关于简支波形腹板钢箱组合梁徐变效应的研究

文章利用有限元软件,研究收缩徐变的有限元计算方法,建立了实用的精细化组合梁收缩徐变模型,得到了预制简支阶段以及成桥阶段波形腹板钢箱组合梁的徐变效应特征,同时针对跨径不同的简支波形钢腹板组合箱梁采用变参法进行了分析,得到了随着跨径的增大,徐变作用下的梁体跨中挠度增大、混凝土桥面板最大压应力减小的试验结果,进而得到了简支波形腹板钢箱组合梁桥收缩徐变效应特点,为其后续的研究工作和实际应用提供参考。     

预应力混凝土箱梁桥波形钢腹板施工技术研究

采用波形钢腹板的预应力混凝土箱形梁桥，Pc箱梁的自重得到大大减轻，改善了梁体的受力状况，节省材料，同时可以减少下部结构的工程量，从而降低工程造价。本文结合山东鄄城黄河公路特大桥主桥施工实践，介绍预应力混凝土箱形梁桥波形钢腹板的优点及相关施工技术。     

预应力混凝土波形钢腹板箱梁位移特性研究

预应力混凝土波形钢腹板处于不同状态下的位移特性是目前亟待解决的重点难题,也是众多学者重点关注与研究的对象。文章结合大量工程经验,建立预应力混凝土波形钢腹板箱梁比例模型进行力学特性试验研究,分析预应力混凝土波形钢腹板位移分布情况,并根据相关参数建立有限元分析模型,将有限元计算结果与试验结果进行分析对比,证明利用有限元模型研究波形钢腹板组合箱梁空间是可靠的。     

大跨径PC箱梁桥腹板开裂与处治综述

文章在归纳总结国内外关于大跨径PC箱梁桥腹板裂缝研究的基础上,从混凝土和竖向预应力筋的施工性能两个方面分析他们对腹板裂缝的影响。结论显示:高强混凝土较大的自收缩和较高的脆性是造成腹板出现早期裂缝的重要原因;根部腹板大体积混凝土施工时过大的水化热会造成腹板在施工阶段出现贯通裂缝;竖向预应力筋采用性能优良的CFRP筋能有效降低竖向预应力损失;竖向预应力筋采用滞后张拉并保证竖向预应力筋间距与腹板半高比s/c0.5,腹板截面不同高度处预应力效率均较高。     

大跨径波形钢腹板箱形桥梁的腹板稳定性计算

花天河大桥为大跨径波形钢腹板PC连续刚构桥梁,文章依托该工程背景,采用Midas/Civil建模配合局部屈曲强度、整体屈曲强度和合成屈曲强度的验算公式对花天河大桥全桥的波形钢腹板进行稳定性验算,并采用空间实体有限元程序MIDAS/FEA软件进行建模计算,剪应力计算结果显示考虑混凝土内衬及顶底板混凝土对剪力的分担作用后,波形钢腹板剪应力验算结果安全系数提高了20.6%。     

钢-混凝土组合（箱）梁桥建设成套技术研究

波纹钢腹板预应力组合箱梁结构具备缩短工期、降低成本、提高效益等多项优点,可以解决大跨连续梁或连续刚构中出现的混凝土腹板开裂问题。西部项目＂钢-混凝土组合（箱）梁桥建设成套技术研究＂在详细调研和全面总结前期科研成果的基础上,取得了一批具有创新性和实用价值的研究成果,为我国波纹钢腹板预应力组合箱梁桥的推广应用提供强有力的技术支持与可靠保障。本篇对该项目创新成果进行推介。     

带损伤多跨连续梁桥变形与裂缝发展分析

针对带损伤的多跨预应力混凝土连续梁桥,利用ABAQUS有限元软件,建立了三维弹塑性有限元模型,分析了静载条件下带损伤的多跨预应力混凝土连续梁桥的破坏模式、变形特征,得到了不同裂缝宽度、深度及不同裂缝数量下的带损伤连续梁桥的承载能力变化规律、荷载—位移关系曲线。其模拟计算结果可为带损伤的老旧桥梁的运营维护提供一定的理论支持。     

空心板梁桥时变承载能力劣化规律研究

为了更准确地预测混凝土空心板梁桥的时变承载能力,从而指导旧桥维护和加固,文章基于混凝土碳化、钢筋锈蚀原理,考虑混凝土强度的衰减、钢筋锈蚀造成的强度降低和截面积减小以及钢筋与混凝土协同工作能力的退化,分别对混凝土空心板简支梁桥的上部结构、下部结构的时变承载能力展开研究。研究结果表明:混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀速度缓慢,混凝土强度衰减是空心板抗弯承载力下降的主导因素,保护层开裂后钢筋锈蚀速度较快,加速了结构承载力的下降;当锈蚀量超过0.3 mm后,钢筋锈蚀对空心板抗弯承载力的影响逐渐减小;墩柱的时变抗压承载力主要受混凝土强度的衰减影响,钢筋锈蚀的影响较小。     

