大跨PC箱梁桥的预应力损失研究

预应力混凝土箱梁桥以其良好的结构整体受力性能在现代大跨桥梁结构中得到广泛应用,但迄今所修建的混凝土箱梁桥中,运营阶段箱梁开裂及下挠过大的现象较为普遍,实际混凝土箱梁桥中预应力损失估计不足是其可能的原因之一。结合某大跨预应力混凝土箱梁桥的修建及运营,对处于自然环境中的箱梁桥在纵向预应力损失作用下的确切反应进行测试,并详细地分析了各测试数据,得出了一些具有实用价值的结论,为实际箱梁桥的预应力损失分析提供参考。     

PC梁桥结构的钢绞线张拉问题及补救措施分析

以一座预应力混凝土斜梁桥和一座预应力混凝土弯梁桥的钢绞线张拉施工问题为例,针对张拉过程中出现的锚具回缩有效预应力损失、伸长量偏小力筋超张拉的问题,采用有限元数软件建立两座大桥的分析模型,详细考虑钢绞线现场施工状态,分析张拉施工问题对梁体结构的影响。分析表明:预应力混凝土斜梁施工过程中预应力筋伸长量小的问题可通过增大锚下控制应力改善,且对该现浇箱梁桥影响很小,结构在施工期间和设计规范确定的正常运营状态下是安全的,由于超张拉使用阶段预应力束的拉应力超过0.65fpk,但后续个别预应力束张拉控制应力按照不大于0.80fpk继续施工可行;预应力混凝土弯梁桥顶板4根负弯矩束的回缩对桥梁结构的正常使用极限状态有影响,造成斜截面抗裂验算超限,钢束的回缩使得这部分预应力筋的有效预应力减小甚至失效,造成该部位箱梁顶面最大主拉应力超过规范限值,可采取增加负弯矩区的有效预应力方式补救。     

某波形钢腹板天桥设计方法研究

波形钢腹板组合箱梁桥是一种造型美观、受力合理的新型钢-混凝土组合结构,以某波形钢腹板PC组合箱梁跨线桥为背景,介绍了该桥的主梁整体设计、波形钢腹板构造设计、顶底板连接键设计计算,并按施加一期荷载、张拉体外预应力钢束、施加二期恒载、施加活载等施工及营运流程进行波形钢腹板预应力混凝土组合桥梁的上部结构顶底板混凝土应力、波形钢腹板应力及结构刚度(挠度)的有限元静力分析计算,验算其是否符合现行规范要求,为今后类似工程计算提供参考.     

国外预应力混凝土连续梁桥发展和施工技术

预应力混凝土连续梁桥在中、小跨径及一般大跨径桥梁中一直占有主导地位,发展前景广阔.我国近几十年来在预应力混凝土梁桥的建设方面虽然取得了很大的进步,但在设计、施工和新材料应用方面的整体技术水平还有待进一步提高.通过对国外预应力混凝土连续梁桥发展趋势及施工技术研究,了解国际桥梁的先进设计理念及施工技术,对投标国外工程项目时...     

高墩大跨波形钢腹板曲线梁桥计算与分析

波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥[1~4]就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板的箱梁桥,该类桥充分发挥了混凝土抗压强度大、波形钢腹板抗剪屈曲强的优点,使各种材料得到充分利用。本文以笔者参与设计的四川绵茂公路上的一座高墩大跨波形钢腹板曲线梁桥~东河三号桥为工程背景。通过从有限元软件纵向整体计算、局部屈曲计算、整体屈曲计算、组合屈曲计算、节点计算以及抗震计算等几个方面阐述该类桥梁的结构受力特点及计算方法。     

预应力混凝土拱式梁桥横向受力分析

某预应力混凝土拱式梁桥在交工阶段即出现肋板竖向裂缝,且运营过程中裂缝明显发展。对该桥进行有限元仿真计算分析,研究其箱梁横向受力特性,分析其在车辆荷载及温度梯度作用下的应力分布特征,为同类桥梁的设计和维护提供依据。     

考虑全寿命管养的桥梁检修孔后开设方案研究

对于运营中的预应力混凝土箱梁桥,受恶劣环境及车辆超载等因素影响,经常会出现各种各样的病害,由于常规的混凝土箱梁一般不设置永久检修孔,此类箱梁内部的病害不能及时发现和处理,为桥梁管养和检修带来困扰。通过对既有混凝土箱梁桥开设永久检修孔,并对开设后梁体的局部受力情况进行有限元分析,提出合理的补强方案,解决箱梁内部检修和养护的需求,为桥梁全寿命周期运营提供安全保障。     

