桥梁单板受力病害分析及处理策略

单板受力是近年来高等级公路在超载车辆作用下产生的新发病害,单板受力病害会造成桥面铺装和铰缝结构的损害,引起荷载横向分布不利变化和桥面板的内力集中,最终导致桥面板产生结构性破坏,严重影响了行车安全和正常运营。分析了如何避免桥梁单板受力病害的产生以及更有效地处理现有病害。     

空心板单板受力的处理方法

随着交通运输业的发展,超重超载车辆的交通量迅速提高,使得这些道路上的部分桥梁不同程度的出现了"单板受力"现象,致使桥面铺装开裂,损坏严重,从而严重影响了桥梁的使用性能和道路的通行能力。通过对G106线张辛右桥凿除桥面铺装及铰缝后的观察与调查,对桥梁"单板受力"现象产生的原因及处理方法进行了分析研究,从而对该类病害的处理提供一些参考、建议。     

基于RPC空心板桥铰缝受力性能分析

为了验证RPC(活性粉末混凝土)用作铰缝材料的可行性及探究铺装层厚度和行车荷载对空心板桥铰缝影响规律,设计了高抗拉强度的RPC配合比并进行了基本力学性能测试,建立了空心板桥有限元分析模型并进行验证,然后开展可行性分析和参数分析。试验及分析结果表明,配制的RPC具有高抗拉强度,车辆荷载作用下,铰缝最大主拉应力为C40混凝土抗拉强度设计值的55%,仅为RPC抗拉强度的12.7%;铺装层厚度能改善铰缝受力,其中铰缝竖向剪应力随厚度增加减小最为显著;采用RPC铰缝和控制车辆超载能有效减轻铰缝损伤。     

装配式空心板桥改进型铰缝结合面受力性能

为了改进装配式空心板桥横向受力性能，设计了在铰缝结合面上利用连续钢板代替间断钢筋和改进铰缝结构与填充材料的2种铰缝改进措施，采用局部模型试验计算了铰缝结合面的法向和切向强度，提出了采用间断钢筋和连续钢板的铰缝结合面抗弯、抗剪承载能力计算公式。研究结果表明:局部模型试验值与公式计算值的误差不超过10%，表明所提出的抗弯、抗剪承载能力计算公式可以准确地计算采用连续钢板的铰缝结合面承载能力；未采用结合面钢筋的深铰缝，结合面法向强度为1.29 MPa，为弱侧混凝土轴心抗拉强度的39%，结合面切向强度为0.45 MPa，为弱侧混凝土轴心抗压强度的1.5%；采用间断钢筋和连续钢板的铰缝结合面法向强度较未采用结合面钢筋的铰缝分别提高了98%和73%，结合面切向强度分别提高了71%和78%；普通混凝土浅铰缝结合面法向强度为1.30 MPa，为弱侧混凝土轴心抗拉强度的40%，结合面切向强度为0.33 MPa，为弱侧混凝土轴心抗压强度的1.1%；采用UHPC填充深、浅铰缝的结合面法向强度较普通混凝土填充深、浅铰缝分别提高了13%和21%，结合面切向强度分别提高了64%和94%。      

绞接空心板梁桥单板受力处治措施

桥梁单板受力的主要表现高速公路桥面铺装一般在运营7～10年即出现不同程度的病害,比较而言,绞接空心板梁桥单板受力病害尤为突出,主要表现为:绞缝混凝土松散、脱落,桥面顺绞缝出现纵向裂缝,雨后桥面渗水,雨水沿绞缝下流,影响桥下正常通行,同时在空心板梁底板上形成水纹影响外观,并造     

绞接空心板梁桥单板受力处治措施

桥梁单板受力的主要表现 高速公路桥面铺装一般在运营7～10年即出现不同程度的病害,比较而言,绞接空心板梁桥单板受力病害尤为突出,主要表现为：绞缝混凝土松散、脱落,桥面顺绞缝出现纵向裂缝,雨后桥面渗水,雨水沿绞缝下流,影响桥下正常通行,同时在空心板梁底板上形成水纹影响外观,     

