箱型梁结构裂缝分析与防治

箱型梁由于几何尺寸及断面形式的特殊性,其受力特点是很复杂的,加上设计理论的的科学性不尽完善,在使用性能方面仍存在欠缺。箱型梁的主要受力包括偶由恒载、车辆荷载、温度效应产生的纵向弯曲、刚性扭转、畸变、横向挠曲等变异现     

城轨U梁与箱梁桥上无缝线路受力及桥梁固有振动特性分析

针对城市轨道交通中新型U梁及传统型式箱梁两种不同型式桥梁,分别从线路纵向阻力及桥墩水平刚度等方面,对桥上无缝线路钢轨受力、桥墩受力、桥梁挠度及两种桥梁固有振动特性等方面进行对比研究.研究结果表明:与箱形梁相比,U型梁的钢轨挠曲力较小,而桥墩受力较大.U型梁固有振动频率比箱型梁小,且U型梁的2阶横向振动出现较早.该结果为城市轨道交通设计提供理论参考依据.     

悬臂式预应力箱型梁的裂缝分析与设计研究

悬臂式箱型梁由于受力复杂而且跨径大，目前大跨径箱型梁均采用三维预应力设计，理论上要求结构不出现拉应力，涉及到设计、施工、混凝土材料的特性、结构的构造等相关的的因素很多，既有设计原因也有施工质量的原因。如对结构受力的复杂性认识不足、结构或构造不合理、截面或配筋不足、基础不均匀沉降、超载或偶然荷载的发生等，其结构本身的裂缝现象比较典型，关系到使用功能质量安全问题。     

FRP加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

在GFRP布加固钢筋混凝土梁受弯试验的基础上,考虑钢筋、混凝土的材料非线性行为,采用有限元法对FRP加固钢筋混凝土梁的受弯力学性能进行了数值模拟和分析,并与试验结果进行了比较.根据计算结果,分析了FRP加固钢筋混凝土梁的极限荷载、剥离荷载、FRP的应变分布、FRP端部区应力分布情况及受力机理.分析结果表明,非线性有限元法可以很好地模拟FRP加固钢筋混凝土梁的受力性能,并能预测FRP加固钢筋混凝土梁发生剥离破坏的荷载.     

T梁桥横隔板病害及加固技术

横隔板起到将各片T梁相互连成整体的作用,其刚度越大,桥梁的整体性越好,在荷载作用下各片T梁就能更好的协同受力。而T梁桥横隔板破损、开裂等病害造成桥梁横向联系减弱单梁受力增大,影响桥梁的承载能力和耐久性。针对某高速公路T梁横隔板进行病害及成因分析,提出相应的加固措施,并通过加固前后荷载试验结果对比,表明加固措施起到了加强T梁横向联系的效果,使得各片T梁协同受力工作能力提高,改善了桥梁的整体受力情况。     

考虑横坡的多箱室箱梁梁格法应用研究

为了研究多箱室箱梁基于梁格法计算的影响因素,考虑了横坡构造对多箱室箱梁的受力特性进行了分析.对梁格法理论的应用进行拓展,推导了适用于具有横坡构造的多箱室箱梁梁格截面特性值计算公式,并讨论考虑横坡的合理性;采用数值模拟的方法进行参数分析,通过改变加载位置、箱梁宽跨比、横坡大小等参数,对研究对象的受力特性进行了对比分析.研究结果表明:考虑横坡时,梁格截面刚度特征值更加接近实际,减小了12.12%的误差;具有横坡构造的多箱室箱梁的梁格模型与实体有限元模型计算结果吻合程度好,但仍无法反映箱梁在承受荷载时产生的畸变;考虑横坡构造的梁格法计算精度的提高主要体现在截面横向位移计算结果上;当箱梁宽跨比大于0.8时,采用梁格法计算时需要考虑横坡的影响;随着横坡大小从0增加到2%时,截面的竖向位移最大差值增加了758%,呈线性递增.      

宽箱梁折面梁格计算分析研究

现浇桥梁大多采用箱梁,又以单箱多室结构居多,宽跨比较大。以某跨径为3×25m单箱四室连续箱梁桥为例,对比分析单梁模型和折面梁格模型在各种荷载下的计算结果。结果表明,折面梁格法截面横向划分更加精细,能较好反映箱式结构在荷载作用下受力不均的现象,截面应力计算结果较"有效宽度"计算结果偏大。     

单箱连续刚构静载试验分析方法对比研究

针对目前箱型截面横向腹板空间受力分析不够精确这一问题,采用大型有限元分析软件Midas Civil对实际工程以单梁法、修正的单梁模型法与梁格法3种方式进行计算分析,试验结果显示:梁格法与修正的单梁模型法计算结果相差不大,单梁法无法模拟腹板空间受力不平均的问题,可为后续的连续刚构桥静载试验工程提供参考。     

预应力混凝土梁超载能力分析

为了验证利用有限元法分析预应力混凝土梁极限承载能力的准确性,对T形预应力混凝土模型梁进行了极限承载力加载破坏试验,采用ANSYS有限元程序,建立了T梁的分离式有限元模型,分析了模型梁从加载到破坏全过程的受力和变形。发现利用实验与有限元法得到T梁的荷载-挠度曲线与荷载-应变曲线的变化趋势一致,并呈现良好的非线性,但是通过荷载试验得到T梁的超载能力为9.07 kN.m,按照有限元分析得到的超载能力为12.48 kN.m,偏差较大,原因是分析模型偏于理想化。分析结果表明:利用有限元法在总体上能够有效地模拟钢筋混凝土梁受力全过程中各个量的非线性变化,对超载能力的求解是可行的。     

