火灾配筋混凝土空心板梁承载力试验研究

以某高速公路桥梁火灾后配筋混凝土实体板梁为研究对象,对其进行了不同火灾工况下梁体承载力试验,得出了不同火灾工况下梁板承载力变化规律,建立了火灾后梁体承载力修正公式和梁体刚度修正系数,为开展配筋混凝土桥梁火灾损伤后性能评价和科学处治提供借鉴。     

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。     

混凝土桥梁火灾损伤数值分析方法研究

以混凝土桥梁为研究对象,进行火灾作用下的混凝土结构损伤数值分析。首先,根据桥梁火灾特点,制定火灾热释放速率分析方法,并对桥梁火灾发展过程进行分析,建立了桥梁火灾模型。然后,采用FDS进行桥梁火灾数值模拟得到火灾温度场,并以此为基础进行了桥梁结构温度分析。最后,根据不同温度下的混凝土外观损伤特点,进行了桥梁外观损伤分析。同时,根据温度沿混凝土板厚的变化规律,建立了受火桥梁损伤深度计算方法。通过上述研究,形成了适用于混凝土桥梁火灾损伤的数值分析方法,可用于桥梁火灾损伤评估,有助于提升桥梁养护质量。     

公路隧道衬砌混凝土火灾高温下的物理力学损伤规律

围绕公路隧道衬砌混凝土火灾高温下的物理力学损伤特征,通过大量的公路隧道衬砌混凝土试件烧蚀试验,及试件烧蚀后的探伤试验（超声波法、回弹法）、强度试验和刚度试验,系统研究国内公路隧道C20～C35常用混凝土标号区间的混凝土材料火灾损伤,给出各种工况下的损伤规律与表现特征。对公路隧道衬砌结构温度损伤形式进行划分,对混凝土材料的火灾后力学性能进行归纳分析,建立衬砌混凝土外观和力学指标与火灾温度的定性、定量关系,总结提出衬砌混凝土损伤等级,为定量与定性评价公路隧道衬砌混凝土损伤状况提供试验依据。     

空心板桥火灾后结构损伤检测与评估

该文针对某空心板桥火灾后的技术状况进行了现场检测与损伤评估,研究探讨了火灾对中小跨径空心板桥结构性能的影响。在现场检测桥跨结构火灾后损伤分布及结构表面火灾温度判断的基础上,通过墩柱及盖梁的混凝土强度测试、空心板粱的上拱度测试、支座检查,以及结构内部钢筋性能试验,对桥梁结构受损程度进行综合评定。从而了解火灾后桥跨结构的损伤分布情况,掌握包括板梁、盖梁、墩柱、支座等各结构部件在火灾后的实际技术状况。进而为跨线桥的加固设计和养护管理提供技术依据。     

混凝土桥梁火灾后损伤检测与技术状况评估

以遭受火灾的某混凝土桥梁为例，介绍该桥火灾后踏勘及结构特殊检测结果。采用表观推定不同构件的过火温度，并结合实测混凝土截面损失，对混凝土及钢筋材料性能折减，计算灾后主梁截面承载能力，进而依据规范对桥梁结构进行技术状况评估，可为同类桥梁火灾后的损伤检测评估工作提供参考。     

公路桥梁损伤等级评价与处治对策系统研究

针对当前公路桥梁养护管理工作的迫切需要，开展了在桥梁损伤评价与处治对策中应用和开发专家系统的新尝试。就构成该专家系统知识库和推理机制的需要，提出了公路桥梁损伤的评价方法、评判标准、对策方法和两个不确定性推理指标，并用Ｔｕｒｂｏ－ｐｒｏｌｏｇ人工智能语言予以实现。     

过火混凝土桥梁评价方法及耐久性损伤评估模型

针对目前桥梁火灾的频发现象和灾后桥梁的服役功能,研究了桥梁火灾特点与破坏特征。基于火灾场不同材料、不同力学参数对温度的损伤敏感度和结构不同部位的损伤对结构性能的影响程度,建立不同部位损伤权重系数,通过调节权重向量确定损伤敏感因子和最不利位置,提出了桥梁火灾后网分评价方法和混凝土桥梁火灾后抗力耐久性损伤评估模型。并利用有限程序对相关实例进行数值分析,对其耐久性进行了评定。结果表明:耐久性评估模型准确可靠,所得数据明确;网分评价法可对火灾后桥梁结构进行安全评价,也可对重大结构进行长期健康监测。     