基于结构特征曲线的软岩隧道钢拱架力学效应研究

针对传统锚喷支护难以适应软岩隧道大变形的问题,文章通过把钢拱架和喷射混凝土同时工作分为钢拱架单独工作和联合工作两个阶段,利用SAP2000有限元程序研究了实腹式型钢拱架和空间钢桁架拱的力学特征及其单独工作的力学效应;考虑材料非线性与几何非线性,研究了钢拱架在不同支撑条件下的极限承载力和极限变形能力。结果表明:(1)将钢拱架单独工作作为支护的一个阶段是可行的;(2)侧向支撑及拱脚的约束情况对实腹式型钢拱架的作用效应有决定性影响;(3)空间钢桁架拱的整体刚度大于实腹式钢架拱,受侧向支撑影响小;(4)提出了提高钢拱架承载能力和变形能力的方法,为喷射混凝土及其它支护措施的实施提供了更多的时间和空间选择。     

GFRP筋桥面铺装连续梁桥在车辆荷载作用下的应力和变形分析

针对桥面铺装层中配置纤维聚合物(GFRP)筋的连续梁桥,建立全桥三维有限元计算模型,分析了在车辆荷载作用下桥梁的变形和应力。计算结果表明,在车辆荷载作用下,偏载工况下的混凝土铺装层应力值明显大于中载工况下的数值,GFRP筋的应力大于混凝土的应力;汽车制动力对结构水平位移影响明显,考虑制动力作用后,混凝土铺装层中的最大纵向压应力明显增大,拉应力有所减小。     

隧道钢管混凝土复合支护结构承载特性研究

为研究钢管混凝土复合支护结构变形破坏特征及承载机制，考虑拱架-混凝土粘结滑移特性，在支护结构典型破坏模式的基础上，开展支护结构纯弯室内试验及精细化数值模拟研究，对试件在弯矩作用下的力学响应进行深入分析，明确拱架布设位置、喷射混凝土强度、钢筋网直径及保护层厚度等参数对结构承载性能的影响规律。结果表明，钢管混凝土无钢筋网试件（SRCS-FW）强度较低，混凝土迅速开裂后与拱架发生滑移破坏，钢管混凝土双层钢筋网试件（SRCS-FS）变形效果较好，呈现较好的后期承载特性；SRCS-FS试件临界滑移破坏强度较高，其极限弯矩比SRCS-FW试件极限弯矩高40.9%；构件弹性变形阶段拱架、钢筋网、混凝土三者协同作用效果明显，开裂阶段试件拉力主要由受拉侧钢筋网和拱架分担，压力由拱架和受压区混凝土分担；支护结构参数设计要综合分析其承载性能、经济性及工程经验和施工便利性。     

球墨铸铁-钢筋混凝土组合隧道壁板加载试验分析

为研究球墨铸铁-钢筋混凝土组合隧道壁板这一新技术应用于隧道衬砌结构的可行性,文章根据相关设计参数,采用三维有限元分析方法模拟试验加载环境,建立分析模型,研究荷载条件下组合壁板的受力特征。分析结果表明:当混凝土达到极限状态受压破坏时组合壁板能承受的竖向压力为2.22 MPa,水平压力为1.11 MPa,拱顶为最大变形处,最大变形为6.63 mm;当球墨铸铁达到极限状态受压破坏时组合壁板能承受的竖向压力为11.48 MPa,水平压力为5.74 MPa,拱顶为最大变形处,最大变形为33.16 mm;在球墨铸铁壁板环作用下组合壁板相比混凝土受压坏破坏时所能承受围岩压力的能力和变形能力都提高了5倍,充分体现了球墨铸铁强度高、延性好的优点。     

钢锚梁索塔锚固区单节段有限元受力分析

文章结合平南相思洲大桥工程实例,运用有限元软件对该桥索塔锚固区不平衡索力最大的节段模型进行计算,分析索塔锚固区水平荷载传递途径及受力特点。结果表明:钢锚梁与牛腿的连接方式对混凝土塔壁产生的拉应力最小;在不平衡索力作用下,特别是断索工况,混凝土塔壁会存在拉应力集中的现象,设计时应在索塔锚固区混凝土适当加强钢筋与预应力筋的布置。     

