服役15年的先张法预应力混凝土空心板破坏性静载试验研究

为了研究服役多年的预应力空心板实际的受力性能和承载能力,对从一座已运营15年的预应力混凝土空心板桥上拆除下来的单片空心板进行单梁加载试验。采用分级加载的方式进行静载试验,逐级增加荷载,直至受拉区混凝土开裂,桥梁破损。对该空心板在各级试验荷载下的应力、挠度历程和裂缝发展的全过程进行观测和分析;同时使用有限元软件进行理论计算,并将实测值与理论值进行对比分析。研究结果表明:空心板抗裂性不能满足正常使用极限状态要求,空心板实际承载力小于设计承载力,各截面承载力不均衡,在加载过程中沿梁长方向各截面刚度变化不均匀,但在破损阶段却表现出了较好的延性特征。     

现浇空心板梁桥纵向开裂成因分析与试验研究

既有现浇空心板梁桥纵向开裂问题较多,为研究既有现浇空心板桥梁纵向开裂的原因,采用有限元方法,对有较多纵向裂缝的某地方公路现浇钢筋混凝土空心板梁桥进行空间模拟,分析底板厚度、板高、宽跨比对现浇空心板梁桥力学性能的影响。计算结果表明,该空心板桥梁强度和刚度均不能满足规范要求,板高度不够和宽跨比较大是该桥梁出现纵向开裂的主要原因;底板较薄、板高较小、宽跨比较大的现浇空心板梁桥极易出现纵向开裂。随着底板厚度、板高度的增大,跨中最大挠度和横向最大拉应力减小;随着板宽跨比的增大,跨中最大挠度和底板纵向最大拉应力减小,底板横向最大拉应力加大。同时根据试验和分析结果,提出了现浇空心板梁桥纵向开裂的防治措施。     

公路预应力空心板梁桥单梁试验及评定

为了对公路预应力混凝土空心板梁旧桥的承载力进行评定,采用单梁试验及承载力评价方法。选取病害较重、横向分布系数较大位置的空心板梁,按铰接板法计算空心板跨中的横向分布系数,按照形心高度、面积和惯性矩不变的原则,将空心板等效为工字形截面,计算出单梁承载力和相应的理论应力值及挠度值。对单梁进行试验加载并测试其应力和挠度,通过理论值与实测值的对比,评估单梁的结构性能。通过对一座13m跨径预应力空心板梁桥单梁试验及受力性能进行评价,证明了单梁试验是一种实用有效的方法。     

钢束对空心板桥梁横向分布系数的影响

空心板梁桥的横向分布系数对其结构设计至关重要,常规计算中不计入钢束对其影响.鉴于钢束会提高板梁的竖向刚度,研究了钢束对空心板梁桥横向分布系数的影响.以一跨有19片空心板梁为例,基于迈达斯(Midas Civil)建立桥梁上部结构的梁格模型;对空心板钢束的数量进行适当调整,通过跨中挠度求解移动荷载的横向分布系数,并与桥博计算结果进行对比,得出相关结论.     

浅析双层碳纤维板在加固普通空心板人行天桥中的应用

文章通过对普通空心板存在病害的描述,分析了病害产生的原因,通过与传统的加固方法进行技术经济比较,最终选用双层碳纤维板对空心板梁体进行加固,通过建模对空心板加固后承载力进行验算,各项技术指标均满足使用要求,文章最后介绍碳纤维板的施工工艺及要点,通过归纳和总结,突出该技术在今后桥梁加固中的应用。     

空腔填充法加固预应力空心板梁桥抗剪性能研究北大核心

针对空心板梁桥因抗剪承载力不足导致的腹板斜裂缝问题,提出采用空腔填充法加固,即在空心板梁端部填充高性能自密实混凝土的加固方法。沈海高速淮沭新河大桥一跨20 m空心板梁采用空腔填充法进行抗剪加固,通过静载试验对比分析加固前后板梁腹板主应力、梁底应变、跨中位移等参数变化,对该加固方法的效果进行评估。结果表明:加固后板梁腹板主应力比加固前下降50%以上,抗剪承载力提升明显;各板梁底应变在加固后都有不同程度的下降,下降幅度为20%~60%,跨中位移比加固前减小了10%~25%,提高了桥梁的整体刚度;且跨中位移横向分布系数更加均匀,对桥梁的整体性也有一定的改善。采用该方法对其它几跨空心板梁桥进行了抗剪加固,效果良好。     

预应力混凝土空心板桥在特重车通过时结构性能安全评定

以一质量达400 t的特重车通过预应力混凝土空心板梁桥项目为背景,通过现场对桥梁检测、静载试验,评估了桥梁的整体强度和刚度。结合试验结果,运用桥梁专用有限元分析软件分别建立梁体模型及盖梁墩柱模型进行结构承载能力验算,并参考现有文献对空心板铰缝抗剪强度进行相应验算。综合桥梁现状及有限元验算结果,对空心板梁桥提出安全评定结论,确保了特重车安全通过桥梁。     

