大跨径简支转连续箱梁桥收缩徐变效应

利用杆系有限元模型计算了大跨径简支转连续箱梁预制和施工过程中的应力分布和线形变化,研究了预应力束二次张拉对收缩徐变的作用.以6×70 m连续箱梁为例,按照老化理论原始算法、老化理论修正算法、JTJ 023-85规范附录算法与JTG D62-2004规范附录算法,进行了收缩徐变效应对简支状态和连续状态下箱梁结构应力和变形影响的对比分析.分析结果表明:不同算法的收缩徐变效应对各跨跨中或支点应力影响的最大差值均在15%以内,对边跨、次边跨、中跨跨中挠度影响的最大差值分别为36%、79%、54%,其中JTJ 023-85规范附录算法计算的挠度最小,JTG D62-2004规范附录算法计算的挠度最大,也最接近实测挠度,因此,收缩徐变理论的计算分析结果可靠.     

考虑混凝土损伤演化的钢筋混凝土梁寿命分析

为了建立能方便于工程应用并能够反映钢筋混凝土梁寿命衰减机理的钢筋混凝土梁寿命分析模型,文章研究了混凝土收缩以及荷载长期效应对结构损伤演化和服役寿命的影响,重点考虑了混凝土的损伤演化过程与拉伸区的拉应力对寿命的影响,对现有的钢筋混凝土梁的挠度计算公式进行修正,建立了新型的钢筋混凝土梁的挠度计算公式.在该挠度计算公式的基础上,获得了钢筋混凝土梁的寿命分析模型,该寿命分析模型以《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定的桥梁长期挠度限值作为钢筋混凝土梁无法安全服役的限值.研究结果表明：文中修正的钢筋混凝土梁挠度计算公式能够较准确地计算钢筋混凝土梁在长期服役荷载下的任意时刻的挠度值,所建立的钢筋混凝土梁的寿命分析模型能方便地得到梁的安全服役寿命,并具有一定程度的可靠性.     

“公桥规”函数拟合实现收缩徐变递推计算的研究

本文利用初应变法推导出由徐变增量和收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,将“公桥规” (JTG D62-2004)中给出的混凝土徐变系数和收缩应变表达式用指数函数进行拟合,得出收缩徐变递推计算公式.该公式简洁统一,可实现收缩与徐变的同步计算.     

徐变的影响因素分析及修正算法研究

为了精确计算徐变的大小,为混凝土结构设计及计算提供依据,采用CEB-FIP90、ACI209、GL-2000模型计算构件理论厚度修正前后的徐变值,构件理论厚度修正后徐变值有变小的趋势,并依据计算结果对现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362—2018关于徐变计算的构件理论厚度进行修正。研究了混凝土徐变与配筋率之间的关系,推导配筋率对混凝土构件徐变影响的公式,为了方便工程参照,将公式简化为徐变系数修正表格。徐变发展符合Boltzman叠加原理是目前学术界认可的结论,采用规范方法计算后发现,加载期间荷载变化产生的徐变,采用不同的叠加模式算得的结果有很大差异。     

胶层厚度不均匀对板式橡胶支座耐久性的影响

根据JT/T4—2004《公路桥梁板式橡胶支座》和JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的要求,系统地研究、分析了板式橡胶支座胶层厚度大小和胶层厚度不均匀对支座力学性能及耐久性的影响。介绍了支座内部的应力集中现象和内部胶层裂纹萌生的过程及其测试结果。     

混凝土T梁非均匀收缩效应研究

混凝土T梁在使用过程中腹板竖向裂缝的出现将对混凝土桥梁的耐久性和结构的承载能力造成严重的威胁。为了解决这一问题，研究了尺寸效应和钢筋约束对收缩应变情况的影响；根据平截面假定，推导了T梁截面非均匀收缩导致的收缩应力及自平衡应力随时间变化的计算方法；算例分析结果表明，普通钢筋对混凝土收缩变形的约束作用加剧了T梁截面的不均匀收缩效应，T梁截面的不均匀收缩效应十分显著，这一效应在T梁腹板处引起了较大的拉应力。     

