重力式斜交U型高桥台模型试验研究

依据相似准则,对重力式斜交U型高桥台模型在外荷载作用下的变形、破坏进行了试验研究。总结了桥台在土压力和外荷载作用下,加固前后及采用不同加固方案的变形和破坏特征。     

带桩基重力式U型桥台台身裂纹成因的数值分析

带桩基重力式U型桥台由于桩基沉降导致台身开裂的研究成果目前未见有报道。由于地质条件及桥台构造复杂、运营影响因素多,重力式U型桥台往往在运营期间出现开裂,其裂纹特征、走向、形态破坏状态等与普通桥台有较大差异。本文依托某大桥带桩基重力式U型桥台,由于沉降带来的桥台开裂进行了ANSYS有限元计算模拟,针对各个桩基沉降对桥台开裂的影响进行了逐一分析,找出了对桥台开裂影响最大的桩基。本文研究思路与结果具有较大的工程参考意义。     

钢板组合梁桥横向U型筋湿接缝力学性能试验研究

针对传统钢板组合梁桥湿接缝焊接工程量大、安全储备较难保证等问题,提出横向U型筋湿接缝结构,研究其受力可靠性。考虑横向U型筋不同搭接形式及长度,选取并制作支座墩顶中间位置横向U型筋湿接缝试件进行静力拉伸试验、支座墩顶钢主梁位置横向U型筋湿接缝试件进行动力疲劳试验,分析试件裂缝发展、破坏形态和钢筋应力的变化规律。结果表明:静力拉伸试验下,横向U型筋湿接缝施工缝处会较早产生裂缝;横向U型筋采用焊接或增加搭接长度可减小钢筋平均应力。动力疲劳试验下,混凝土开裂会造成横向U型筋应力转移,开裂荷载附近横向U型筋应变变化较为明显,开裂后横向U型筋应力呈非线性增长。静、动力试验过程中,横向U型筋结构裂缝发展及钢筋受力均满足设计要求,力学性能较好。     

基于温差和收缩作用的高寒干旱地区桥台裂缝分析

老集高速公路位于高寒干旱的内蒙古地区,其大部分桥梁的桥台均出现了不同程度的裂缝.文章根据该桥梁所处地理位置的环境气候条件,从理论上分析了影响桥台开裂的各种因素；采用ANSYS有限元软件建立桥台的三维实体模型,将影响桥台开裂的各种因素当成荷载对桥台受力进行分析计算,确定引起桥台开裂的主要原因；提出在工程中应当注意的问题及建议,可为同类工程参考.     

台后挡墙引起的桩柱式桥台病害分析及处治研究

主要叙述了软土地基上桥梁采用台后挡土墙引起的病害,由于台后挡土墙的作用,使得桥台立柱所受的水平荷载成倍增加,导致桩柱式桥台立柱在河心侧开裂;分析其产生的机理,并针对性地提出了加固方案,同时总结了设计和施工上的经验。     

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.     

基于自制试验平台的公路隧道破坏特征实例研究

为了探究和平公路隧道衬砌结构发生开裂的原因及特征,自行研制了适用于该研究的隧道结构性能测试平台。试验平台由控制系统、供压系统和加载系统组成,能够实现对隧道模型任意位置的精确加载,可研究隧道结构在多种形式外荷载作用下的力学性能。基于该试验平台,以和平公路隧道二次衬砌为原型,根据其现场测试结果进行了几何相似比为10的物理模型试验,详细分析了隧道结构在试验过程中的变形规律和破坏特征。将模型试验结果与现场裂缝分布特征进行对比以验证试验结果的可靠性,并根据试验结果对隧道原型的工作状态进行评估。研究结果表明:在依据现场实测确定的偏压加载工况下,隧道结构整体呈压扁趋势,最大径向位移位于拱顶右侧;结构的受力变形过程可分为3个阶段,分别以拱顶开裂和仰拱开裂为分界点;拱顶内表面和拱脚外表面被拉裂,边墙内表面由于局部压应力过大也产生开裂;拱顶最先开裂且开裂情况最为严重,偏压一侧边墙较另一侧边墙严重;随着外荷载的增加,拱部开裂状况加剧,最终形成主开裂区并引起结构整体的失稳破坏;模型试验结果与隧道现场裂缝分布特征基本吻合;隧道原型研究断面目前虽处于安全状态,但应及时采取有效的处治措施,防止衬砌裂缝的进一步发展和结构的失稳破坏。     

退役预应力混凝土梁受弯全过程分析及试验研究

为了解在运营若干年后预应力混凝土空心板梁的材料退化和受力性能,探讨其在抗弯荷载作用下的承载能力及破坏模式,以汀塘圩大桥为背景,对该桥2片服役11年的PC空心板梁的材料强度、结构退化等进行详细检测,并采用2对加载装置进行三分点对称加荷,从弹性阶段、开裂荷载直至构件破坏,对试验梁的变形性能、破坏机理和抗弯极限承载能力等受弯特性进行全过程分析及试验研究。结果表明:试验梁跨中极限位移可达计算跨度的1/42,呈现出明显的延性破坏特征,在服役11年后仍具有很好的延性及足够的强度。对于试验梁的抗弯极限承载力,将试验结果与现行桥梁规范及非线性有限元进行对比,证明了桥梁规范设计给出的板梁极限荷载计算公式的合理性。     

高等级公路半刚性基层沥青路面裂缝处治技术

对由于温缩机理和干缩机理引起的基层开裂和因荷载型裂缝和非荷载型裂缝所引起的沥青面层损坏原因以及裂缝成因进行分析,并分别从路用材料、路面结构组合、施工技术以及现场再生维修等方面提出了一些针对半刚性基层损坏而导致路面破坏的防治措施。     

