截面非均匀收缩对大跨径混凝土箱形梁桥长期变形的影响

主跨超过200 m的大跨径箱形混凝土梁桥的长期挠度问题,近年来不断受到国内外研究人员和工程师的关注。桥梁设计人员通过有限元程序计算分析得到的长期下挠量和发展趋势都同实际观测到的结果有较大出入。分析了目前计算中被忽略的因素,箱梁截面不均匀收缩对悬臂施工大跨径混凝土桥梁的影响。分析结果表明,箱梁截面的非均匀收缩对大跨径混凝土结构的长期下挠有不可忽略的影响,建议在设计计算中予以考虑。     

基于大跨径PC梁桥长期下挠的施工控制策略研究

大跨径PC梁桥运营期常出现持续下挠,甚至发生开裂,该现象广受专家学者的关注。目前对长期下挠机理的研究已经取得了大量的成果。并对该桥型的设计提供了一定的技术支持。但桥梁施工现场环境多样,工序复杂,施工过程的相关因素对PC梁桥的长期下挠也有着不可忽略的影响。针对这一问题,将通过对施工过程中结构长期下挠变形影响因素的分析,提出了相关影响因素的施工控制和管理方法,为相关桥梁长期下挠控制提供参考依据。     

大跨径刚构桥梁跨中下挠问题研究

大跨径刚构桥梁在实际运营中跨中会出现不同程度的下挠,对产生下挠的各种影响因素进行分析,显示混凝土的收缩徐变、设计及构造缺陷、施工及监控缺陷、混凝土裂缝均对刚构桥跨中下挠影响较大.以某跨径为(95+160+95)m连续刚构桥梁设计、施工为例,介绍跨中下挠的控制措施.实桥实施结果表明,通过合理的设计与施工,大跨径刚构桥梁的跨中下挠问题能得到一定抑制,但不能完全避免.     

车辆活载对预应力混凝土斜拉桥主梁变形长期影响的研究

桥梁下挠是评价其刚度的主要指标,也是评价桥梁健康状况的一个重要参数,对其长期实时监测,可以及时了解桥梁的健康状况。影响大跨径预应力混凝土斜拉桥主梁下挠的因素复杂,相互耦合,长期影响机理尚未完全掌握。因此,本研究对某预应力混凝土斜拉桥结构变形进行长期监测分析,从不同角度分析监测数据,总结车辆荷载对预应力混凝土斜拉桥主梁变形的影响规律。     

恒载零弯矩理论在克服梁桥梁体开裂下挠中的应用

从设计角度分析了造成大跨径预应力混凝土梁桥开裂下挠的根本原因,并从完善配筋理论方面系统地介绍了恒载零弯矩理论克服大跨径预应力混凝土梁桥开裂下挠的原理、实际应用及注意事项。     

大跨PC梁桥张拉临时体外束降低后期徐变下挠分析

主跨跨中持续下挠是大跨PC梁桥一大病害,至今都无法有效解决。而徐变是造成梁体下挠的主要原因,因此提出在悬臂施工阶段张拉临时体外束来加快徐变发展,从而减少桥梁运营后由混凝土徐变产生的下挠。以红岩溪特大桥为依托工程,并考虑4种临时体外束方案,通过有限元分析了各方案对梁体受力及变形的影响,同时分析了临时体外束对预应力的影响。结果表明在施工阶段使用临时底板体外束后,能显著降低成桥后负弯矩区结构转角及主跨跨中下挠,同时还能有效提高跨中截面抗裂性能。     

大跨径预应力混凝土箱梁桥长期下挠问题的研究现状

近年来,大跨径预应力混凝土箱梁桥的下挠现象日益威胁结构安全,而导致这一现象的原因仍然没有完全明确。从混凝土的收缩徐变、预应力效应、箱梁开裂的影响、现有计算与防治手段等方面,对国内外在大跨径预应力混凝土箱梁桥下挠问题上的研究现状进行了总结与综合评价分析;对导致下挠问题的主要成因与研究难点在机理上进行了解释。最后,对桥梁设计计算、桥梁混凝土施工及箱梁下挠的防治技术进行论述,并对开展控制结构长期下挠的研究提出了建议。     

长期荷载作用下混凝土徐变对连续刚构桥变形的影响分析

混凝土的徐变是引起连续刚构桥长期下挠的重要原因。文中以一座连续刚构桥为例,分析了长期荷载作用下混凝土徐变对连续刚构桥变形的影响规律,并对混凝土加载龄期,以及成桥交通开放时间等参数进行了探讨。分析结果表明,混凝土徐变对桥梁结构变形的影响是一个长期、逐渐累加的过程;如果混凝土加载龄期太小,将会导致桥梁结构长期变形显著增大;推迟成桥交通开放时间可明显减小桥梁结构的长期变形。     

