基于Ansys体外无粘结预应力筋加固铁路盖板涵静载分析

目前大秦铁路运输荷载日趋增加,原有盖板的各种病害日益突出,为了改善大秦重载铁路盖板掉块,钢筋锈蚀等病害,提高盖板的承载能力,对盖板进行了体外无粘结预应力筋加固试验研究。根据已加固盖板涵的室内静载试验和有限元模型,结合数据研究了无粘结预应力筋的加固效果。结果表明,无粘结预应力筋加固可以明显提高盖板的承载能力,在正常使用状态混凝土压应力最大降低约35%。最后,借助力学理论推导了无粘结预应力筋应力增量计算公式,根据试验结果验证了理论计算的准确性,为无粘结预应力筋加固的实际施工提供理论指导。     

体外预应力加固铁路盖板涵静载试验研究

以目前大秦铁路负荷日趋增大,桥梁的既有损伤不断加重,桥梁不断老化、破损为背景,就盖板涵体外预应力加固课题,对预应力钢筋锚固、预应力的大小等进行了模型试验研究,获取了盖板加固前后的混凝土应变分布、混凝土与钢筋的应力、盖板挠度等数据。试验分析表明,体外预应力加固的方法是可行有效的,施加一定的体外预应力可以大幅度提高盖板涵的承载能力。     

新型铁路涵洞病害整治技术研究

既有铁路部分混凝土涵洞的劣化变形严重影响线路运行,威胁铁路运营安全。针对铁路涵洞出现的掉块、露筋、腐蚀等问题,依托朔黄铁路一涵洞病害整治工程,从涵洞净空、经济性以及工期的角度,提出了一种适用于铁路涵洞严重病害整治的新技术——波纹板加固技术。首先建立涵洞与波纹板共同作用的三维有限元数值模型,分析波纹板结构在列车动荷载作用下的受力、变形;然后采用现场实测的方法,对涵洞加固前后盖板的钢筋受力及挠度进行测试,对整治效果予以验证。结果表明:经波纹板加固技术整治后,列车动荷载作用下涵洞竖向挠跨比约为1/18 000,远小于钢筋混凝土梁竖向挠跨比通常值1/4 000;跨中顶板钢筋应变降低了45.4%,盖板挠度降低了91.4%,整治效果显著。     

体外预应力加固重载铁路盖板涵试验研究

目前大秦铁路运输荷载日趋增加,桥梁的既有损伤不断加重,桥梁不断老化,破损。通过既有盖板涵承载力评估可知,盖板涵混凝土压应力已经超出规范要求。为了改善盖板的受力性能,提高盖板的承载能力,对盖板进行体外预应力加固。根据已加固盖板的室内静载试验和200万次疲劳试验,结合数据研究体外预应力的加固效果。结果表明,体外预应力加固可以大幅度提高盖板的承载能力,在正常使用状态混凝土压应力最大降低约32%。最后,根据力学理论推导体外筋应力增量计算公式,借助试验结果验证理论计算的准确性,为体外预应力加固的实际施工提供理论指导。     

大秦重载铁路既有盖板涵病害调查与分析

基于大秦铁路茶坞和大同工务段217座无填土或运营后填土高度1.2 m的既有钢筋混凝土盖板涵的病害调查,对重载铁路既有盖板涵的病害类型进行了总结,从运行荷载、设计和施工三方面分析了病害成因,对了解重载铁路既有盖板涵的工作状态、列车通行安全性以及维修加固设计具有参考意义。     

既有重载铁路病害涵洞波纹板加固技术

针对一重载铁路涵洞出现的掉块、露筋、腐蚀等问题,通过现场检测分析了病害原因。综合考虑涵洞净空、经济性和工期提出了一种适宜于重载铁路病害涵洞加固的新技术——波纹板加固技术。利用ANSYS有限元软件建立了涵洞与波纹板共同作用分析模型,分析了重载列车作用下波纹板结构内力、变形以及螺栓的抗剪承载力。对该涵洞加固前后盖板钢筋受力及挠度进行了测试。计算及测试结果表明:重载列车作用下,涵洞跨中波纹板最大Mises应力出现在倒角部位,最大值为11.8 MPa,小于Q345钢材的容许应力;跨中最大挠度为0.33 mm,挠跨比远小于规范规定的普通高度钢筋混凝土梁竖向挠跨比通常值;实测23 t轴重5 400 t编组列车作用下,加固前后跨中顶板钢筋应变降低了55.8%,盖板挠度降低了91.4%,加固效果明显。     