空心板桥火灾后喷射混凝土-粘贴钢板耦合加固施工关键技术研究

为了研究基于火灾后空心板的承载力评估和诊治处理施工方案,提出了空心板底板喷射混凝土-粘贴钢板耦合加固方案,采用ABAQUS分析了简支空心板底板的局部温度场应力状态,以13跨简支空心板桥为研究背景,制订了针对性的加固比选方案并最终确定最优化施工方案,并基于Eurocode规范对全桥承载力进行了承载力分析和评估。新计算结果表明,火灾后结构的整体抗弯刚度可满足要求,随着火灾部位保护层剥落,钢筋锈蚀会影响结构的耐久性,桥梁正常使用极限状态承载力会受到较大影响,需要对结构进行耐久性加固。喷射混凝土能快速加固受损的混凝土结构,截面损伤补偿后,粘贴钢板可以提高结构的抗弯刚度储备。其研究成果及关键应用技术给桥梁加固工程提供较好的参考价值。     

护栏对空心板梁桥校验系数的影响分析

为了研究护栏对空心板梁桥结构承载能力的影响程度,以2座空心板桥为依托进行了实桥荷载试验研究。首先建立了有限元理论分析模型,提出了3种护栏刚度沿横桥向的分布模式,通过分析挠度校验系数,给出了护栏刚度沿桥梁横向的合理分布模式,并通过应变校验系数和基频对比验证了分布模式的合理性。研究结果表明:护栏刚度沿桥梁结构横向呈曲线分布,在边缘两块板上的分布模式与实际吻合比较好。     

通扬运河大桥梁板试验分析

该文通过一根25m预应力混凝土空心板的静载试验,测试了空心板在试验荷载作用下的工作状态,测定了结构的强度、刚度,将实际测试值与理论计算值进行了比较,并分析了空心板预加应力时的上挠度实测值偏小的原因,从而判断了空心板的安全承载力和使用条件。     

桥梁挠度测试仪检测结果分析

桥梁挠度测试仪的工作机理是通过液气耦合压差的改变转变为桥梁挠度变化。在沈阳市城市桥梁检测工作中采用桥梁挠度测试仪测试桥梁的竖向挠度。以沈阳市三好桥主桥挠度测试、大成桥北引桥第5跨空心板挠度测试及公和桥主桥残余挠度测试为例,对比分析测试结果与计算结果。结果表明:测试结果均满足相关要求;该仪器布置简便,测试快速、准确,满足城市桥梁检测快捷、高精度的要求。     

预应力空心板梁静载试验研究

介绍了预应力空心板梁静载试验的方法和试验过程，试验测定了空心板的开裂荷载、破坏荷载、设计荷载及开裂荷载和破坏荷载所对应的挠度，据此评定预应力空心板粱的刚度、强度及安全度。     

考虑铰缝损伤的装配式空心板梁桥荷载横向分布系数计算方法

为准确计算装配式空心板梁桥铰缝损伤后跨中截面荷载横向分布系数,以5片空心板组成的装配式梁桥为研究对象,基于铰接板梁法,考虑铰缝损伤,提出修正铰接板梁法。基于铰缝损伤的受力特性(铰缝抗剪刚度变小,使铰缝两侧的空心板间产生附加挠度Δwi),引入铰缝刚度分配系数ξi和协同工作系数i,根据相邻板梁在铰缝处竖向相对位移为0的变形条件,推导出铰接力gi正则方程并求解,采用铰接力gi与荷载横向分布影响线竖标值ηij的对应关系,计算荷载横向分布系数。采用该方法计算4×13m简支钢筋混凝土空心板梁桥跨中荷载横向分布系数,并与荷载试验、有限元法及传统铰接板梁法的结果进行对比。结果表明:该方法的计算结果与桥梁荷载试验的结果较相符,验证了该方法的有效性。     

刚度折减对制动力的影响分析

当列车在桥上实施制动时,列车对桥上线路施加一纵向水平力——轨面制动力。轨面制动力通过线路结构传给桥跨,这些作用力是影响桥梁下部结构设计的重要因素。在制动力作用下,轨道板和底座板受拉,其承载力降低。在ANSYS计算分析中,采用刚度折减来模拟这种情况。先提出采用刚度折减这一原理,再讨论刚度折减对线路和桥梁结构的受力影响并分析其作用机理。结果表明,对钢筋混凝土制作的底座板和轨道板,在计算中必须进行刚度折减,否则会带来安全隐患。     