不同技术状况等级下公路桥梁限载

以现行《公路桥涵养护规范》(JTG H11—2004)为依据, 提出一种考虑桥梁实际技术状况等级的钢筋混凝土简支梁桥限载分析方法, 并推算了不同时期规范中桥梁在不同技术状况等级下的典型车辆限载建议值; 以结构可靠度理论和现行规范设计表达式为基础, 以设计活恒载比为基本参数建立了公路桥梁限载简化分析模型; 以现行桥梁设计规范抗力标准值为基准确定了不同技术状况等级桥梁对应的抗力修正系数; 应用公路桥梁限载分析程序分别计算了按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023—85、JTG D62—2004和JTG 3362—2018)设计的桥梁在不同技术状况等级下的限载系数; 依据设计汽车荷载标准值效应限值与典型车辆荷载效应等效假定, 提出了钢筋混凝土简支梁桥的限载建议值。分析结果表明: 在相同的技术状况和安全等级下, JTJ 023—85规范中汽车-超20级和汽车-20级桥梁限载较JTG D62—2004规范中安全等级一级的公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级高, 最大差值分别为1.2和5.0 t; JTG 3362—2018规范中公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级的桥梁限载明显高于JTJ 023—85和JTG D62—2004规范, 最大差值分别为13.8和8.6 t, 且技术状况等级越高, 桥梁限载差值越大; 不同时期规范中桥梁初始设计抗力的差异导致其在相同技术状况等级下的典型车辆限载不同, 在按技术状况等级对在役桥梁制定限载措施时, 应考虑不同时期设计规范的影响。      

钢筋混凝土矩形空心截面偏心受压构件正截面承载力计算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的规定,给出钢筋混凝土矩形空心截面偏心受压构件正截面承载力计算公式及适用情况。     

基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法

为了简化部分预应力混凝土梁的设计过程, 减少设计试算的次数, 缩小预应力筋用量的取值范围, 提出了基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法; 从正常使用状态的裂缝宽度出发, 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) (简称《公路规范》) 中对裂缝宽度的规定, 通过最大裂缝宽度求解受拉区普通钢筋的应力, 并建立关于开裂截面中性轴高度的一元三次方程; 根据预应力筋的有效应变要求, 结合《公路规范》中最小配筋率的规定, 得到了预应力筋用量的上、下限; 给出了设计方法的主要步骤和具体验算过程, 并设计了1根T形截面试验梁, 以验证设计方法的合理性。研究结果表明: 验算梁的抗弯承载力及预应力筋用量的上、下限满足规范要求; 试验梁的荷载与挠度基本呈现三折线关系, 在外荷载为50.0kN时, 试验梁跨中出现裂缝, 外荷载为128.5kN时, 试验梁受拉普通钢筋屈服, 外荷载为157.8kN时, 试验梁跨中混凝土压碎破坏, 试验梁总体呈延性破坏特征, 满足承载性能要求; 在受拉普通钢筋屈服前, 试验梁实测最大裂缝宽度为0.18mm, 未超过预估的最大裂缝宽度0.20mm, 满足正常使用要求。可见, 提出的设计方法合理、可行, 能够简化部分预应力混凝土梁的设计过程。      

贵州省阿志河大桥支座损伤研究

根据JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》、GB/T 17955-2009《桥梁球型支座》和JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的要求,对阿志河大桥球形支座在容许荷载作用下支座损伤进行了计算,分析了球形支座产生损伤的原因。研究表明,水平位移量超出了设计的水平位移量是支座损伤的主要原因。     

路用聚合物骨架空隙混凝土干缩性能研究

聚合物骨架空隙混凝土是用聚合物水泥结合料固结骨料形成的骨架+节点+空隙的内部空间网架结构混凝土,在道路路面结构中应用具有透水、降噪等优点。根据规范进行了干缩性试验,对聚合物骨架空隙混凝土和普通水泥混凝土、无砂多孔混凝土的干缩性能进行了对比,得到聚合物骨架空隙混凝土不同龄期的干缩率,表明聚合物骨架空隙混凝土具有良好的干缩性能。     

高性能混凝土早期自收缩机理及诊治原理

分析了高性能混凝土的早期自收缩特点,论述了其早期自收缩机理,针对高性能混凝土自收缩集中在早期、对后期裂缝影响较大的特点,提出掺用粉煤灰,利用其早期水化速度慢来改善高强混凝土硬化速度,从而降低混凝土早期自收缩程度,提高耐久度。     

高强混凝土自收缩特性研究

关于矿渣、硅灰、石灰石粉、粉煤灰和膨胀剂等多种掺合料对高强混凝土自收缩应变、应力影响的研究结果表明,磨细矿渣和硅灰替代部分水泥作胶凝材料会显著增加混凝土的自收缩,但二者影响自收缩变化的规律不同;石灰石粉和粉煤灰都能明显抑制混凝土的自收缩,石灰石粉的效果最好;膨胀剂对于降低混凝土自收缩的早期作用明显,后期有所波动.     