一座铰接空心板桥的加固实践

分析了某病害铰接空心板桥病害产生的原因,采用设置横向体外预应力、加厚桥面铺装厚度、增加桥面板与空心板连接钢筋、梁底粘贴碳纤维等方法对该桥进行了加固.加固前后动、静载试验表明,加固效果明显,为同类公路桥梁加固提供了有益的借鉴.     

高速公路高填方涵洞优化设计与监测

在山区修筑的高填方涵洞,通常多设计成拱涵,造成涵洞工程量大,且易形成开裂和纵向不均匀沉降等病害。通过对涵洞进行优化设计,即首先选择谷低坡脚处岩基作为涵洞地基,采用简洁的盖板涵,减小涵洞结构尺寸,再对涵洞进行EPS板减荷,减小涵周土压力,同时,利用填方路堤的梯形荷载,沿纵向分阶段实施减荷设计,涵顶土压力采用0.7γH进行设计,使得盖板配筋量大大减小。监测结果表明:铺设了EPS板的涵顶土压力大大减小,最终各段土压力基本达到了减荷目标值0.3γH,安全系数在2.3左右,EPS板密度与厚度选择适当,变形量适中并留有足够的减荷变形空间,保证了涵洞结构的长期安全;优化后的涵洞安全可靠,造价较低,经济效益明显。     

重载铁路小跨度桥梁病害综合整治加固技术研究

针对朔黄铁路某12 m跨度简支T梁病害较为严重情况,采用调查分析和现场试验相结合的方法,开展桥梁病害调查、桥梁病害整治加固和整治前后运营性能对比试验研究。结果表明:12 m跨度T梁主要存在梁体开裂严重、振动过大、支座位移过大、挠度过大等一系列病害,劣化等级评定为A级A1等,通过采取更换支座、增加梁端限位装置、梁体涂胶封闭、预应力碳纤维板加固梁体和墩身增大截面加固等系列整治加固方法,能够最大程度地完成病害整治并大幅提高结构耐久性和梁体承载能力,整治后桥跨结构振动、动挠度和支座位移等参数数值明显减小,整治效果显著。     

河茂线K55＋572涵洞盖板裂损的综合整治

针对河茂线K55＋572涵洞盖板裂损病害，对其产生的原因进行了分析，提出了铺设防水层等有效的综合整治方案，经过整治，延长了设备的使用寿命，确保了行车安全。     

预应力连续梁桥加固效果试验评定研究

跨径组合(65+100+65)m的三跨预应力连续梁桥,在运营过程中梁体出现腹剪裂缝和跨中过度下挠等病害,针对这些病害采用了轻质混凝土铺装及体外预应力措施进行加固,加固完成后采用荷载试验的方法对其加固效果进行了评价。对试验方法、测点布置、加载方式、测试结果等评定进行了简要介绍,试验结果表明加固后桥梁整体受力状态有明显改善。     

体外预应力加固铁路盖板涵应力增量分析

构建了顶板底部直线布置体外预应力筋加固盖板涵的计算模型,利用盖板涵加载变形前后的几何关系,探讨体外预应力筋应力增量与梁体挠度及混凝土压应变的关系,推导出了铁路运营阶段体外预应力加固盖板涵体外筋应力增量的表达式。可用该式计算在三分点荷载、均布荷载和集中荷载作用下用跨中挠度及混凝土压应变表达的体外筋应力增量。通过室内试验和相关文献验证了本文表达式的正确性,可为体外预应力加固盖板涵结构设计提供指导。     

某T构桥体外预应力及粘钢板综合法加固及效果

针对预应力混凝土T构桥运营后出现结构腹板、顶板和底板开裂等病害,通过某T构桥采用体外预应力及粘钢板综合加固前后桥梁受力性能试验,结合理论分析结果,对加固前后结构受力性能进行对比分析和评价.比较了体外预应力加固法和粘钢板两种加固方法的优缺点和实用性,对类似结构的加固提出建议.     

