体外预应力钢-混凝土组合连续梁试验研究

进行了预应力钢-混凝土组合连续梁的静载全过程试验，分析了荷载-跨中变形特征，沿梁长度的滑移分布规律，截面高度方向的应变分布、预应力筋应力变化以及连续梁的内力重分布机理、破坏模态与极限强度；非线性有限元分析结果、简化计算模型预测结果与试验结果吻合较好。     

桥梁施工中连续梁内力重分布程序设计及应力

在桥梁结构施工中,由于施工荷载以及连续梁的自重的作用,使得连续梁的某些梁段脱离支座,发生内力重分布,危及结构安全,以连续梁的有限元方法为基础,提出了一种判断梁与支座脱离的方法,并给出了内力重分布的程序设计方法,可供实际工程中参考使用.     

钢纤维高强混凝土连续梁的试验研究

完成了四片预应力高强混凝土--钢纤维高强混凝土变截面连续梁的静载试验,记录了四片梁的弯矩重分布过程,指出了弯矩重分布是与裂缝的出现和发展密切相关的.讨论了部分预应力比PPR对连续梁内力重分布的影响.     

钢纤维高强混凝土连续梁的试验研究

完成了西片预应力高强混凝土－－钢纤维高强混凝土变截面连续梁的静载试验，记录了四片梁的弯矩重分布过程，指出了弯矩重分布是与裂缝的出现和发展密切相关的。讨论了部分预应力比PPR对连续梁内力重分布的影响。     

双折线先张预应力高强混凝土Ⅰ型梁抗弯性能足尺模型试验

作为桥梁快速建造中一种高效的装配式新结构，预应力混凝土Ⅰ型梁采用双折线先张法施工的密束预应力体系，具有预应力损失小、预压应力分布均匀、施工安全性好等特点。为检验该新型结构的抗弯性能，建立其正常使用极限状态及承载能力极限状态的抗弯能力设计及评价方法，开展了结构足尺模型的抗弯承载性能全过程加载试验，观察了结构在全截面工作阶段、开裂阶段和破坏阶段的结构形态、变形与受力特征及破坏模式。试验结果表明：在正常使用阶段，梁体工作性能良好，结构达到开裂荷载前，内力增量与荷载呈线性关系，应变分布满足平截面假定，受压区混凝土压应变、主梁挠度、主筋应变及预应力钢绞线内力增量均呈线性变化；继续加载时，结构内力及变形呈现明显的非线性特征，裂缝逐渐增多，应变增长速率加大，模型梁上翼缘应变横向分布差异性增大，呈现一定的剪力滞效应；随着裂缝深度发展，混凝土逐渐退出工作，预应力束不再与混凝土共同受力，直至梁体发生断裂；试验梁的计算破坏荷载与测试值的比例系数为1.08,静力延性系数为2.27,表明双折线先张预应力高强混凝土Ⅰ型梁的抗裂、抗弯承载能力计算模式具有较好的适用性和优异的抗弯静力延性。     

不同施工方法对铁路连续梁配束的影响

为研究不同施工方法对铁路预应力混凝土连续梁内力、配束的影响,采用Midas有限元程序,分别对3种不同施工方法的预应力混凝土连续梁进行模拟建模分析。结果表明,不同施工方法引起的连续梁内力变化较大,进而影响配束方式;只有对不同施工方法的内力变化及体系转换过程进行分析,才能保证连续梁在施工阶段及运营阶段的安全适用、经济合理。     

预应力高强混凝土—钢纤维高强混凝土连续梁的试验及非线性分析

完成了四片高强混凝土－钢纤维高强混凝土变截面预应力连续梁的静载试验，记录了四片的梁的弯矩－挠度曲线及弯矩重分布过程，指出了弯矩重分布是与裂缝的出现和发展密切相关的，讨论了部分预应力比PPR对连续梁内力重分布的影响，最后对四片试验梁进行了材料非线性分析。     

预应力混凝土连续梁桥考虑徐变时的支座沉降次内力分析

为了研究在徐变作用下，超静定结构发生支座沉降时引起的次内力，以1座5跨预应力混凝土连续梁桥为例，采用换算弹性模量法对连续梁的次内力及最终内力进行计算，在此基础上进一步分析了次内力对连续梁内力分布的影响。计算结果表明:超静定连续梁发生支座沉降时，会在结构中产生显著的次内力，在徐变作用下，由支座沉降产生的弹性内力会随时间的变化而有所减小，徐变对由支座沉降产生的弹性内力具有卸载作用，结构上的最终内力大小约为弹性内力的45%。在满足连续梁安全性的前提下，可以适当地改变截面尺寸以降低桥梁刚度，有利于节约造价，创造更大的经济效益。在实际工程中，可以采用在连续梁上施加压重或者平衡重的方式来调整结构上的内力分布，进一步降低徐变产生的次内力对桥梁结构的影响。     