钢混凝土组合梁桥面铺装现浇层力学性能分析

钢-混凝土组合梁桥预制桥道板与桥面铺装现浇层存在龄期差异,针对这种差异引起的收缩徐变的不同,用错位法对现浇层的应力状态及层间剪力进行了分析,得出了桥面铺装现浇层应力及其层间剪力的计算公式。最后通过实例计算,得到了铜-混凝土组合梁桥面铺装现浇层收缩徐变所产生的应力。计算结果表明,随着现浇铺装层龄期的增加,铺装层的拉应力逐渐增大,可致混凝土开裂,因此应采取适当的防裂措施。     

UEA—H型混凝土外加剂的应用

通过分析混凝土裂缝产生的原因,提出在混凝土中掺入外加剂能够提高混凝土的抗裂性能。通过介绍UEA—H型混凝土外加剂的化学成分、技术性能特点,得出掺入此外加剂可以控制冷缩裂缝的产生、提高自身结构防水能力。     

高模量PVA纤维混凝土早期收缩及抗拉试验研究

为减少或消除混凝土早期塑性收缩开裂,在常用的控制混凝土裂缝方法的基础上,探讨了添加PVA纤维控制混凝土裂纹的可行性。采用平板法塑性收缩试验和劈裂抗拉试验,对比研究了直径为14μm的,不同掺量的高模量PVA纤维混凝土抗收缩性能。研究结果表明:当PVA纤维体积掺量为0.6%时,可消除早期塑性收缩裂纹,提高混凝土的抗拉强度。     

大跨RC有支架施工拱桥砼时效分析

砼时间效应对大跨拱桥结构性能有较大的影响,本文结合许沟大桥的工程实践,分析了砼徐变、收缩对主拱圈的内力与变形以及截面应力重分布的影响,讨论了砼收缩对主拱圈分层浇筑自应力的影响.分析结果可为今后同类桥梁的设计、施工提供指导.     

混凝土T梁桥拓宽的长期效应分析

为了分析拓宽后桥梁的时间效应,研究了每一时段内由混凝土收缩引起的应力的连续变化和混凝土的弹性模量变化,根据能量原理推导了混凝土收缩徐变的位移法基本方程,按增量法分析了徐变应变的变化,编制了相应的计算程序。为验证理论计算的正确性,与小试件的试验结果作了比较。在拼接缝处的受拉区,应变计算值与实测值的相对误差为10%,计算精度比代数法高。在新梁混凝土的收缩应力和新梁自重应力的徐变作用下,3 a后新梁翼板的拉应力为2.67 MPa,可能会引起混凝土开裂。为减少收缩徐变对新旧梁受力的影响,建议新梁脱模后至少放置6个月后再进行拼接处理。     

大跨度无碴轨道混凝土连续梁桥的施工计算及徐变变形研究

混凝土的收缩徐变会引起混凝土连续梁桥不断上拱或下挠。当前国内在建高速铁路中许多混凝土连续梁桥将采用无碴轨道,其可调性很小,必须控制铺轨后的徐变变形（后期徐变变形）。对几种常用规范的混凝土徐变系数影响因素、计算公式进行了对比研究,并以武广客运专线上一座（70＋125＋70）m混凝土连续梁桥为例,模拟整个施工过程按几个常用规范对该桥进行对比分析计算,研究了混凝土的收缩徐变对桥梁变形和截面应力的影响。计算结果显示,混凝土的收缩徐变引起的桥梁后期徐变变形不可忽视;根据不同规范计算得出的桥梁后期徐变变形差别较大。     

钢筋混凝土板的收缩应力计算

本文定量分析了考虑混凝土不均匀收缩时钢筋混凝土板的收缩应力分布,提出了计算方法。