装配式板梁铰缝加固效果的数值分析

根据装配式空心板铰缝的受力特点,对各种板梁铰缝加固方案的加固效果进行数值分析。采用有限元软件ANSYS建立空心板梁桥实体模型,模拟板梁桥在车道荷载作用下的受力状态,研究板梁加固前后空心板桥主要力学性能的变化规律,比较各种铰缝加固方式的力学效果。由分析结果可知,各种加固方案均能在不同程度上恢复和提高板梁的横向刚度,在板梁底缘粘贴钢板最能改善铰缝的受力性能,但施工方便性不够;在板梁上缘粘贴钢板的方案加固效果最不理想;而在顶板粘贴槽钢及顶板混凝土与部分桥面铺装混凝土联合受力效果较好。     

铰缝对宽幅空心板梁桥空间受力行为的影响

宽幅空心板铰缝失效后,此时只有桥面铺装层参与宽幅空心板间力的传递。而现行桥梁设计规范中均偏安全地不考虑铺装层刚度的影响。基于此,采用有限元分析方法建立了有、无铰缝的空心板梁桥计算模型,分析了荷载作用下两种模型的荷载横向分布以及整体结构的受力性能。结果表明:在弹性阶段(不考虑桥面铺装层开裂)有铰缝在一定程度上能够改善空心板的整体受力状态;铰缝构造能够显著地减小桥面铺装层下缘的横向拉应力。     

铰缝损伤对装配式空心板桥受力性能影响研究

在役装配式空心板桥横向联系受设计、施工及运营各因素的影响,易出现铰缝损伤病害。为研究铰缝损伤对空心板桥结构性能的影响,论文根据现场空心板桥铰缝病害调研结果对铰缝损伤位置、损伤长度和损伤程度3种损伤类型分布特点进行统计分析;采用梁格法建立空心板桥有限元模型,对比分析了铰缝在不同损伤工况及类型下(长度、深度和位置)对结构受力性能影响。研究结果表明:(1)铰缝损伤位置越靠近跨中对于梁板受力的影响越大。(2)随着铰缝损伤长度增加,中板单侧损伤下活载弯矩增幅呈线性递增,而边板单侧损伤和中板双侧损伤均会导致梁板产生"单板受力"效应,其"单板受力"临界长度分别为0.6L和0.7L。(3)损伤长度或损伤深度二者之一较小时,活载作用下梁板弯矩和挠度变化很小;当损伤长度和损伤深度均较大时,活载作用下的梁板弯矩和挠度增幅明显。(4) 20 m标准空心板的中板单板受力时抗弯承载能力不满足规范要求,边板单板受力时抗弯承载能力和抗裂验算不满足规范要求。研究结果为空心板铰缝损伤下的结构安全评估及管养提供有益参考。     

钢纤维混凝土在高速公路单板受力桥面处理中的应用

近年来我国高速公路飞速发展施工技术和质量已有较高水平．但随着车流量的不断增加．重车不断增多．一些高速公路桥梁出现了单板受力问题．如2004年河北省京秦高速公路的一些桥梁相继出现单板受力现象。这严重威胁到车辆的安全行驶．因此如何处理单板受力桥梁显得尤为重要。常规处理方法是挖除原有的沥青混凝土桥面．凿除梁板接缝．缝内重新布设钢筋．加强梁板间的连接．重铺C40钢筋混凝土桥面．使桥面形成整体受力。经过对处理后的几座桥梁进行观察．桥面混凝土都出现了细小的裂纹。     

注浆技术处理水泥混凝土路面脱空板的应用实践

结合晋阳高速公路改造工程，对旧水泥混凝土路面脱空板的原因进行了分析，阐述了注浆加固机理，重点介绍了注浆施工工艺的应用实践。     

高速公路钢筋砼箱涵病害处治

结合工程实例,对高速公路钢筋砼箱涵顶板和底板裂缝病害进行原因分析,通过顶升消除涵洞顶板及底板原有的受力状态,避免涵顶土体卸载影响路面结构层施工,然后进行黏贴A3钢板加固,使原结构与加固结构共同受力,最大程度地提高原结构的使用性能。经过2年的运营考验,箱涵的病害处理达到预期的工程效果,为类似工程提供可借鉴经验。     

钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术

在系统调查与分析钢筋混凝土桁架拱桥病害的基础上,提出了采用增大截面、黏贴钢板、黏贴碳纤维布的综合加固方法,对从事旧桥加固的工程技术人员有一定的借鉴作用。     

板梁桥横向加固的数值分析

针对某板梁桥的病害形式,采用了翻新桥面铺装和施加横向预应力的加固技术。利用ANSYS软件对该桥加固前、后建立了有限元模型并进行了仿真分析,得出钢绞线的合理布置方式为跨中、两端支座附近各一束,共计3束,并通过分析其荷载横向分布规律证明采用横向预应力技术加固板梁桥效果显著。     

钢桥面铺装典型结构的破坏形式与维修措施分析

介绍了钢桥面铺装的三种典型结构形式,通过对钢桥面铺装特点与要求的分析,总结了双层SMA、浇筑式沥青和环氧沥青混凝土铺装的特点与常见破坏模式,并对三种钢桥面铺装常见病害的维修处理措施进行了分析,以便为国内钢桥面铺装方案的选择提供参考。     

环氧沥青混凝土在钢桥面铺装层中的应用研究

大跨径钢桥面铺装是桥梁建设中的难点。环氧沥青混凝土钢桥面铺装是近年来在我国开始逐步推广应用的一种新型的桥面铺装技术，研究表明。环氧沥青混凝土是优良的钢桥面铺装材料，但是并非所有环氧沥青铺装层都能保持很好的使用效果，故应根据工程所在地不同的气候和交通条件加以选用。     

我国大跨径桥梁钢桥面铺装材料应用现状

基于我国大跨径桥梁铜桥面铺装材料及铺装结构的应用现状,分析了浇注式沥青混凝土、改性沥青SMA、环氧沥青混凝土的优缺点．并就此提出了适合我国自然条件及交通条件下的大跨径钢桥面铺装材料的结构类型为双层环氧沥青混凝土。     

钢桥面环氧沥青防水粘结层耐久性影响分析

大量现场调查表明,因防水粘结层失效而造成的钢桥面铺装层脱层或滑移是造成钢桥面铺装病害的重要原因之一,交通荷载、温度、水等因素通常被认为是影响铺装防水粘结层长期使用的主要因素。根据钢桥面铺装特点与技术要求,选择环氧沥青作为防水粘结层进行试验研究。考虑两种温度(25℃、70℃)的拉拔试验和剪切试验,明确了防水粘结层的温度敏感性;选择不同表面构造钢板进行拉拔试验,考察其对环氧沥青防水粘结层粘结性能的影响;以高温浸水拉拔试验和剪切试验,评价了高温水对钢桥面铺装防水粘结层的影响;试验结果表明:随着温度的升高,防水粘结层的拉拔强度和抗剪强度下降很快;随着浸水时间的增加,拉拔和抗剪强度下降较慢,且抗剪强度基本不变。因此,采用环氧沥青作为钢桥面防水粘结层时,温度应作为首要考虑因素。     

通泰大桥钢桥面铺装温度应力分析

以张家口通泰大桥钢桥面铺装体系为研究对象,通过三维有限元分析了钢桥面板、水泥混凝土基层、沥青混凝土铺装面层的三层钢桥面铺装体系在不同条件下的温度应力情况,最终提出了该类体系钢桥面沥青铺装设计的建议.     

大跨覆土波纹钢板拱桥结构加强措施研究

由于结构承受回填土压力,随着跨度增加,覆土波纹钢板拱桥的内力增幅较大,有必要对波纹板拱圈采取结构加强措施.基于跨径为16m的圆弧拱桥,采用混凝土复合加强肋方案对拱圈进行加强,分别建立了未加强、拱脚部位加强、沿拱圈环向加强和沿拱圈与横向的双方向加强等4种考虑土结相互作用的三维有限元模型,计算和对比分析了4种情况下结构的受力和变形特点.结果表明,覆土波纹钢板圆弧拱桥应力分布不均匀,对受力最大部位的拱脚采取局部加强措施能够显著改善结构的受力性能;环向加强措施改善了结构受力性能,但结构整体性较差;双向加强措施的改善效果明显,且有利于提高结构的整体性.