软土地区桥台在水平荷载作用下的结构分析

针对软土地区的桥台 ,采用有限单元法建立桥台 -桩系统分析模型。对软土在桩上由于超载产生的侧向压力进行了参数研究 ,研究表明这种土压力荷载相当大。最后对一实际桥台进行了计算 ,计算结果可以合理地解释该桥台的开裂现象 ,为桥台加固提供理论指导     

土工格室柔性桥台变形特性离心模型试验研究

通过离心模型试验揭示了土工格室柔性桥台的变形特性,即未加筋桥台产生的位移明显大于土工格室柔性桥台产生的位移;同时,未加筋桥台产生整体滑移,而土工格室柔性桥台因微裂缝的阻断和错位,台背未见破坏。还分析了土工格室的加筋机理,即土工格室在土体中产生的“紧箍”和“网兜”作用,有效减少了桥台的侧向位移,抑制了竖向裂缝的产生并阻断其扩大和贯通,大幅提高了土工格室柔性桥台的稳定性。     

U型重力式桥台裂缝处理

针对重庆境内某山区简支梁桥U型重力式桥台出现裂缝,通过调查分析,确定裂缝产生机制,并针对机制,采用有压注浆加固地基和预应力、自进式锚杆、钢筋混凝土竖梁结合的方案加固桥台。裂缝处理后,通过观测,证明处理方案有效。     

U肋-面板全熔透焊接接头疲劳性能试验

正交异性桥面板U肋-面板焊接接头为疲劳裂纹多发部位，为了提高U肋-面板焊接接头疲劳性能，分析目前规范中对该构造细节的疲劳设计要求以及疲劳问题依然存在的原因，在目前主要采用部分熔透焊形式的背景下，考虑引入全熔透焊接以期达到提高疲劳性能的目的。研究围绕一种全新的U肋-面板全熔透焊接接头的疲劳性能分别开展构造细节和节段足尺模型试验研究。试验结果表明：全熔透疲劳裂纹都是始于U肋内侧焊趾处，沿着U肋腹板厚度方向发展，部分熔透焊裂纹主要始于未熔透焊缝的焊根部位，沿焊喉方向发展，直至贯通整个焊喉，且在同样加载条件下，全熔透焊裂纹产生的加载次数明显高于部分熔透焊；全熔透焊的热点应力试验测试值与理论计算值基本一致，U肋焊趾部位应力集中明显，内侧受拉外侧受压，解释了疲劳裂纹起始点为U肋焊趾内侧；经回归计算得到热点应力疲劳强度为263.8 MPa；将足尺节段疲劳试验加载幅度对应的加载次数换算为公路桥梁规范单车轮轮载60 kN所对应的加载次数，2个试件加载次数都超过1.2亿次，且U肋-面板全熔透焊接接头依然没有疲劳裂纹产生，表明U肋-面板全熔透焊接接头具备优良的抗疲劳性能。     

墩台大体积混凝土温度应力分析与裂缝控制探讨

该文通过对重力式墩台裂缝成因的分析,指出温度裂缝是重力式墩台裂缝控制的关键,分析了温度裂缝的两种不同类型及受力机理,推导了两种不同类型温度应力的理论计算公式,并给出了施工现场温度控制与防裂的一些措施。     

大体积混凝土裂缝成因分析及温控措施

天津子牙河拱桥主墩位于软土地基上,采用了大型承台和重力式桥墩,均属于典型的大体积混凝土块体,且墩柱混凝土全断面一次性浇注完成。该文采用大型有限元软件Ansys分析了温度应力分布,揭示了大体积混凝土结构在温度和收缩作用下裂缝产生的机理。文章介绍,在施工过程中通过减小混凝土内外温差、降低外界条件对混凝土变形约束、提高混凝土自身抗裂能力等措施,有效控制和减小了大型承台和重力式矩形墩柱裂缝的产生。     

温度应力引起桥台裂缝的原因分析及加固实例

在详细调查的基础上,介绍了107国道槐河大桥桥台盖梁裂缝的分布情况,深入分析了裂缝形成原因,并阐述了该桥的加固方案和施工方法。     

整体式桥台桥梁的桥台结点受力性能研究

提出了整体式桥台桥梁的桥台一般构造和施工建造顺序,并以福建省上坂大桥为工程背景,通过建立空间有限元梁格体系和块体模型,分析了不同工况下整体式桥台桥梁的桥台结点内力和应力以及墩柱的裂缝状况,在参数分析中,引入了相对刚度的概念,探讨了桩的相对刚度和桥台高度对桥台结点受力性能的影响,初步研究了该类桥梁的桥台结点受力性能。研究结果将有助于整体式桥台桥梁在工程设计中的实际应用。     

厦漳高速公路林后互通立交桥台帽裂缝治理

通过对厦漳高速公路互通立交桥台帽裂缝产生原因进行分析,提出对裂缝的处理及利用钻孔压注水泥浆改善桩基土体的治理方案,经运营3 a的连续观察,其治理效果显著。     

带地梁的新型半整体式无缝桥梁温度效应研究

为了了解带地梁的新型无缝桥梁在温度变化下吸纳梁体变形的能力及接线路面的裂缝分布和发展规律,推导了带地梁无缝桥梁在温度作用下的内力与变形计算公式,编译了相应的接线路面配筋计算程序,进行了足尺带地梁无缝桥梁的试验研究,同时对比了带地梁无缝桥梁试验结果与理论计算结果。结果表明:带地梁的新型无缝桥梁能很好地传递梁体变形,实现对梁体变形的吸呐;按照程序的计算结果进行接线路面的配筋设计是安全的。