火损后预应力混凝土空心板梁检测、评估与加固技术研究

火灾在短时间内产生高温并对桥梁结构造成损伤,一般虽不致使桥梁立即倒塌,但却降低了其安全性、适用性和耐久性,使其无法继续正常使用。火灾后,必须及时、科学地对受损结构构件进行损伤评估,才能为火损后桥梁的处治对策提供可靠的理论与数据支持。依托足尺预应力混凝土空心板梁火损试验,进行火损后预应力混凝土空心板梁的检测,研究火损后该类板梁构件的损伤表现。在受火过程中板梁底板混凝土可能会发生爆裂情况,可能导致钢筋及钢绞线外露,直接承受火焰的炙烤。火损后板梁的剩余承载力一方面与钢绞线处的平均过火温度有关,另一方面与混凝土的爆裂严重程度有关,若钢绞线处的平均过火温度较高且混凝土爆裂导致钢绞线外露,则在加载过程中钢绞线可能断裂,使得火损后板梁承载能力明显下降。根据实测的火损后预应力混凝土空心板梁剩余承载力大小,采用粘贴碳纤维布方式对空心板梁进行加固,研究该加固方法的实际加固效果。结果表明:钢绞线所遭受的最高温度是火损后预应力混凝土空心板梁评估中的一个重要指标。烧失量法是检测混凝土过火温度较为精确的一种方法,可供实际工程应用时参考。粘贴碳纤维布加固火损后板梁是一种行之有效的加固方法,但碳纤维布对于刚度的贡献几乎为零。     

铰缝损伤对装配式空心板静动力特性的影响分析

装配式空心板在我国公路桥梁占有很大的比重,由于交替动力荷载、雨雪侵蚀等作用,装配式空心板铰缝出现不同程度的损伤,影响了桥梁上部结构的受力性能。为探究铰缝损伤对结构静动力特性的影响,采用Solid45实体单元建立装配式空心板精细化有限元模型,以刚度折减的方式模拟铰缝损伤,研究了空心板的横向分布和结构自振特性在铰缝的两种破坏形式和不同损伤程度下的差异,为荷载试验分析和铰缝损伤判断提供参考。     

13m预应力空心板单梁静载试验与分析

为确保某高速公路13m装配式预应力混凝土空心板桥梁的预制梁的施工质量,在安装前对单梁进行静载试验。文章介绍了单梁静载试验方法、控制荷载的确定、加载方式等,通过布设应力、挠度测点,实测得到预应力空心板在试验荷载作用下的应力和挠度数据,并结合公路钢筋混凝土桥涵设计规范等相关规范,对试验结果进行了分析处理,验证现场预制的预应力空心板梁的受力性能满足设计及使用要求,且该试验方法可为同类空心板梁的单梁静载试验提供借鉴。     

空心板深铰缝设计优化研究

空心板铰缝的纵向开裂甚而与预制空心板完全脱离,直接引发空心板梁桥横向联系失效,甚至引起"单板受力",给桥梁结构安全埋下隐患。针对现阶段空心板常用的深铰缝构造,从铰缝的病害成因出发,通过有限元数值模拟分析了空心板梁桥深铰缝在车辆荷载下的空间受力特性,在此基础上提出合理的优化措施,并进一步对优化措施进行计算验证。结果表明,通过合理的优化配筋和铺装层厚度可以提升铰缝抗弯、抗剪承载力,改善铰缝的工作性能。     

MPC复合材料加固空心板梁桥静载试验研究

为研究MPC复合材料加固空心板梁桥的有效性,在某跨径13m的空心板梁桥主梁跨中11m范围内浇筑MPC复合材料进行加固,桥梁加固前与加固后分别进行静载试验,并采用有限元法建立加固前后主梁的有限元模型,分析加固前后主梁的挠度、裂缝和应变的变化。分析结果表明:工况1(跨中最大弯矩横向对称加载)、工况2(跨中最大弯矩横向偏载加载)下主梁加固后的挠度较加固前分别降低了13.4%、12.6%,加固后主梁的挠度明显减小;在试验过程中,加固后主梁裂缝未见明显变化,裂缝区应变水平降低,较好地抑制了原有裂缝的发展;工况1、工况2下主梁加固后的应变较加固前分别降低了13.75%、14.79%,加固后主梁受拉区应变显著降低;加固后校验系数改善率最大为13.89%,该加固方法能够有效地提高桥梁的承载力和刚度。     

基于实体模型的空心板梁横向连接构造形式优化研究综述

中国的桥梁发展具有十分历史的悠久,随着桥梁结构形式的不断创新,预制空心板桥是我国目前中小跨径桥梁中最为常见的结构形式,其在我国桥梁工程中具有十分重要的作用。然而空心板梁桥的绞缝连接构造问题是当前面临的一项难题,合理优化空心板梁横向连接构造形式能够有效缓解桥面铺装破坏和钢筋锈蚀等问题,避免空心板承载力不足损坏。本文对我国空心板梁桥的发展过程进行了总结分析,对国内外空心板梁横向连接构造形式的研究成果进行了概述,以期在总结前人研究成果的基础上,为空心板梁横向连接构造形式优化提供参考。