先简支后结构连续梁桥徐变效应分析

混凝土的徐变对先简支后结构连续梁桥的变形及内力影响较大,在设计和施工中不可忽略。对先简支后结构连续梁桥的徐变进行理论计算,并通过举例应用分析混凝土徐变对其结构内力及变形的影响规律。     

客运专线大跨度PC连续箱梁桥收缩徐变研究

预应力混凝土连续箱梁桥的结构形式因其具有结构变形小、整体受力性能好等优点而被广泛应用,但是在桥梁运营阶段,梁体会因桥梁设计及施工过程中考虑收缩徐变不足而产生裂缝和不同程度的下挠现象。为了考虑混凝土收缩徐变对结构性能的影响规律,该文以青弋江客运专线预应力混凝土单箱三室连续梁桥为背景,通过有限元分析软件Midas/Civil对收缩徐变引起的主梁挠度、内力、钢束预应力损失进行对比分析。结果表明:混凝土收缩徐变引起主梁挠度增大,对中跨跨中附近影响尤其显著,考虑收缩徐变影响后主梁挠度变化曲线与实测值吻合度较好;混凝土收缩徐变导致主梁内力重分布,在成桥后前3年影响速率较大,以后逐渐趋于稳定;混凝土收缩徐变引起的钢束预应力损失,在跨中附近影响程度较大,在桥墩处影响程度较小;收缩徐变效应在成桥3年时已完成绝大部分。     

单点支承单箱多室连续梁的空间受力分析

本文对支承条件、桥型各异的3座单箱多室连续梁桥,采用有限元平面杆系程序和有限元空间架格程序分别加以计算,结果发现单箱多室连续梁桥内外肋纵向内力的强度沿截面分布很不均匀;且由于单点支承或相邻支承条件的不同,截面横向发生的沉陷较大,其纵向内力出现重分布。梁纵向内力与通常的平面杆系计算结果有较大的出入,误差之大,若仅采用杆系程序计算结果,再提高10％的“安全”系数,一方面造成材料不必要的浪费,另一方面将导致设计不安全。     

无背索斜拉桥钢-混凝土组合脊骨主梁的关键受力分析

根据无背索斜拉桥中大悬臂钢-混凝土组合脊骨主梁的结构和受力特点,采用空间有限元法分析了混凝土桥面板徐变对组合脊骨梁内力分配的影响、钢箱梁扭转效应、组合悬臂挑梁受力及荷载横向分布、桥面板剪力滞效应等几个关键性受力问题,并利用外国规范验算了钢箱梁承压板的局部稳定性。由分析可知,混凝土徐变导致脊骨梁中钢箱梁应力增加,混凝土板应力下降;钢箱梁的扭转翘曲正应力可达到弯曲正应力的10%;大悬臂组合行车道板的横向分布计算取3片梁模型即可,且施工中采取预弯措施可防止组合挑梁的混凝土板受拉开裂;《本四桥规》中承压板容许应力计算公式约具有2.0的安全度;混凝土行车道板的剪力滞效应明显,塔梁固结处的行车道板还出现了负剪力滞现象。上述结论可为同类结构设计提供参考。     

钢筋混凝土梁受压区加固后新增混凝土高度分析

针对受压区增大截面加固后的组合截面受弯构件正截面承载力计算公式并没有对其新增混凝土高度的限制条件进行说明,对钢筋混凝土梁受压区加固后新增混凝土高度进行分析.考虑新增混凝土的应变超前效应,对加固后钢筋混凝土梁进行应力应变分析,得到界限破坏的3种形式.对每种界限破坏形式利用截面材料的应力应变关系,得出加固后的钢筋混凝土梁极限承载力计算公式.通过引入截面有效系数和承载力可提高系数以及程序得出新增混凝土高度对其承载力的影响,并进一步得出新增混凝土高度的限制条件.分析结果表明,原截面高度与加固后截面高度比尽量要超过0.8,这样避免原构件的截面受拉钢筋应力很快达到屈服状态,发生少筋脆性破坏的情况.     

