形恢复效果来看,斜拉索方案加固效率较高。但综合考虑施工风险、工期、费用、交通组织和社会影响等方面影响,最终采取桥面铺装LC40轻质混凝土减载和施加体外预应力相结合的主动加固方案。     

大跨度预应力混凝土连续箱梁长期下挠和开裂加固技术

针对大跨度预应力混凝土连续箱梁在运营期间出现的长期下挠及底板、腹板混凝土开裂等病害,简要介绍了体外预应力和轻质混凝土减载相结合的加固方案。     

已建大跨径PC梁桥长期下挠的加固对策研究

以某高速公路1座运营超过12年、严重下挠的(65+100+65) m PC连续梁桥为工程实例,首先尽可能准确地识别该桥现有的结构状态,针对其结构状态,提出相应的加固目标,并提出3种加固方案,即:增设体外预应力束、增设斜拉索以及截断跨中更换钢梁.从应力、线形、内力改善情况及施工工艺方面对3种加固方案的加固效率进行比较,结果表明:对于跨径100 m级的在役预应力混凝土连续梁桥,3种加固方案均可使其基本满足加固设计和规范要求.综合考虑施工风险、工期、费用、交通组织和社会影响等,最终选用增设体外预应力束加固方案,并结合桥面铺装减载的方法,可明显提高加固效率.     

体外预应力加固混凝土梁延性分析与试验研究

针对体外预应力加固结构在极限状态下可能因延性不足产生无预警破坏的问题,基于弯矩～曲率分析的全过程分析,采用共轭梁法,建立以位移延性系数为指标的体外预应力加固分析方法。制作了6片长4.4m的预应力混凝土简支梁进行荷载试验,研究不同加固方式和体外预应力钢束有效高度对延性的影响。结果表明:采用本文分析方法得到的位移延性系数与试验结果实测值误差很小,该方法可用于体外预应力加固后的主梁延性分析研究;带载与卸载2种加固方式对主梁延性系数影响不大,增大体外预应力钢束的截面有效高度可以在延性损失较小的情况下明显提高主梁的承载能力;体外预应力加固结构的初始内力对结构的延性性能影响不大,体外预应力加固更适合于高强度混凝土的加固。     

预应力碳纤维板加固系统在连续梁桥跨中下挠加固中的应用

预应力技术为桥梁结构的加固和提载提供了一种主动有效方法。预应力碳纤维板加固系统是最新的有黏结体外预应力技术。结合工程实例,分析了预应力碳纤维板加固系统在连续梁桥跨中下挠加固中的作用。     

体外预应力加固钢筋混凝土受弯构件实用设计方法

在分析体外预应力体系受力特点的基础上，给出了考虑梁体混凝土与体外预应力筋相互影响的活载应力增量简化计算公式。针对桥梁加固构件分阶段受力特点，提出了极限应力取值的修正公式。建立了体外预应力加固桥梁结构分阶段受力的应力计算公式和抗弯承载能力计算公式。最后，给出了桥梁体外预应力加固设计实用设计方法和计算步骤。     

大跨径T梁体外预应力加固锚固块设计研究

针对大跨径T形梁桥体外预应力加固中,普通混凝土结构锚固块构件普遍存在尺寸大、增加恒载多、施工复杂、工期长等问题,以某公路跨黄河特大桥为背景(主桥采用77×50 m预应力混凝土T梁),设计高强耐候钢结构和超高性能混凝土(UHPC)2种锚固块,分析2种体外预应力加固锚固块的可行性.采用有限元软件建立2种锚固块及T梁实体模型...     

基于反拱行为的空心板桥横向体外预应力加固模型

同梁体内纵向预应力增设预拱度的原理,横向体外预应力也会使被加固的桥梁产生"反拱"现象,为明确该现象的产生机理,"反拱"程度的影响因素以及体外横向预应力对桥梁结构恒载和活载支座反力受力状况的评估,需对该加固方式进行进一步研究。针对上述问题文中基于铰接板法,在计入横向体外力产生的附加扭矩的条件下,建立了能获得横向预应力作用下各板反力分布的理论解析式,并采用有限元数值模拟手段,分别对体外预应力的大小、预应力筋布置高度、纵向布置间距、铰缝深度、铰缝损伤程度以及板梁片数等影响因素进行了量化研究,分析了该加固方式对桥梁活载和恒载的影响。结果显示,横向体外预应力作用引起的边板反力增大中板反力减小是"反拱"现象的内在原因,且与横向体外预应力大小、布置高度等加固方式的外在因素相比,铰缝深度、铰缝破坏程度等内在因素对支反力增量的影响程度更大;中板活载作用下,桥梁的反拱现象得到了一定程度的改善,各板受力更为均衡。提出了横向预应力加固方式更适用于大铰缝桥梁、铰缝破坏程度小于50%的桥梁,以及主要活载作用位置靠近中梁的窄桥,弥补了常规加固时仅以荷载横向分布改善状况作为单一指标的不足,为梁桥横向加固设计提供了理论指导。     

体外预应力加固桥梁正截面强度的计算

针对体外预应力加固梁时的受力机理和破坏形式，推导出了采用体外预应力加固设计的计算公式和应满足的条件，并应用于川藏公路某大桥的加固实践。该大桥根据本文所论述的原理进行加固后，一直维持了正常的通车和承载力，取得了良好的使用效果。该加固方法施工简单易行，加固效果明显。本文中所建立的体外预应力加固设计计算公式可供同类加固设计参考使用。     

