预应力布置对箱梁腹板受力性能的影响研究

预应力混凝土箱梁桥腹板斜裂缝是结构性裂缝,受腹板纵向预应力布置方式和竖向预应力大小的影响。在收集整理国内外已建与在建的预应力混凝土箱梁桥腹板开裂成因的基础上,以两座大跨径预应力混凝土箱梁桥为例,有针对性地从设计方面分析顶板束、腹板下弯束和底板束对腹板主拉应力计算的影响,并提出一些相应预防措施。     

预应力长期损失试验测试与预测

前言箱梁设置竖向预应力的目的是为减小主拉应力,防止腹板开裂。然而大量的混凝土箱梁桥在腹板施加竖向预应力后,施工和运营过程中腹板还是存在不同程度的开裂现象,交通部规划设计研究院曾对部分省市修建的预应力混凝     

悬臂施工箱梁腹板开裂成因研究

基于现实工程中箱梁腹板开裂较为常见现象和腹板开裂成因的复杂性,针对箱梁腹板开裂主要原因,分别从定性和定量角度进行分析探讨。得出如下结论:(1)箱梁腹板开裂具体原因主要包括混凝土收缩、温度效应、预应力钢束弯曲引起的径向力以及锚固区压应力带来的泊松效应等,其中由预应力钢束弯曲引起的径向力和锚固区压应力带来的泊松效应是引起箱梁腹板开裂的主要原因;(2)利用有限元软件ANSYS通过工程实例对这两个因素引起的腹板开裂进行了分析,结果显示:箱梁腹板开裂容易发生在腹板预应力束弯起段,且其方向基本垂直于弯起预应力束。     

预应力长期损失试验测试与预测

前言 箱梁设置竖向预应力的目的是为减小主拉应力,防止腹板开裂。然而大量的混凝土箱梁桥在腹板施加竖向预应力后．施工和运营过程中腹板还是存在不同程度的开裂现象,交通部规划设计研究院曾对部分省市修建的预应力混凝土梁桥做过一次调查,共收集到13个省市、19座已建大跨度PC桥梁的裂缝情况表明：施加腹板竖向预应力并不能完全防止腹板的开裂,显然竖向预应力损失过大或失效是主要原因之一。     

箱梁腹板开裂与竖向预应力质量的探讨

针对预应力砼箱梁腹板开裂的现象,分析了开裂情况及原因,并在设计和施工工艺方面就如何避免开裂提出了建议：如箱梁腹板不宜设计太薄,加强构造钢筋,纵向预应力弯索能弯则弯,设置竖向预应力筋;竖向预应力筋采用部分粘结、部分无粘结的组合结构等。     

北碚嘉陵江大桥腹板裂缝防治

在役预应力混凝土连续箱梁桥腹板开裂对桥梁的耐久性和营运安全构成极大的威胁,分析预应力箱梁腹板裂缝的变化规律及产生原因,对预应力混凝土箱梁桥的加固和设计配筋提出建议。通过总结北碚嘉陵江大桥在役10年来箱梁腹板的裂缝分布和状态,发现腹板裂缝集中分布位置和裂缝状态,在此基础上分析各种裂缝产生的力学原因,优化预应力混凝土箱梁桥设计配筋。     

竖向预应力对一座变截面连续箱梁桥简支端的主应力影响分析

箱梁截面的刚度大,整体性好,既能承受正弯矩,又能承受负弯矩,为一种性价比较好的截面型式。但近年来发现部分箱梁简支端附近腹板有开裂现象,个别较严重。本文以一座预应力混凝土变截面连续箱梁桥为例,通过空间有限元数值仿真分析计算,发现竖向预应力对箱梁腹板主拉应力影响较大。     

后张法预应力箱梁混凝土二次浇筑

在哈尔滨市西外环公路建国村大桥预应力箱梁混凝土施工中，采用了二次浇筑法进行混凝土浇筑，在保证生产进度的同时，提高了箱梁混凝土的质量。预应力箱梁由于钢筋较密，腹板较高，进行一次浇筑底板混凝土不能直接振捣，混凝土骨料的大部分集中在腹板底部不能保证底板混凝土质量，而且容易出现芯模上浮，降低顶板混凝土的厚度，二次浇筑就是先浇筑底板混凝土，然后再浇筑腹板和顶板混凝土。     

预应力混凝土结构的应变控制分析

现在,越来越多的预应力混凝土箱梁桥在腹板处出现裂缝。然而这些裂缝,根据规范规定的在最不利荷载组合作用下是不应该出现的。针对这一现象,试图从应变超限的观点去解释,并对混凝土时变效应导致的应变扩大进行了分析。利用大型有限元软件ANSYS建立变高度混凝土箱梁模型,针对实际工程中竖向预应力容易损失的状况,分析了竖向预应力一定损失度状况下的箱梁腹板应力及应变状况。     

体外预应力技术在桥梁加固中的应用

工程概况 某桥梁7×60m预应力钢筋混凝土连续箱梁桥为上、下游直腹式单箱独立的结构形式,桥面总宽为26．4m．梁高为3m等高截面。梁体顶板、腹板、底板纵向束采用12—7c5预应力钢绞线,梁体顶板横向束采用24c5预应力钢丝束．0—3≠≠节段范围采用冷拉IV级c25竖向预应力粗钢筋．梁体混凝土为C50。     

红河高墩连续刚构桥的优化设计

红河大桥为连接某复建公路的特大桥,根据地形条件的特点,桥梁主桥设计为主跨220 m的预应力混凝土连续刚构桥,主梁采用单箱单室变高度截面,三向预应力体系.为使主桥结构的设计更加合理,对主跨单箱单室截面的腹板厚度、预应力钢束的布置形式等进行了优化设计.通过比较分析优化前后结构在施工、运营阶段的力学性能、主梁挠度及动力性能,进而得到优化对施工、运营阶段结构的力学性能、主梁挠度及结构整体动力性能的影响.     

