某重载铁路连续刚构桥底板崩裂加固设计

某重载铁路桥为(96+132+96)m预应力混凝土箱形变截面连续刚构桥,主梁采用挂篮悬臂浇注法施工,在合龙后张拉合龙束期间发现大面积的底板混凝土崩裂,主要病害还有混凝土质量缺陷及混凝土强度不足。分析桥梁病害原因后,根据维修功能、外形及使用寿命不变的原则,提出了更换底板、重新布设预应力钢束的恢复结构完整性方案,以及增加体外预应力和箱梁腹板粘贴钢板的补强加固方案。该桥加固后,通过荷载试验对桥梁承载能力进行综合评估。结果表明,桥梁结构强度、刚度均满足原设计荷载要求,加固后桥梁安全可靠。     

严重开裂PC箱梁桥加固

以某高速公路上一座运营超过12年、主梁严重开裂的预应力混凝土等截面连续箱梁桥为例,分析箱梁底板、腹板的"U"形、"L"形裂缝成因,并评估加固前结构技术状态,采用箱梁跨中正弯矩区腹板加厚并在加厚段内增设有粘结预应力束、底板粘贴钢板条,墩顶负弯矩区增设扁锚式无粘结预应力钢束和桥面铺装"黑改白"(由沥青混凝土改造成钢筋混凝土)等综合加固方案对该桥加固试验段进行加固.加固前、后进行3次荷载试验,评估桥梁结构技术状态.理论计算和荷载试验结果表明,加固效果良好,加固方案可行,桥梁实际承载能力大幅提高.     

大跨度变截面悬链线双曲拱桥维修加固技术研究

洞湾大桥是湖北省境内的一座大跨度变截面悬链线无铰双曲拱桥,针对该桥的病害特点.同时采用局部增大主拱圈截面、更换腹拱圈、减轻结构自重和制定严格的拆桥工艺4种措施来加固改造危旧双曲拱桥.采用空间有限元计算方法,建立了桥梁维修加固前后的空间模型,计算结构内力情况并确定桥梁的抗力效应;同时对加固前后桥梁进行静、动荷载试验,检测桥梁的实际承载能力状况.分析计算及试验结果表明:通过维修加固,桥跨截面抗力储备明显提高,桥梁结构刚度和承载能力完全达到公路-Ⅱ级的设计要求.     

运营状态下特大悬索桥无损检测及承载能力评估

为评价特大悬索桥在运营状态下的承载能力状态,选择某长度为1 108 m的双铰钢桁梁悬索桥作为研究对象。通过现场无损检测的方法确定桥梁结构的各分项检算系数,同时,利用有限元软件构建桥梁数值模型,考虑不同荷载工况下的桥梁承载能力状态。结果表明,桥墩结构强度、变形和裂缝宽度符合正常使用极限状态要求;加劲梁承载能力经过系列验算后,均能满足承载能力使用要求;对比悬索桥重要构件吊索在损伤前后的索力发现,计算索力值小于修正后的应力限值,说明吊索受力处于安全状态。总体而言,考虑桥梁的折减系数后,桥梁实际承载能力整体有所削弱,但仍能满足原设计使用要求。     

超长服役梁桥承载能力评估与加固实践

针对现行加固规范不完全适用建于上世纪50年代梁桥的问题,以实桥加固工程为研究对象,采用容许应力法进行正截面承载能力评估,结果表明桥梁不能满足公路-II要求,提出了采用粘钢补强、更换桥面铺装和增设主梁的综合加固法进行加固;基于应力叠加法分析主梁加固各阶段的受力特性,结果表明加固后原主梁混凝土应力降低54%,钢筋应力降低34%,桥梁的承载能力和整体刚度大幅提高,加固后能满足公路-II级标准,并通过加固前后荷载试验得到验证。     

广济2~#桥荷载试验及加固维护

荷载试验是评估桥梁实际工作状态和承载能力最直接的方法,也是评定桥梁结构使用状况的有效方法。分析了广济2~#桥在三级加载状态下各控制点的挠度和应变等力学指标,介绍了广济2~#桥荷载试验的静载试验和动载试验过程,借助桥梁工程有限元分析软件MIDAS进行了建模,得出了对应工况满载下的理论计算值,并与实测值进行比较分析,阐明了桥梁结构承载能力与工作状态。根据荷载试验结果,广济2~#桥经加固设计后整体刚度得以提高,可满足规范要求。     

预应力混凝土连续梁式桥的维修加固技术

东明黄河大桥由于跨中下挠和箱梁腹板裂缝的原因,已危及到桥梁的安全运营。为了满足设计荷载,对箱梁采用了粘贴钢板、加厚腹板、粘贴碳纤维、增设横隔板和增加体外预应力等措施进行了加固。通过加固后的荷载试验表明,承载能力和刚度已基本达到原设计要求。     