空心板桥火灾后结构承载能力试验与安全性评估

该文针对某空心板桥火灾后的技术状况进行了现场检测与损伤评估,研究探讨了火灾对中小跨径空心板桥结构性能的影响。在现场检测桥跨结构火灾后技术状况的基础上,通过实桥静载试验,掌握了火灾后桥梁的实际结构受力状况及实际承载能力,对火灾后桥跨结构的安全性进行了评估。结果表明,火灾后部分板梁实际承载能力降低,已不具备承受预定设计荷载的强度。     

火灾受损桥梁的检测与评估

针对混凝土火灾损伤的特点,结合工程实例,介绍火灾受损钢筋混凝土桥梁检测评价的方法,并提出加固处理方案,其方法和思路可为处理类似混凝土桥梁火灾损伤的检测和评价提供有益的参考。     

基于多指标多级可拓评价的混凝土梁桥下部结构可靠性评价

为对混凝土梁桥下部结构可靠性进行合理评价,采用多指标多级可拓评价方法与改进的层次分析法结合,通过计算其关联度,将多因子的评价归结为单目标决策,以定量的数值表示评价结果。建立基于可拓学的混凝土梁桥下部结构可靠性评价模型,对某梁桥下部结构进行多指标多级可拓评价。结果表明,桥梁下部结构可靠性状态为Ⅳ类且略偏于Ⅲ类,根据评价结果和桥梁病害发展趋势对下部结构进行处治,并采用荷载试验验证了评价结果及处治方法的合理性和有效性。多指标多级可拓评价方法是面向评估对象与过程统一的评价方法,评估结果能够反映桥梁下部结构的总体可靠性。评价方法过程中给出了项目层的现状水平,有助于分析桥梁可靠性下降的原因,以及优化结构的维修、加固决策。     

火灾后混凝土桥梁的检测与评估

混凝土桥梁结构遭受火灾后,造成桥梁承载能力和耐久性不同程度的恶化。通过某桥梁火灾后的检测评估实例,探讨火灾后桥梁损伤检测评估方法的应用。综合应用多种检测方法,对火灾后混凝土桥梁损伤程度作出合理的评估,为桥梁的修复提供可靠的依据。     

基于有限元方法的复合钢混凝土桥梁热点应力分析研究

通过建立复合钢混凝土疲劳危险部位焊接构件的三维有限元模型,围绕桥梁交通荷载作用下局部热点应力和疲劳损伤累积进行分析,获得合适的在役钢-混凝土桥梁关键焊接构件的疲劳损伤评价方法。研究结果表明:采用大桥有限元模型进行动力特性分析,模型计算固有频率和实测值最大误差在10%以内,计算的动力特性和设计测试阶段特性相符;钢混凝土桥梁纵向加劲桁架细节热点应力区域出现在上下弦杆与对角撑、盖板连接处,与焊缝构件最大疲劳损伤位置一致,主梁框架热应力出现在靠近公路外侧梁腹板连接处;通过线性米勒准则获得的疲劳损伤累积呈线性变化,在高周疲劳损伤初期损伤率增长较慢,后期较快,适用于在役结构疲劳寿命评价。     

混凝土桥梁火灾损伤检测评估方法与应用

借鉴建筑结构火灾损伤评估的研究成果,根据混凝土桥梁自身特点和常用的检测手段,提出适用于混凝土桥梁的火灾损伤检测评估方法.以某高架桥火灾损伤检测评估为例,阐述该方法对混凝土桥梁火灾损伤检测评估的应用价值.该方法亦可为其他类型桥梁的火灾损伤检测评估提供参考,其评估结果可为火灾后桥梁的加固设计提供重要技术依据.     