悬浇箱梁节段张拉后腹板裂纹成因分析与防治

对某悬浇预应力连续箱梁纵向预应力下弯钢束张拉后,腹板沿着波纹管出现裂纹的现象进行了分析,并分别用拉-压杆模型、三维实体有限元模型和钢筋混凝土非线性有限元模型进行了计算,总结了腹板开裂的主要原因,提出了裂纹控制措施的建议,可为预应力连续箱梁的合理设计和同类问题的处理提供参考。     

PC箱梁横隔板对其截面应力影响的空间分析

对一座铁路三跨连续PC刚构桥变截面宽幅箱梁进行了空间应力分析.分析结果表明,预应力空间效应、箱梁剪力滞及畸变等因素使箱梁顶、底板应力沿横向分布出现很大起伏,箱梁横、纵向应力沿横向出现明显的不均匀,截面变形也表现出畸变和不平顺性.为了减轻和克服这种不利的受力状态,增设横隔板能显著增大结构的横向刚度,达到减少箱梁顶、底板应力峰值,降低应力不均匀性的效果.本文得出的结论可为同类桥梁的设计和施工提供一定的参考.     

连续刚构桥箱梁L/4截面腹板裂缝成因分析

连续刚构桥梁箱梁腹板裂缝大多出现在0号块的腹板上,在跨中出现腹板裂缝的较少。根据重庆某大桥箱梁L/4截面处出现的裂缝位置、走向及分布,结合现场施工情况分析了裂缝形成和发展的原因,认为前后现浇节段的浇注时间相差过大是裂缝发生的主要原因之一。     

跨中横向加劲肋对箱梁底板受力性能的影响

根据对某连续刚构桥跨中底板的空间模拟,分别计算了在跨中合龙段设置两道加劲肋与未设置加劲肋时的箱梁底板 应力,结果表明设置加劲肋对底板受力性能有较大的改善,特别是加劲肋对底板横向刚度的贡献,使得底板横向拉应力大为减小,从而大大减小了底板出现纵向裂缝的机率,并得出加劲肋对箱梁底板的受力影响规律。     

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。      

PC连续刚构桥梁底合理曲线线形研究

针对PC连续刚构桥梁底长束的张拉导致合龙段箱梁底板和腹板开裂问题,以黑崖沟2号桥为背景工程,探讨了采用不同次数梁底曲线对箱梁局部应力状态的影响。在此基础上,揭示了箱梁易于开裂的危险部位,分析了导致开裂的主要原因,提出PC连续刚构桥梁底曲线次数不低于1．6次的建议。同时,结合实际工程,通过对三种防裂设计方案的理论研究与实桥测试结果的比对发现,采用跨中设置实体隔板的设计方案,可有效地解决合龙段箱梁底板下缘和腹板内侧的开裂问题。     

腹板开孔对轨道交通箱梁振动噪声的影响

实测了城市轨道交通简支箱梁各板件的振动与近场噪声, 结合板件声辐射理论研究了箱梁结构振动辐射噪声和箱梁振动的关系; 基于箱梁结构噪声易产生绕射的低频特性, 计算了矩形混凝土板件在不同开孔工况下辐射的结构噪声变化情况; 在考虑箱梁腹板开孔的基础上建立了车辆-轨道-箱梁耦合有限元模型和箱梁振动-结构噪声有限元-无限元模型, 分析了箱梁腹板开孔前后各板件的振动和结构辐射噪声变化情况。研究结果表明: 箱梁板件声辐射效率随频率的增加并不呈现线性关系, 箱梁各板件近场低频(低于250 Hz) 辐射噪声与结构振动加速度级也并非简单的线性关系, 箱梁辐射噪声由箱梁振动和箱梁各板件声辐射效率共同决定; 对于两端简支的开孔板件, 在开孔率基本一致(0.4%左右) 的情况下, 开孔直径越小, 板件振动辐射噪声声压级越小; 采用有限元-无限元方法模拟箱梁近场低频结构噪声, 既能解决单独采用有限元法时声场边界反射的影响, 也避免了采用有限元-边界元方法时多软件交叉使用的不便; 腹板开孔虽然增加了箱梁板件在某些频率(100~125 Hz) 处的振动响应, 但由于箱梁内、外部声场连通, 使得声短路效应增加, 降低了板件的声辐射效率和相应频段的噪声; 腹板开孔后在1~250 Hz频段内顶板、底板和腹板附近的总声压级分别降低了9.43、2.74和1.63 dB, 从而使箱梁结构噪声得到了控制。      

京沪高速某特大桥病害检测——与加固实例

京沪高速公路某特大桥为三联预应力混凝土连续刚构箱梁桥。经过多年的运营．该桥箱梁底部出现了较多横向裂缝。通过桥梁检测,确定横向裂缝产生的原因,采取以有粘结体外预应力为主的加固方案对该桥进行加固,社会经济效益显著。