不同腐蚀情况下PC结构可靠度分析

为探究不同腐蚀情况对预应力混凝土梁桥结构抗弯承载力的可靠度影响,通过考虑碳化和氯离子侵蚀情况,结合相应的抗力模型,以一座（37+70+37）m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥为例,采用蒙特卡洛模拟方法计算了该梁桥在100年设计期内的失效概率,并进行参数分析。结果表明,氯离子侵蚀作用对混凝土结构的影响较大;不同保护层厚度下氯离子侵蚀作用对结构的影响较大,且混凝土强度的变化下碳化腐蚀对结构的影响较大。     

大跨径变截面预应力混凝土连续梁桥弹性力学性能试验研究

以某大跨径变截面预应力混凝土连续梁桥为例,建立杆系单元模型及空间实体模型进行理论分析,通过静、动载试验实测值与理论计算值的对比分析,正确评定结构的工作性能。研究结论为:试验桥结构受力变形及内力分布规律与理论吻合,变截面连续梁在荷载作用下受力、变形协调一致,且设计的边中跨比0.66非常合理;箱形桥梁结构偏载系数及实际抗扭刚度符合设计预期;动载试验验证了结构在30km/h以上车速及紧急刹车情况下的冲击系数略大于规范限值,结构振动属小阻尼振动,桥梁前三阶实测振动与理论模型吻合较好,达到了设计预期。     

预应力混凝土箱梁施工阶段受力及变形监测分析

文章以某预应力混凝土箱梁为研究对象,通过数值模拟分析了施工过程中箱梁的应力和变形特点,并将实测数据与数值结果进行了对比分析,得到以下结论:在预应力张拉过程中,支座截面应力整体变化最小,其次是1/4截面,最大的是跨中截面,实际监测数据均小于允许值,说明设计满足要求;初始时跨中截面挠度较大,当到工况5时箱梁截面位移趋于0,此时预应力与自重所产生的拉应力基本抵消,截面开始表现受压;随着预应力逐步增大,截面开始产生预拱度,致使截面上边缘的拉应力增大;预应力钢束作用下,箱梁的中心出现上凸的反拱,其可以增大防止梁跨中挠度过大而出现手拉破坏,即增大梁的抗裂性;采用有限元软件可以较为合理地模拟箱梁的受力性能,并可用来预测桥梁施工过程中的受力和变形。     

基于扰动应力场的平面钢筋混凝土非线性分析

钢筋混凝土结构很多情况下是带裂缝工作的,裂缝会引起应力集中和刚度降低,结构会表现出诸多非线性特征。为准确分析裂缝出现后钢筋混凝土刚度降低引起的应力重分布效应,控制应力集中产生的混凝土开裂或钢筋屈服对结构耐久性的影响,文章基于扰动应力场理论,依托一个两跨连续梁算例,建立模型对受拉强化、受压软化、剪切滑移变形等非线性效应和预应力筋、纵向主筋的应力重分析状态进行精确非线性力学比对分析。结论表明,钢筋混凝土结构非线性效应影响显著,其可能加剧结构局部失效,继而影响整体受力状态。     

大跨度钢管混凝土劲性骨架拱圈外包混凝土浇筑过程力学行为研究

为研究单工作面浇筑对拱圈外包混凝土施工过程的影响,文章依托某在建大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥,利用有限元计算程序MIDAS Civil建立全桥分析模型,对拱圈外包混凝土分环分段浇筑过程中的外包混凝土应力、主弦管钢管应力及拱圈变形情况进行研究。结果表明:单工作面浇筑下拱圈外包混凝土应力总体为逐渐增大,局部位置有突变:由于拱架和外包混凝土的联合作用,以第一环外包混凝土合龙为分界点,弦管钢管未包的最大应力为先增大后减小;拱圈变形表现为“上下交替”出现,,反拱”现象,但整体上随外包混凝土浇筑呈增大趋势。     

大跨径连续刚构桥跨中下挠影响因素分析

文章结合甘肃省西长凤高速公路泾河特大桥工程实例,利用有限元模型,定性分析了混凝土徐变、预应力损失、结构裂缝等因素对连续刚构桥跨中下挠的影响程度。结果表明,加载龄期对混凝土的收缩徐变效应影响显著;徐变模型的选择对桥跨结构下挠变形具有一定的影响;预应力损失对桥跨结构下挠变形有着重要的影响;结构裂缝对桥跨结构下挠变形影响显著,且二者呈现非线性增长趋势。     

变宽预应力混凝土连续弯箱梁桥承载能力检测分析

针对新建变宽预应力混凝土连续弯箱梁承载能力问题,结合具体的工程实例,利用有限元软件MidasCivil2012建立有限元杆系梁单元分析模型,然后通过目前最直接有效的荷载试验方法对其进行验证。结果表明,在试验荷载作用下,测试截面应变校验系数在0.42~0.67之间,测试截面挠度校验系数在0.48~0.59之间,该桥承载能力满足设计荷载要求,可为同类桥梁的竣工验收提供参考。