石砌U型高桥台破坏机理及加固改进对策研究

石砌U型高桥台是西部山区公路建设中广泛采用的结构形式,也是一个受力复杂的砌体结构,在填土荷载和车辆荷载作用下经常发生局部开裂破坏,其破坏机理尚不清楚,为了研究其破坏机理并解决局部开裂破坏问题,本文采用常规U型桥台及钢筋混凝土圈梁及倒角加固改进后的10∶1模型进行试验研究,并进行了三维有限元分析。通过试验及计算结果,基本摸清了其破坏机理,并验证所采用的改进方法简单可靠。     

用预应力对穿锚索方法加固高填土桥台的工程实例

桥台在汽车荷载及台后土压力的作用下,前墙出现竖向贯通裂缝,为了解决通车条件下高填土桥台的加固问题,采用预应力对穿锚索和台后注浆方法对桥台进行加固,通过对结构进行有限元分析、静载试验等,证明所采用的加固设计方法可行,加固效果良好,加固施工是成功的。     

桩承式桥台运营期水平移位病害分析与加固技术研究

近20年来,随着汽车保有量的提高,尤其是大型货车数量的增加,快速建设期形成的软基上的高填方路基,在循环荷载、固结沉降影响下的长期变形问题不断凸显,导致大量高填方路基旁的桩承式桥台的变位与开裂病害.以广州市东南西环高速公路上的一座桥梁为例,在详细梳理运营期的荷载变化、桥台变位及开裂病害发生发展过程的基础上,基于考虑软土固结效应与次固结效应的有限元数值模拟,系统分析了桥台水平位移的发生发展趋势以及影响桥台水平移位的主要因素,对历史加固措施的合理性进行了评估,对未来桥台水平位移与受力提出了预测,对加固措施给出了建议.     

整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复拟静力试验

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点,目前在国内外得到了广泛应用与推广。然而,整体桥在季节性温度荷载作用下会发生往复位移,并产生桥台-桩基-土相互作用。为此,以福建上坂大桥为背景,设计制作桥台-桩基结构试验模型,开展桥台-H形钢桩基-土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究,主要研究桥台、桩基的滞回性能与变形规律以及桥台-桩基-土三者相互作用的机理。结果表明:桥台与桩基的等效黏滞阻尼比均较大,其值大于0.15,即整体桥具有良好的抗震性能和耗能能力;整体桥在温度作用下桩基处于弹性状态,但会发生残余变形,同时在台背与桩顶的一定宽度和深度范围内存在土体脱空现象,实际工程中产生桥头跳车、搭板沉降的原因不仅与台后土体的特性相关,还与桥台结构的受力机理相关;仅测量和分析上部未入土结构的变形并不能准确反映整体结构的变形规律;试验循环加载全过程桥台-桩基-土相互作用会产生累积变形,其中桩基的累积变形要大于桥台的累积变形,且其累积变形远大于任意单步荷载作用下产生的变形;目前对于现有桥台-桩基变形的理论并未考虑累积变形的影响,该研究结果可为有关规范的制订提供参考。     

整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复拟静力试验（双语出版）

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点，目前在国内外得到了广泛应用与推广。然而，整体桥在季节性温度荷载作用下会发生往复位移，并产生桥台-桩基-土相互作用。为此，以福建上坂大桥为背景，设计制作桥台-桩基结构试验模型，开展桥台-H形钢桩基-土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究，主要研究桥台、桩基的滞回性能与变形规律以及桥台-桩基-土三者相互作用的机理。结果表明：桥台与桩基的等效黏滞阻尼比均较大，其值大于0.15，即整体桥具有良好的抗震性能和耗能能力；整体桥在温度作用下桩基处于弹性状态，但会发生残余变形，同时在台背与桩顶的一定宽度和深度范围内存在土体脱空现象，实际工程中产生桥头跳车、搭板沉降的原因不仅与台后土体的特性相关，还与桥台结构的受力机理相关；仅测量和分析上部未入土结构的变形并不能准确反映整体结构的变形规律；试验循环加载全过程桥台-桩基-土相互作用会产生累积变形，其中桩基的累积变形要大于桥台的累积变形，且其累积变形远大于任意单步荷载作用下产生的变形；目前对于现有桥台-桩基变形的理论并未考虑累积变形的影响，该研究结果可为有关规范的制订提供参考。     