大跨径梁桥竖向接缝有关问题分析

提出了竖向接缝不良品质是导致大跨径梁桥运营期间下挠过大的原因之一 ,分析了影响竖向接缝质量的因素及接缝质量对桥梁竣工后期挠度的影响 ,从构造上提出了改进方法     

大跨度预应力混凝土梁桥预应力损失及敏感性分析

预应力损失估计不足是目前大跨度预应力混凝土梁桥出现下挠、开裂等病害的主要原因之一.简要对比中美几种规范并结合一座悬臂灌注施工的大跨度桥梁,对悬臂束和合龙束的预应力损失规律进行定量分析和探讨,同时还进行预应力损失对桥梁挠度和应力状态的敏感性分析.研究表明,若预应力损失计算偏小,则会导致对桥梁内力和挠度计算的较大失真.     

考虑滑移效应的钢-混叠合梁桥抗剪性能研究

本文依托宁波绕城高速公路东段项目,针对叠合梁桥纵向抗剪分析中存在的不足,提出了将滑移效应的影响引入到钢-混凝土叠合梁桥当中,在进行抗剪分析时考虑了不同材料的力学性能所产生的影响,为同类型桥梁设计提供参考。     

PC桥梁裂缝统计参数对结构的影响

为了研究PC桥梁裂缝统计参数对结构的影响,对国内某地区T梁桥的裂缝进行了调研分析,并按照相关规范对桥梁的开裂状况进行分类统计,确定了以裂缝位置、裂缝宽度和裂缝高度作为桥梁裂缝统计参数。根据所确定裂缝参数的敏感性分析,利用Midas/FEA建立了无损预应力混凝土结构与各裂缝统计参数下的有限元模型,分析了裂缝统计参数对结构刚度以及承载力的影响,得出了裂缝统计参数对T梁桥刚度及承载力影响权值。结果表明:裂缝的宽度和深度是影响PC桥梁承载力的主要因素。     

纤维沥青混凝土劈裂性能试验研究

通过在AC-13Ⅰ基体中外掺聚酯纤维和玄武岩矿物纤维,以温度为参数,进行劈裂试验,分析温度对劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量的影响机理,建立纤维沥青混凝土劈裂破坏荷载和劈裂破坏劲度模量与温度的关系;通过在AC-13Ⅰ基体中外掺不同长径比的聚酯纤维,在不同温度下进行劈裂试验,分析纤维在劈裂面上的典型分布形态和不同温度下纤维的破坏形态,研究长径比变化对沥青混凝土劈裂性能的影响机理,建立不同温度纤维沥青混凝土劈裂抗拉强度与纤维长径比的关系;通过在AC-13Ⅰ基体中外掺聚酯纤维和玄武岩矿物纤维,以纤维掺量和温度为参数,进行劈裂试验,分析纤维掺量对劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量的影响机理,建立劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量与纤维掺量的关系。结果表明:温度是影响沥青混凝土劈裂性能的主要外部因素;纤维长径比和掺量对劈裂性能的影响规律与温度有关。     

钢筋混凝土简支T梁劣化影响及基于挠跨比的安全评估方法

桥梁运营过程中存在承载力劣化问题,快速准确地评估桥梁性能是后期安全运营的关键之一。以一座加固后的钢筋混凝土T梁桥为依托,取该桥上部4片T梁作为对象进行仿真分析,研究得出混凝土简支T梁在不同劣化程度对承载力、极限挠度的影响,并结合试验提出一种用于钢筋混凝土T梁在荷载作用下安全状况的评估方法,该方法可用于梁桥的静载试验评估。     

大跨径混凝土梁桥设计新思路

以大跨径预应力混凝土梁桥存在开裂、下挠过大等病害为对象,研究病害的主要成因和对策,试图探讨解决这些问题的设计新思路,即引入斜拉桥施工监控原理,对影响其应力、位移的主要因素,即自重、预应力摩阻损失、混凝土收缩徐变等进行施工和使用阶段的监控,并根据参数识别在施工阶段对预应力束进行股数调整,在使用阶段利用体内和体外备用束视监控情况进行内力调整,从而提高梁体的抗裂性能,达到有效预防混凝土梁桥常见的梁体开裂、跨中下挠过大等病害,文中对珠江大桥的设计做了简单介绍。     