基于动静载试验的既有混凝土箱形拱桥承载力评估

本文以高洞子桥(60m装配式箱形拱桥)为工程背景,针对既有老旧桥梁的结构现状以及特点,在外观检查的基础上,采用静动载试验的方法对该桥承载力进行了评估。在试验工况下,对测试截面的挠度、应变、自振特性以及行车动力响应进行了探讨分析。试验结果表明:该结构在试验荷载作用下,各控制截面的实测挠度小于计算值,在设计荷载作用下刚度和承载能力,以及实测自振特性以及测试截面的行车动力响应满足设计和规范要求,结构承载力满足设计荷载等级的正常使用要求。最后结合外观检查结果对桥梁后续加固工作实施思路提出了针对性的建议,本文工作对同类桥梁的检测以及加固决策具有一定的参考意义。     

基于荷载试验的某落石损桥结构评估

山区某高速公路连续梁桥遭受落石损伤,梁体局部损坏严重,通过对该桥进行荷载试验,采用比对验证的方法,利用对称性和相似性原理,确定其损伤程度,从而判断桥梁结构承载能力、整体刚度及工作性能,为维修加固提供科学依据,同时为同类桥梁荷载试验积累技术资料。     

T型刚构桥安全技术评估探讨

随着我国交通事业的快速发展,桥梁作为重要的交通控制节点,其安全性评估至关重要。以某T形刚构桥为评估对象,通过对历年检测结果的分析、有限元模型理论和荷载试验对桥梁的实测数据和理论数据进行对比分析。结果表明,该桥的技术状况较差,承载能力达不到规范要求,安全储备不足,已经不能满足正常使用,需进行大规模的改造加固。     

一座钢筋砼双曲拱桥加固效果分析

对广西自治区境内某省道上的一座钢筋砼双曲拱桥加固前后成桥静载试验数据进行对比,分析其加固效果。结果表明,加固前桥梁整体刚度仅能满足汽车一10级设计荷载要求,不满足汽车-15级及汽车-20级荷载等级要求;加固后桥梁整体刚度得到明显提高,实际刚度的提高比理论计算高,桥梁整体刚度满足公路-Ⅱ级汽车荷栽等级、人群3kN／m-2荷载等级要求,桥梁承栽能力得到大幅度提高。     

某预应力混凝土连续梁桥受损评估与加固

某桥为(34+40+34)m预应力混凝土连续箱梁桥,受上层高架钢结构滑落撞击,2跨部分翼缘板严重开裂。为研究该桥损伤情况及受损后结构的安全性,采用MIDAS Civil有限元软件建立受损箱梁有限元模型,评估主梁截面特性,计算受损前后主梁的应力和挠度;采用ANSYS软件进行桥梁撞击仿真分析。结果表明:单侧翼缘板受损使主梁截面面积削弱7.7%,使主梁截面抗弯刚度减小6.6%;受损前后主梁应力和位移变化较小,受损后满足规范要求,但应力储备很小;在撞击荷载作用下,翼缘板和腹板交界处顶板开裂,与实际情况基本吻合。根据检测及评估结果,采取将第二、第三跨防撞护栏切除60m,受损主梁翼缘板从悬臂根部整体切除,将原后浇调平层凿除后重新浇筑等加固措施。该桥加固后的动静载试验结果表明,主梁的加固部分能很好地与保留的主梁共同受力,主梁的整体性能有较大的提高。     

基于钢管混凝土拱桥检测结果的主拱肋病害评估

为探讨钢管混凝土拱桥核心受力部位主拱肋病害(钢管中混凝土发生空洞,脱粘等)的评估及加固方法,以某既有钢管混凝土拱桥(上承式有推力无铰拱桥,净跨160 m)为背景,通过敲击法和超声法相结合对钢管拱混凝土密实度进行检测,通过动、静载试验对桥梁整体结构受力性能进行测试.基于实测结构受力行为,利用有限元软件对主拱肋钢管混凝土不同状态下的应力进行分析,以此为参照,对主拱肋病害进行评估分析.评估结果表明,主拱肋的主要病害为钢管混凝土的脱粘而产生的混凝土局部受力截面削弱,主拱肋跨中截面应力校验系数的异常偏大仅为结构局部病害.基于评估结果提出以压浆的方式进行拱肋加固,加固后的结构整体受力能满足设计荷载要求.     