带EPS的整体式桥台-桩-土相互作用拟静力试验

整体桥中台后土压力在温度循环作用下会发生较大变化，这种季节性横向土压力的变化在每次温度循环后会持续增大，其实际所受水平土压力会远大于桥台设计时的压力，同时桥台桩基会产生累积和残余变形，因而有效减少台后土压力与桥台桩基的累积和残余变形至关重要。为此以桥台-H形钢桩试件为研究对象，通过在桥台侧向施加水平位移荷载，开展带膨胀聚苯乙烯（EPS）填料板的整体式桥台-桩-土往复荷载拟静力试验，分析桥台、桩基的骨架曲线、滞回曲线及其沿入土深度方向的水平变形和桥台转角等的变化规律，初步研究EPS填料板的厚度对桥台-桩基-土相互作用受力性能的影响。试验结果表明：在台后埋设EPS填料板能有效减小上部结构变形时桥台所受到的水平力，最大可减小31%；同时，也可减小模型试件的累积变形，其随着EPS厚度的增加而逐渐减小，尤其对桩的累积变形减小最为显著，最大减小了74.3%；在台后埋设EPS填料板也可有效减小台后填土对桥台转角的约束作用；台后埋设EPS填料板会使单步位移荷载作用下产生的变形有所增大，但幅度不大；试验全过程各模型试件均表现出了良好的弹性性能和变形能力。     

软土地基中桥头路基桥台桩侧向反应分析研究

在高速公路与桥梁的连接段,桥头路基软土引起的侧向荷载,对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,严重时将导致桥台或桥梁结构的破坏.该文介绍了侧向变形土体常见的位移模式,研究了桥台桩的变形机制,并阐述不同模式下桩侧压力的产生机理.在此基础上提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,并对模型进行了求解.通过试验数据验证了计算模型的正确性.     

耳墙式桥台背后填土旋喷桩加固效果数值分析

耳墙式桥台由于自身体积小、质量轻,因此易发生破坏。基于新209国道大桥的检测维修项目,运用现场调查、文献综述、数值模拟等方法,分析了桥台可能发生破坏的原因以及耳墙式桥台背后填土旋喷桩加固效果。研究发现,道路上坡填土的向下滑动会对桥台造成影响,台帽是位移最大处,加固后桥台台帽移动最大位移大大减小;台后填土的不稳定是导致桥台变形的直接原因,通过高压旋喷桩的加固作用,台后填土的稳定性大大提升,桥台的稳定性进一步提升。     

台背填土受交通荷载反复作用和桥台影响分析

通过建立双弹簧模型来模拟桥台对台背填土变形的影响，同时编制了相应的弹塑性动力有限元分析程序，分析研究了交通荷载反应作用下在不考虑桥台对填土的影响和考虑桥台对填土的影响，这2种工况下台背填土的变形特性，为工程实践提供了理论依据。     

氯盐干湿循环下TRC加固钢筋混凝土柱轴心受压性能

为进一步探究纤维编织网增强混凝土(TRC)修复加固钢筋混凝土柱在氯盐侵蚀环境下的受压性能,对12根TRC加固钢筋混凝土柱进行轴心受压性能试验研究,分析了不同干湿循环次数(0,60,90和120)、不同持续荷载比(0,0.1,0.2和0.4)、氯盐干湿循环与持续荷载耦合作用以及短切纤维改性高性能混凝土对TRC加固效果的影响。研究结果表明:干湿循环作用后TRC加固柱的极限承载力及变形性能有下降趋势,在干湿循环作用次数达到120次后,TRC加固柱的极限承载力降低6.71%;相比于单一的干湿循环作用,在氯盐干湿循环与持续荷载耦合作用下,TRC加固柱的变形和承载力下降更多;在干湿循环(90次)不变时,持续荷载比的增加会降低TRC的加固效果;干湿循环与持续荷载耦合作用的增加会改变TRC加固柱的破坏形态;使用短切PVA纤维改性高性能混凝土作为TRC基体加固钢筋混凝土柱会使其耐久性能稍有提高;给出了氯盐干湿循环作用下TRC加固RC柱的轴心受压极限承载力简化计算公式,计算值与试验值吻合较好。