火灾下公路悬索桥高温力学性能研究

为了探明公路悬索桥货车火灾下的高温力学性能,利用热-结构分析软件ANSYS建立某大跨径悬索桥有限元模型。根据公路桥梁火灾的特点,选取货车升温曲线模拟货车燃烧,对悬索桥施加随温度变化的热荷载,得到悬索桥混凝土板和钢梁的强度和弹性模量随时间变化曲线,以及应力挠度随时间变化曲线。结果表明:混凝土桥面板在火灾下升温迅速,弹性模量和强度衰退较大;钢梁由于受到混凝土板的保护作用,升温速率较低,力学性能下降较小。为此,在桥梁上应当设置合理的防火措施,以避免造成更大的损失。     

空心板梁桥结构退化规律及其预测研究

通过资料调研整理,总结了上海市公路与城市道路预应力混凝土和普通钢筋混凝土梁桥结构的常见病害特点,运用统计方法建立了空心板梁桥结构技术状况退化曲线和结构状况变化的预测模型。结果表明:空心板梁桥主要病害类型为主梁混凝土碳化、钢筋锈蚀,主梁混凝土裂缝,铰缝损伤,支座综合病害,伸缩缝损坏、墩台顶渗水,混凝土表层缺陷;至2014年底,上海市各区域桥梁技术状况指标BCI平均值为92.4,总体技术状况良好;预应力混凝土和钢筋混凝土空心板梁桥大致分别在20 a和15 a桥龄时结构状况退化为三类(C级)。     

先张法预应力混凝土空心板过火后损伤评估

随着我国桥梁业的发展,桥梁遭受火灾的数量也在不断增多,为了研究火灾作用后先张法预应力混凝土空心板的实际损伤,以某省一座经历火灾后中小跨径预应力混凝土空心板梁为工程背景,对进行外观、特殊检测,推定火灾现场温度,并对单梁剩余承载能力评定。结果表明:火灾温度效应下,混凝土会发生爆裂、剥落,严重降低结构有效截面面积,造成混凝土强度、钢绞线强度及有效预应力下降;据火源中心越近碳化深度越大,但是对于混凝土爆裂区并不成立,即碳化深度不适用于评价火灾中发生混凝土剥落的构件;混凝土梁桥过火后需使用适当工具对其锤击检查,以便及时发现内部爆裂区域。     

火灾下混凝土空心板温度场及损伤规律研究

为分析火灾下混凝土空心板温度场分布变化，研究其结构受火损伤规律，从服役多年的空心板桥上截取长2.6 m的梁段，按ISO 834标准规定的升温曲线对其进行180 min的明火高温试验，通过预埋温度传感器实测获得空心板梁段温度场随受火作用时间的分布变化规律。在此基础上，结合统计得到的混凝土热工参数代表值、火灾试验升温加热过程和空心板实际受火热边界条件，对梁段的温度场进行有限元数值仿真分析，并将温度场理论计算结果与实测结果进行比较，分析温度场计算偏差的主要原因，探讨温度场有限元模型参数合理取值。采用300℃、500℃和800℃等温线法分别计算火灾下空心板的截面缩减系数。基于最小二乘法拟合得到空心板截面缩减系数与受火作用时间关系，对其火灾下截面损伤进行多项式量化。研究结果表明：空心板内部在试验前期升温速度较快，后期趋于平缓；同一时刻下，空心板内部温度沿梁高方向非线性递减，且梯度逐渐降低；空心板温度场有限元数值仿真结果与实测结果接近；所提出的热工参数代表值合理；空心板截面高度对其受火损伤范围影响不大；火灾下混凝土空心板截面缩减系数随受火时间呈二次抛物线递减，并随梁高递增。该研究成果可用于类似桥梁火灾下的温度场仿真分析和损伤状况评估。     

桥梁工程中混凝土板梁裂缝的预防和处治

近年来．钢筋混凝土板梁桥由于结构简明、施工方便、造价低廉等优点．在农村公路危桥改造工程中被广泛使用，但桥梁中的混凝土板梁出现裂缝是一个普遍存在而又难于解决的实际问题。文中对桥梁工程中钢筋混凝土板梁常见的一些裂缝进行了探讨．并针对具体情况提出了一些预防和处治措施。     

火灾受损隧道的检测与评估

针对隧道衬砌混凝土火灾损伤的特点,结合工程实例,介绍火灾受损隧道检测评价的方法,并提出加固处理方案,其方法和思路可为处理类似公路隧道火灾损伤的检测和评价提供有益的参考。