火损预应力混凝土T梁承载能力性能研究

目前对火烧后桥梁实际状态承载力研究较少,本文以某火烧预应力混凝土T型梁桥为研究对象,分析了其火烧前后桥梁承载能力极限状态及正常使用极限状态下的承载能力,并对该桥火烧孔和未火烧孔进行了现场荷载试验对比;承载能力检算及荷载试验数据结果分析均表明,火烧后桥梁结构整体性较差,结构刚度消弱明显,桥梁承载能力有明显的下降,但还基本满足设计承载能力要求。本文研究可为同类桥梁发生火损时的快速检测评定加固提供参考。     

车致疲劳损伤对钢-混凝土组合梁桥极限承载力可靠度的影响

钢-混凝土组合梁桥因其发挥了2种材料各自的优势,被广泛应用于中小跨径的桥梁结构中,而极限承载能力是评判其安全与否最直观的指标之一。为了对现役钢-混凝土组合梁桥的极限承载力进行更为准确的评估,提出一种确定钢主梁极限承载能力可靠度的新方法,该方法能考虑车辆荷载引起的疲劳累积损伤对钢主梁极限承载力的影响。首先建立了三维车桥耦合振动模型,并采用美国AASHTO桥梁设计规范中的Ⅰ形简支钢-混凝土组合梁桥、强度设计车辆荷载模型和疲劳设计车辆荷载模型作为算例进行分析。然后,基于建立的车桥耦合振动程序、S-N曲线和雨流计数法,获得不同桥面状态下强度设计车以不同车速过桥时产生的动力冲击系数和疲劳设计车以不同车速过桥时产生的疲劳损伤累积和最大应力,并根据卡方检验对在不同桥面状态和不同车速下获得的这3个参数的分布类型进行检验。最后,基于剩余强度理论,利用AASHTO规范中规定的桥梁承载力设计方程,建立能考虑桥梁全寿命周期内桥面处于不同状态时车辆过桥产生的累积疲劳损伤对钢主梁极限承载能力折减的极限状态方程,并以此对钢主梁极限承载力的可靠指标进行研究,获得其与疲劳设计车日均通行量的关系。研究结果表明：桥梁极限承载力可靠度会随着疲劳设计车日通行量的增大而降低;钢主梁疲劳累积损伤对其极限承载力折减具有重要影响。提出的方法为准确评估在役桥梁的极限承载能力提供了更为有效的途径。     

增设RC拱肋加固圬工拱桥的设计要点及理论分析

提出了采用钢筋混凝土拱肋加固圬工拱桥结构的方法。以某上承式实腹圬工拱桥为实例,根据其病害的主要特点,结合对原桥承载能力的计算分析结果,采用增设钢筋混凝土拱肋的加固设计方案。然后,建立原拱圈采用板单元和新增拱肋采用杆系单元的有限元计算模型对加固后桥梁承载能力进行了理论分析,结果表明,加固后桥梁承载能力满足公路-Ⅱ级荷载。     

小半径曲线箱梁非对称增大截面加固分析与试验研究

曲线箱梁桥最主要的受力特点是弯扭耦合作用,其病害特征和加固方法存在显著的特殊性。该文基于曲线梁桥的3个基本方程,对其力学性能和受力特征进行理论分析,采用有限元软件对某曲线箱梁桥进行计算,分析导致该箱梁腹板开裂、内侧支座脱空、外侧支座偏压严重等病害产生的成因,并对加固后的曲梁桥进行试验测试。结果表明:采用非对称增大截面加固方法,增加两侧腹板厚度等加固措施,能显著提高结构的抗剪扭承载能力,结构受力趋于合理。由于加固箱梁新旧混凝土间存在应力叠加和界面滑移,导致增大截面应变小于原箱梁应变,应力有所滞后。桥梁荷载试验表明该加固措施效果良好。     

基于损伤退化模型的钢筋混凝土梁式桥加固计算方法研究

为了客观反映材料退化、结构损伤、运营环境变化及结构工作状态改变等因素对桥梁承载能力的影响,分析了桥梁加固计算的特点,给出了基于损伤退化模型的钢筋混凝土梁式桥正截面及斜截面承载能力计算公式,提出了结构加固计算的一般步骤,并以工程实例给出了具体应用方法。     

山区大跨径行车索道桥的荷载试验

以双堡大桥行车索道桥为依托，阐述了山区大跨径行车索道桥的荷载试验方法，并测定了桥梁结构在试验荷载作用下测试截面的力学状态。通过与理论计算值相比较，评价了实际结构的使用性能和工作状态，包括桥梁结构性能及使用功能是否满足设计要求，桥梁的承载能力是否满足设计要求。     

白山立交桥火烧跨检测评估

介绍沈阳白山立交桥遭火烧后受损状况及检测结果。对于如何选择火烧事故桥梁加固方式,只评价其抗弯承载能力是否满足设计要求是不够的,在此基础上,对抗弯承载能力的下降比例做出定量分析才能更好地为桥梁加固设计提供理论依据,而荷载试验对比试验能够解决这个问题。介绍该桥荷载试验,对试验数据进行分析,并提出结论。