既有铁路斜交盖板涵接长方案探讨

涵洞接长广泛应用于既有铁路改造及增建二线铁路中,斜交盖板涵接长是其中特殊的一类。根据已建成的增建渝怀二线21座斜交接长涵洞,首先按孔径、斜交角度、填土厚度分类汇总;然后采用MIDAS建立有限元模型,分析不同类型盖板裂缝及应力;最后根据计算结果并结合不同工程实际条件,总结出5种斜交盖板涵洞接长方案。实践证明,这5种方案对铁路运输影响小,施工安全,快捷。     

装配式简支空心板梁桥体外横向预应力加固效果分析

结合工程实例,针对装配式简支空心板梁桥常见的铰缝病害,采用体外横向预应力技术对其进行加固,并结合实体有限元仿真计算以及静载试验对加固效果进行分析评估,为同类结构加固设计提供参考。     

连续刚构桥体外预应力加固的效果分析

已建连续刚构桥梁普遍出现了跨中下挠过大、梁体开裂等病害.以一实桥为工程背景,分析验证了采用体外预应力法加固该类型桥梁的可行性和加固效果,同时总结了加固设计过程中应该注意的一些问题.     

泥岗立交桥病害原因分析、加固及效果评定

从设计和理论方面对深圳市泥岗立交桥出现的病害原因进行分析研究,认为对曲线梁扭转和平面线位移没有足够的约束,对预应力扭矩的认识不足,温度变化产生爬行是结构产生病害的主要原因。提出对盖梁和梁体裂缝处理、盖梁加固、拆换梁端支座、中墩加固、主梁裂缝加固具体修复措施。通过对该桥加固施工全过程监测、监控数据分析,及加固后进行的静动载试验数据分析,说明加固后的桥梁达到了预期效果。     

皖赣线K312边坡坍滑预应力锚索整治

通过对皖赣线K3 12路基病害的成因及地质情况的分析 ,介绍病害形成的机理及整治措施、预应力锚索加固边坡的整治方案及实施效果。     

黄土地区公铁涵洞病害特征及其差异性对比研究

为了对比研究黄土地区铁路涵洞和公路涵洞出现的病害特征及其差异性,以青海省境内黄土区的高等级公路408座涵洞和兰西铁路59座涵洞为调查实例,对其病害类型、发育特征等进行统计分析。结果表明:青海东部黄土地区高等级公路涵洞出现的病害类型主要有8类,分别是涵洞下沉、涵顶路面开裂、翼墙沉降开裂或倾斜错位、涵节错位或填缝脱落、基础开裂、内部积水淤塞、进出口积水淤塞、涵背填土塌陷等。相对于公路涵洞病害,青海东部黄土地区兰西铁路涵洞病害类型比较单一,出现的病害类型主要是涵洞内部积水和进出口积水等。发育程度以轻微居多,中等病害的比例很小,严重病害的比例极其少有,基本没有出现涵顶路(轨)面开裂或沉降的情况。公铁涵洞病害差异性是由涵洞结构自身特征、荷载及受力特征、地基岩土体特性、施工因素、管养模式等综合因素导致的,应对公铁涵洞病害类型及其发育程度的划分标准区别对待,同时应考虑特殊岩土体地基特性的影响。     

合九铁路9号桥体外预应力加固Ansys仿真分析与实践

为整治既有线小跨度低高度钢筋混凝土梁普遍存在的竖向刚度不足的病害,应用Ansys有限元数值模拟计算分析,研究体外预应力加固技术的适用性,并对体外预应力钢绞线和体外预应力精轧螺纹钢筋方案进行方案比选;通过现场实测数据与理论分析的对比验证,结论为:体外预应力精轧螺纹钢筋加固技术可有效恢复小跨度低高度钢筋混凝土梁竖向刚度,具有经济高效、施工便捷、对铁路运输基本无干扰等特点,值得推广。