锚贴U形钢板-混凝土组合加固RC梁的抗弯试验

为了研究锚贴U形钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土梁的抗弯性能，设计5根加固梁和1根对比梁进行抗弯试验。试件的主要设计参数包括有无加载历史、钢板纵向加固长度、钢板厚度和螺杆间距。加载仪器采用1 000 kN梁柱加载系统，应变采集使用静态应变分析系统，挠度采用机电百分表测量。试验过程中，观测记录试验梁在荷载作用下截面应变、跨中挠度、加固部分与原混凝土之间的相对滑移、裂缝的产生与发展。基于平截面假定，推导试验梁的极限抗弯承载力计算公式，并对比模型试验与理论分析结果。试验结果表明：与未加固的对比梁相比，锚贴U形钢板-混凝土组合加固后的试验梁其开裂弯矩提高近50%，极限抗弯承载力提高约1倍；钢板纵向加固长度对梁的整体刚度有显著的影响，加固范围越大刚度提升越显著；加固范围应充分考虑加固部分截断处截面的抗剪能力，避免使试件从塑性弯曲破坏模式变成脆性剪切破坏模式；对比螺杆间距15 cm与30 cm试验梁的结果发现，只要符合构造要求的螺杆间距对试件的承载能力影响很小，但对裂缝开展有一定的影响，螺杆间距越密其裂缝开展明显变小；随着加固钢板面积增大，抗弯承载力也随之提高。针对加固后适筋破坏的RC梁，推导了极限抗弯承载力计算公式，利用公式计算出的极限抗弯承载力的理论值与试验值相对差值均在10%以内。     

南沙大桥东涌互通主线二桥模架悬浇跨线施工技术

南沙大桥东涌互通主线二桥为一联五跨连续刚构桥,下穿、上跨多条既有线。该桥主梁采用节段悬臂浇筑工艺施工,其22至23号墩上跨既有C匝道,施工净空仅29 cm。为在不影响C匝道运营的前提下进行跨线施工,提出22至23号墩采用模架结构进行悬浇跨线施工。模架结构由钢壳和桁架两部分组成,其中,钢壳既作为施工阶段混凝土浇筑用模板,又作为混凝土箱梁结构的一部分,还兼做跨线施工防护棚。施工时,22号墩广州侧、23号墩东莞侧梁段采用挂篮进行节段悬浇施工;22号墩与23号墩间梁段采用模架结构进行节段悬浇施工,待跨中合龙段施工后,拆除墩身两侧的临时支撑、挂篮和桁架,完成跨线施工。     

脱黏对桁架式钢管混凝土拱桥受力性能的影响

采用平面应变理论推导了轴向压力、温度荷载、收缩应变作用下钢管和核心混凝土界面拉应力的计算公式;提出了钢管混凝土拱桥完全脱黏的计算模型,分析了脱黏对桁架式钢管混凝土拱桥内力、刚度和面内极限承载力的影响;提出了采用内法兰构造在有限点限制钢管与核心混凝土相对滑移的脱黏对策,并以茅草街大桥实测数据对内法兰构造的有效性进行了验证。结果表明:脱黏使桁架式钢管混凝土拱桥钢管内力增大,结构刚度降低,面内极限承载力下降;在有限点设置内法兰构造使得脱黏之后桁架式钢管混凝土拱桥的受力性能与黏结良好时比较接近。     

组合梁抗弯极限承载力参数影响分析

为研究组合梁抗弯极限承载力的参数影响规律,利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型进行数值模拟。结果表明,钢梁强度、钢梁腹板厚度、钢梁腹板高度、钢梁上下翼缘厚度、栓钉直径均可不同程度地影响组合梁的抗弯极限承载力。其中钢梁强度由235 MPa提升至390 MPa时,组合梁极限承载力提升了43.7%,钢梁腹板厚由4 mm提升至16 mm时,组合梁极限承载力提升了40.9%,钢梁腹板高度由360 mm提升至660 mm,组合梁极限承载力提升了50.8%,钢梁翼缘厚度由6 mm提升至12 mm时,组合梁极限承载力提升了32.6%。相比之下,混凝土板厚度及混凝土强度影响较弱。     

卸载与不卸载的RC梁桥粘贴碳纤维布加固计算

通过对5片实桥模型T型梁进行破坏试验,研究了粘贴碳纤维布数量和卸载与不卸载加固对钢筋混凝土T型梁抗弯承载能力的影响,讨论了粘贴碳纤维布梁的破坏状态:塑性受压破坏、纤维断裂破坏、粘结破坏、剪切破坏、剥离破坏。在模型梁试验的基础上,提出了粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土简支T型梁的抗弯承载力计算方法,针对不同破坏形态讨论了不同的计算方法并予以一定简化,与试验结果比较表明:该方法准确有效,可为桥梁工程加固实践提供试验参考和依据。