高速公路预应力混凝土连续箱梁质量控制

随着我国高速公路基础工程建设的发展,在高速公路设计中,往往通过修建大量的立交互通来连接既有道路,对于处在线路渐变段和小半径圆曲线段的桥梁,通常采用预应力混凝土连续箱梁等结构形式过渡,预应力混凝土连续箱梁作为桥梁施工中的一项重要技术,因其结构整体性好、跨度大,连续性好及行车舒适等优点,故而在高速公路桥梁中得到广泛应用。文章通过对沙埕湾跨海通道工程A4标段坑门里互通D匝道1号桥预应力混凝土连续箱梁现浇段施工,深入研究分析预应力混凝土连续箱梁在施工中的质量控制技术要点并深刻总结施工经验,为今后提供参考借鉴。     

预应力混凝土空心板桥横向体外预应力加固方法

针对预应力混凝土空心板梁桥存在的病害,采用施加横向体外预应力筋进行加固。以某装配式空心板梁桥为背景,建立板梁桥加固前、后三维空间有限元模型。通过分析桥梁跨中截面铰缝处混凝土应力值证明采用横向预应力筋加固板梁桥效果显著。     

内置劲性骨架的PC箱梁桥合龙段时变性能分析

为了给悬臂施工的大跨径PC箱梁桥截面设计验算和服役桥梁评价提供参考,针对悬臂施工混凝土桥梁合龙段施工时的内置劲性骨架施工方式,考虑骨架对截面刚度及截面面积产生的影响,将内置劲性骨架的梁段转换为混凝土材料;采用数值分析方法,对内置劲性骨架合龙段箱梁结构内力时变的影响进行分析,并按照子模型法分析了合龙段劲性骨架影响区的应力时变影响.结果表明:虽然采用内置劲性骨架进行桥梁结构合龙的成桥内力较优,但随服役运营时间的增长,内置劲性骨架吸收有效预应力现象逐渐突显,导致合龙段箱梁截面混凝土有效应力不足;骨架刚度越大,混凝土压应力储备越小,严重时会在桥梁运营过程中导致跨中下挠及开裂,此现象应引起设计和复核验算的重视.     

预应力混凝土连续箱梁桥悬臂施工监控

针对预应力混凝土连续箱梁,论述了桥梁施工监控在桥梁建设中的重要性。通过对汾江大桥(在建)进行结构模拟分析,确立合理的立模标高,结合现场实测数据对主桥的线形和应力进行监控,保证了桥梁的质量与安全,为同类型的预应力混凝土连续箱梁桥施工监控积累了一定的经验。     

混凝土连续箱梁体外预应力加固技术研究

体外预应力加固连续箱梁难点在于确定合理的体外预应力度,该文以某高速公路预应力混凝土连续箱梁为研究对象,通过对比分析静载试验与有限元计算结果,推断箱梁刚度折减情况,得到了桥梁实际损伤状况,并结合体外预应力加固设计原则合理确定了各跨需施加的体外预应力,经加固前、后静载试验数据对比,验证了加固效果良好,桥梁承载能力满足要求,确保了桥梁安全运营。     

EPS内模预应力混凝土小箱梁温度特性分析

在预应力混凝土箱梁浇筑时,采用EPS永久性内模具有诸多优势。为研究EPS内模对预应力混凝土小箱梁在施工阶段、运营阶段可能带来的不利温度效应,对比采用木内模的普通预应力混凝土小箱梁,运用Midas FEA和Abaqus有限元分析软件分别分析EPS内模对预应力混凝土小箱梁施工阶段水化热效应和运营阶段温度特性的影响。研究结果表明:在施工阶段,EPS内模小箱梁的水化热升温和里表温差相比普通混凝土小箱梁有所升高但仍在规范限值之内,且温度应力未超过混凝土容许拉应力。在运营阶段强烈日照、大幅度降温等作用下,EPS内模小箱梁在沿梁高方向存在非线性温度梯度,但温度场分布模式相较普通小箱梁并无明显改变。因此,EPS内模的设置并不会给预应力混凝土小箱梁带来不利的温度效应。     

基于实测数据的高墩大跨混凝土梁桥高精度有限元模拟方法

高墩大跨混凝土梁桥在我国沟壑峡谷地区应用较为广泛。针对这种桥梁混凝土结构施工难度较大且施工周期较长的特点,提出了一种适用于该桥型成桥阶段的力学性能分析的高精度有限元建模方法。该方法首先建立初始有限元模型,然后根据混凝土桥梁的实际施工情况以及荷载试验实测数据对该有限元模型中的结构参数进行修正,获取桥梁在运营阶段荷载作用下的准确的力学响应模型。以一座四跨混凝土连续刚构箱梁桥为依托工程建立了有限元模型,并根据其实际施工误差和结构特点确定了4个结构参数作为待修正参数,采用响应面法根据桥梁实桥加载数据对其结构参数进行了修正。结果表明,采用修正后的结构参数建立的有限元模型与实桥加载数据吻合良好,有限元模型计算精度得到了显著提高,可真实反映桥梁实际结构的受力状态。该方法可为桥梁结构运营期间的健康监测、状态评估、损伤检测提供可靠的分析手段。     