体外预应力在江阴大桥北引桥加固中的应用

以体外预应力在江阴大桥北引桥(50 75 46.5)m连续箱梁加固中的应用为例,介绍体外预应力筋在箱梁结构中的布置形式、锚固、转向的方式以及张拉方法。通过对箱梁结构的竖向位移和混凝土应力的监测,分析该桥体外预应力加固的效果。分析结果表明,体外预应力改善了箱梁混凝土的应力状态和桥面线形,对结构的补强起到了良好的效果。     

某地铁桥梁箱梁下挠及开裂检测评估处治技术

某地铁高架桥为65 m+120 m+65 m预应力混凝土变截面连续梁桥,建成后运营不久发现主梁产生较大的竖向下挠,并且主梁跨中底板出现较多延伸至腹板的横向裂缝。为了解主梁下挠和裂缝产生的原因以及目前桥梁的技术状况,对该桥梁进行了专项检测,并采用有限元软件进行结构验算。检测及验算结果表明：该桥梁体下挠和开裂的主要原因主要是梁体跨中预应力的损失,特别是底板束预应力损失过大或张拉不足而导致的梁体抗弯承载力不足。根据检测评估结果主要采用了体外预应力钢束进行维修补强。维修处治后的荷载试验表明,桥梁强度、刚度及动力性能均满足规范要求,桥梁加固处治效果良好。     

车辆轴限对钢筋混凝土桥梁可靠度和加固费用的影响

为了分析车辆限载对钢筋混凝土桥梁可靠度和加固费用的影响，基于实测车辆动态称重数据和可靠度理论，研究了桥梁可靠度及其年均加固费用与车辆轴限值的关系。首先根据车辆动态称重数据统计得到交通荷载资料，在保持车货运输总重不变的前提下，采用蒙特卡罗法模拟不同轴限值约束下的随机车流。然后，计算桥梁在不同轴限值下的时变可靠度，结合不同加固方案所引起的可靠指标变化确定桥梁剩余使用寿命及其年均加固费用，并拟合确定轴限值与年均加固费用的关系曲线。最后，以湖南某地区的实测车辆动态称重数据及一座典型的钢筋混凝土简支T梁桥为例进行分析说明。研究结果表明：对桥梁进行限载可以减缓桥梁可靠指标的下降速率；在车货运输总重保持不变的条件下，轴限值越大，桥梁的可靠指标下降越快，桥梁使用寿命越短；当轴限值不超过10 t时，桥梁使用寿命可以达到设计使用年限，而当轴限值超过16 t后，桥梁结构的可靠指标随时间下降明显，在达到设计使用年限之前需要采取加固措施；采用3种常见的方案对桥梁进行加固后，桥梁剩余使用寿命随轴限值的增加均呈明显的下降趋势；随着轴限值继续增大，3种加固方案对桥梁剩余使用寿命的影响越来越小，而桥梁年均加固费用却随轴限值的增大呈指数型增长。     

体外预应力在混凝土连续梁桥加固中的应用

主动加固的体外预应力法正逐步应用于病害桥梁的处理中。以某大桥为例,介绍了体外预应力法在大跨度预应力混凝土连续箱梁桥加固中的应用,以供同类桥梁参考。     

鹤大高速红岭高架桥病害分析及加固设计研究

鹤大高速红岭高架桥为5跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥,经过多年运营,检测发现该桥右幅出现了主梁跨中下挠、腹板斜裂缝、顶板纵向裂缝等病害。为了解病害原因及结构受力状态,对病害原因进行分析,并进行荷载试验,在此基础上进行维修加固设计研究。结果表明:弯剪作用引起腹板斜向开裂,横向弯矩过大引起顶板开裂,预应力径向作用过大造成底板开裂。该桥上部结构校验系数大部分大于或接近于1.0,正截面抗拉强度不满足设计荷载要求;采取顶板加厚、腹板加厚、底板增设横梁以及张拉体外预应力加固设计。数值模拟分析显示加固后箱梁顶、底板最大压应力有效降低,安全储备增加,主应力得到明显改善。加固后第3跨L/4、L/2、3L/4截面分别上挠14.34,0.34,12.61 mm,结构受力满足现行规范要求。     

预制节段干接缝体外预应力混凝土简支梁抗剪性能试验

预制节段干接缝体外预应力混凝土梁是一种适应于快速化施工的新型桥梁结构形式,然而预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的斜截面抗剪破坏机理尚不明确。针对此类状况以文献[18]中推荐的箱型截面为原型,进行4根预制节段干接缝体外预应力混凝土梁和3根整体式体外预应力混凝土梁的1：8缩尺模型试验,揭示不同剪跨比（1.5,2.0和2.5）、接缝类型（整体式接缝和干接缝）以及接缝数量（2和4）对预制节段干接缝体外预应力混凝土梁斜截面抗剪性能的影响。在试验过程中观测裂缝的发展,记录体外束应力增量、挠度发展规律、接缝张开情况和破坏形态。试验结果表明：体外预应力预制节段干接缝混凝土梁在键齿处容易产生裂缝;剪跨比是影响节段梁和整体梁抗剪承载力的主要因素,随着剪跨比增大,节段梁和整体梁的抗剪承载力明显降低;在剪跨比小于或等于2.0时,预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的抗剪承载力小于相应的整体式混凝土梁的抗剪承载力;根据节段式混凝土梁的接缝是否张开,节段式混凝土梁的受力过程可划分为接缝张开前、后2个阶段;在接缝张开前,节段式混凝土梁的力学行为与整体式混凝土梁的无异;接缝张开前、后,节段式混凝土梁的力学行为发生改变;接缝是控制梁抗剪承载力的主要因素,但接缝数量对节段式混凝土梁抗剪承载力的影响不显著。