公路混凝土梁桥寿命期养护优化策略分析

我国现行公路桥梁养护规范体系没有对保证结构达到预期寿命做出相应的规定,这使得在役桥梁的实际使用寿命往往明显低于其设计使用年限。为研究在役公路混凝土梁桥寿命期的养护优化策略,以保证结构实际使用寿命不低于其设计使用年限,将桥梁养护措施划分为预防性养护和纠正性养护两大类。考虑影响养护决策的各随机因素,以寿命期总养护活动成本最小作为优化目标,提出在役公路混凝土梁桥寿命期养护优化决策的数学模型,通过调查统计福建省内81座公路混凝土梁桥的历史养护记录数据,确定了各随机变量的统计特征值。以福建省内某在役公路混凝土梁桥作为分析案例,利用Matlab软件的遗传算法进行养护策略优化分析,得到了该桥在设计使用年限内混凝土主梁和桥墩的最佳养护时间和养护方法。案例分析结果表明,在役混凝土梁桥寿命期总养护成本与其使用寿命和结构性能均不成正相关关系;仅通过预防性养护,混凝土梁桥不能满足在设计使用年限内结构安全的要求;在满足桥梁设计使用年限和最低性能的双重约束条件下,采用预防性与纠正性养护组合的综合养护优化策略对应的寿命期养护成本为最小;在桥梁结构性能指标接近最低限值时进行纠正性养护,也可使寿命期总养护成本显著减小。     

柔性纤维混凝土(砂浆)断裂能试验研究

混凝土材料的断裂能是一个最为重要的混凝土非线性断裂力学参数,其大小标志着材料裂纹扩展的难易程度,对分析混凝土结构的性能有重要指导意义。通过几种柔性纤维混凝土（砂浆）试件的断裂能对比试验,研究不同纤维对混凝土（砂浆）试件断裂性能的影响,得出了一些有益的结论,为桥梁设计、施工和加固提供参考。     

大跨度混凝土梁桥的合理成桥状态设计方法

针对采用节段悬浇施工的大跨度混凝土梁桥普遍存在的持续下挠问题,提出基于荷载效应平衡的"合理成桥状态"概念以及相应的预应力配筋设计方法。通过合理的纵向预应力配置去适度平衡多种作用效应,使桥梁处于合理的成桥状态(弯曲状态、应力状态和挠曲状态),以便能够抑制跨中长期下挠。此外,还提出控制最大压应力水平和采用体内-体外混合配束的设计策略。结合持续下挠的机理讨论,认为合理成桥状态是一种能有效抑制桥梁下挠的实用设计方法。     

混凝土徐变对大跨连续刚构桥长期下挠的影响分析

混凝土徐变是造成大跨度预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠的主要原因,笔者从徐变模型出发,综合比较了中国公路新旧桥规徐变模型的差异,以某二级公路上的一座特大桥为项目背景建立有限元模型,进行实例分析计算,同时比较了不同加载龄期对长期下挠的影响。计算结果对大跨连续刚构桥长期下挠的分析具有一定借鉴作用。     

随机变温作用下徐变对预应力混凝土梁桥结构行为的影响

结合在自然环境条件下开展徐变试验和既有研究成果,对现有可考虑温度影响的徐变模型包括Fahmi提出的基于时间-温度等效原理的徐变模型、CEB-FIP(1990)模型、BP模型、B3模型和组合徐变模型进行比选,并将比选出的组合徐变模型应用于预应力混凝土梁桥的徐变效应分析中。假定徐变符合弹性徐变理论,基于初应变法解决了应用组合徐变模型进行桥梁结构徐变效应分析的问题。通过将基于组合徐变模型和依据我国公路04桥规分析得到的桥梁结构变形、应力和预应力损失结果进行比较,探究忽略实际变温对徐变影响可能导致的桥梁结构行为估算偏差。研究结果表明:考虑实际环境变温影响的徐变系数预测值与试验值更为贴近,现行徐变模型因未计入环境变温影响,可能低估了冬季和春季浇注混凝土的徐变,高估了夏季和秋季浇注混凝土的徐变;在考虑自然环境温度影响的徐变作用下,梁体下挠度可较规范值大约15.5 mm,截面应力与规范值的最大相对偏差约为10%,预应力损失可较规范值大约40%以上。随机变温作用下混凝土徐变,加剧了桥梁梁体持续下挠、混凝土开裂和预应力损失等问题。因此,在桥梁结构设计中推荐采用组合徐变模型计入实际环境变温对结构混凝土徐变行为的影响,从而为预应力束的合理布置与张拉控制、梁体预拱度的准确设置等方面提供参考。