新建G1501泖港大桥主桥设计

平申线航道(上海段)整治工程中泖港大桥主桥为一座预应力混凝土箱梁与钢箱梁混合而成的桥梁,桥梁的总体跨径布置为65 m+135 m+65 m,其中主跨跨中55 m范围布置了钢箱梁其他部分布置为预应力混凝土连续梁。该桥的主梁在中间桥墩处梁高为7.2 m,高跨比为1/18.75,跨中梁高3.2 m,高跨比1/42.18,混凝土部分箱梁梁底按2次抛物线变化,钢箱梁采用等截面形式。对该桥采用ANSYS软件建立板壳实体模型进行主桥整体分析表明,该桥各个结构部位的受力满足规范要求。该桥的施工方法采用了悬臂对称浇筑混凝土梁段、支架上浇筑边跨混凝土合龙段、施工钢混结合段以及整体吊装钢箱梁节段等。运营情况表明该混合梁结构形式具有优良的力学性能,可供类似工程参考。     

预应力混凝土连续梁桥二次加固及效果分析

深圳机荷高速公路某大桥主桥为(42.5+2×65+42.5)m的预应力混凝土连续箱梁桥,1997年建成通车,2001年因箱梁开裂较为严重采用增设体外预应力法进行了首次加固。2015年检测发现主桥存在多种病害,主桥被评定为三类桥梁,需进行二次加固。为了保证桥梁运营安全,在原体外预应力加固部分失效后,将现有桥面铺装更换为钢筋混凝土整体化层、在中跨范围内箱室两侧各增设2束12s15.2mm通长体外预应力束、在全桥箱梁内侧顶板上粘贴横向钢板。对加固前、后的桥梁进行荷载试验,从结构的受力、变形及动力特征方面分析该桥二次加固的效果。结果表明,采用二次加固后该桥的纵、横向刚度以及桥梁的整体工作性能均有了明显的改善,满足运营要求。     

武汉市姑嫂树路跨铁路桥设计方案比选

武汉市姑嫂树路主线高架需要上跨京广铁路等多条铁路线,为避免或减少施工期间及日后维护对铁路运营和地面交通的影响,研究该桥设计方案选型。考虑铁路现状及桥跨布设控制条件,选择与工程实际较适宜的(65+110+65)m悬臂浇筑变截面预应力混凝土连续箱梁桥、转体施工变截面预应力混凝土连续箱梁桥、部分斜拉桥3种桥型方案进行对比分析。基于功能性和安全性的考虑,由于转体施工变截面预应力混凝土连续箱梁桥方案仅需在转体期间2~3h内封闭铁路,其余时间对铁路运营无影响,综合经济性、施工难度、养护费用等因素,最终选择采用该方案。     

连续宽箱梁的偏载增大系数的讨论

预应力混凝土连续宽箱梁桥在城市桥梁中广泛应用,由于其宽跨比较大,偏载作用引起的空间效应不可忽视,采用梁单元设计计算时,需引入偏载增大系数来考虑荷载放大效应。提出用实体有限元法计算宽箱梁偏载作用下偏载增大效应的方法。并结合杭州某工程实例,建立其预应力混凝土宽箱梁的实体有限元模型,在模型上施加车辆荷载,通过计算分析荷载作用下结构不同位置的应力、位移,得到偏载增大系数。并对比分析实体有限元法和其他简化偏载增大系数算法的计算结果。结果表明:实体有限元法更能真实反映结构的实际受力状态,且适用性更广;宽箱梁的偏载效应明显,采用传统的经验值是偏不安全的,有必要进行详细的分析计算。     

预应力混凝土连续箱梁桥加固措施浅析

以某省道桥梁采用腹板加厚、增设横隔板、施加体外预应力、粘贴钢板等措施对预应力混凝土连续箱梁进行加固维修为例,介绍并分析预应力混凝土连续箱梁桥加固措施,为类似桥梁的加固维修提供参考。     

LNR天然橡胶支座在7度地震烈度区的应用

依托实际工程,研究在地震作用下,装配式预应力混凝土连续箱梁桥分别采用板式橡胶支座和LNR天然橡胶支座时,桥梁结构的地震响应情况.通过对比分析,确定安全、合理的结构抗震体系.