箱型梁的裂缝分析与防治

在近些年高速公路桥梁施工过程中,结构裂缝现象尤其明显,而箱型梁由于结构特点和力学模式比较复杂：并且设计理论见仁见智的方法不尽相同,所以比较典型的混凝土外观裂缝现象与设计有关,从理论分析及施工实践表明;钢筋混凝土结构都是带裂缝进行受力工作的,预应力钢筋混凝土结构在常规静载、动载及次应力作用下的裂缝均属于荷载裂缝,可归纳为直接应力裂缝和次应力裂缝。     

大跨径斜拉桥塔墩梁固结处空间受力分析

安徽五河淮河桥大桥为混合梁斜拉桥,跨径布置为(246+125)m,为独塔双索面塔墩梁固结体系.利用Midas/Civil建立空间杆系模型进行整体静力分析,确定塔墩梁部位四种最不利荷载工况,得到其活载影响线加载位置和荷载大小.再利用大型通用有限元软件ANSYS建立塔墩梁固结处三维实体模型进行受力分析,为设计与施工提供科学理论依据.     

公路工程大型预制预应力砼梁裂缝的产生和防治

本文分别对桥梁T梁两端的梗部裂缝，梁跨中部横断裂,走道板顶裂缝，箱板梁裂缝问题，举例分析其产生原因，并指出了一些防治办法。     

不对称变截面箱梁桥在悬臂施工阶段扭转控制分析

采用空间理论方法、剪力流理论及Prandtl的薄膜比拟法,推导出了不对称箱型变截面梁悬臂施工扭转角度和剪力计算公式.并用该公式对重庆鱼洞长江大桥在悬臂施工阶段箱梁扭转变形及受力进行了计算分析.计算结果证实了,在施工阶段因恒载和施工荷载的不对称分布产生的扭矩对主箱梁的扭转变形影响不大,箱梁所受到的内力在施工控制许容范围内.     

不对称变截面箱梁桥在悬臂施工阶段扭转控制分析

采用空间理论方法、剪力流理论及Prandtl的薄膜比拟法,推导出了不对称箱型变截面梁悬臂施工扭转角度和剪力计算公式.并用该公式对重庆鱼洞长江大桥在悬臂施工阶段箱梁扭转变形及受力进行了计算分析.计算结果证实了,在施工阶段因恒载和施工荷载的不对称分布产生的扭矩对主箱梁的扭转变形影响不大,箱梁所受到的内力在施工控制许容范围内.     

疲劳荷载作用下PPC箱形约束梁斜截面抗裂性试验研究

本文根据四片PPC箱形约束梁的斜截面疲劳抗裂性试验结果,分析了试验梁在疲劳荷载作用下的受力特点,认为PPC箱形约束梁的疲劳抗裂性较相应的简支梁更为不利,并探讨了PPC箱形约束梁斜截面疲劳抗裂性的计算原理和方法。     

大跨径箱型梁悬臂浇筑法的安全技术与质量控制问题

大跨径箱型梁悬臂浇筑施工法设计的技术性非常严谨．关系到施工技术安全与质量保障等关键问题,从挂篮设计、模板安装的高程、悬臂浇筑、预应力张拉、合拢等一系列施工过程比较复杂,属于成桥后的超静定受力状态．因此;关系到成桥质量与使用功能,故提出安全技术与质量控制问题。     

免拆卸水泥复合模板-结构混凝土梁的抗弯性能研究

通过对2根梁试件（一根免拆卸模板混凝土梁,一根普通混凝土梁）的试验,研究了免拆卸模板混凝土受弯梁在单调荷载作用下的基本力学性能,包括荷载挠度变化规律、跨中混凝土应变、受力钢筋应变、正截面承载力、破坏形态等,对免拆卸模板一结构混凝土梁与普通混凝土梁的受力性能进行了对比。实验结果表明：采用现行规范计算免拆卸模板一结构混凝土梁的抗弯承载力具有较高的安全性能;免拆卸模板一结构混凝土梁能够满足挠度限值的要求;免拆卸模板．结构混凝土梁具有与常规混凝土梁相近的抗弯性能。     

集中力作用下预应力FRP增强RC梁的界面应力分析

对受集中荷载作用的预应力FRP片材增强钢筋混凝土梁的界面应力分布进行了理论分析.在弹性理论的基础上,对结构进行受力分析,推导出集中荷载作用下界面剪应力和正应力的计算公式.结果表明,界面正应力不但与荷载和初始预应力的大小、梁的尺寸、粘贴层的弹性模量、剪切模量及厚度有关,还受到FRP弹性模量、厚度及粘贴长度的影响.界面正应力和剪应力在FRP的端部绝对值最大,并且往跨中方向迅速减小.     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。      

大跨钢-混凝土结合梁斜拉桥传力机理

为探讨大跨结合梁斜拉桥中钢主梁与混凝土板的传力机理,采用梁段模型试验与有限元数值分析相结合的方法,对观音岩长江大桥主梁的受力性能进行了研究.用有限元软件ANSYS建立标准梁段的空间有限元模型,对不同组合荷载作用下结合梁的应力分布进行了弹性分析;考虑材料的非线性特性和剪力钉荷载-滑移的非线性关系,对设计荷载组合下结合梁的力学行为进行了弹塑性分析.在此基础上,采用1:2的缩尺比例进行模型试验研究,测试了不同荷载组合下结合梁截面的应力.研究结果表明:在设计荷载组合作用下,混凝土板与钢主梁间的相对滑移较小,剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;结合梁截面应力基本满足平截面假定,钢主梁以抗弯为主,混凝土板承担较大截面压力.