济南黄河三桥超声回弹综合测强曲线回归分析

采用最小二乘法原理和lstopt工具箱方法对青银高速公路济南黄河三桥混凝土构件实测超声波声速值、回弹值和强度值进行回归分析,分析各相关数据的变化规律并对其进行拟合,得出该桥梁混凝土构件超声回弹综合测强专用曲线;通过抽样试验验证了该曲线的准确性,为该桥梁后期混凝土构件强度测定提供了一种快速、间接的无破损检测方法.     

体外预应力加固钢筋混凝土受弯构件实用设计方法

在分析体外预应力体系受力特点的基础上，给出了考虑梁体混凝土与体外预应力筋相互影响的活载应力增量简化计算公式。针对桥梁加固构件分阶段受力特点，提出了极限应力取值的修正公式。建立了体外预应力加固桥梁结构分阶段受力的应力计算公式和抗弯承载能力计算公式。最后，给出了桥梁体外预应力加固设计实用设计方法和计算步骤。     

混凝土多轴强度在桥梁构件分析中的应用

文章简要回顾了混凝土结构设计理论的发展过程,指出了现有桥梁结构设计规范在混凝土强度取值上的缺陷,探讨了混凝土单轴强度与多轴强度对混凝土构件承载力的影响,分析表明:当混凝土构件处于二轴或三轴应力状态时,用单轴强度进行验算有明显误差,当其中一个轴受拉时,用单轴强度设计的构件实际承载力偏低,导致结构设计偏于不安全,而二轴或三轴均受压时,用单轴强度设计的构件实际承载力偏高,导致材料浪费。本文研究结论对多轴应力状态下混凝土结构的设计具有重要的应用价值。     

基于结构有限元模型修正的混凝土桥梁技术状态评估

通过对桥梁结构动静荷载试验中有关自振频率评定标准及荷载校验系数等技术问题的讨论,分析了其不合理部分,强调了桥梁结构检算中混凝土材料真实弹性模量的重要性,进而给出了4种混凝土弹性模量的识别方法;在此基础上,利用修正后的结构有限元模型,保证了结构动、静力分析结果的可靠性,为混凝土桥梁技术状态和承载能力的合理评定提供了科学依据,保证了桥梁运营的安全性和耐久性.     

大跨度组合梁斜拉桥施工控制参数的敏感性分析

为分析大跨度组合梁斜拉桥施工控制过程中的结构敏感性参数对主梁线形、应力及拉索索力的影响,以青海哇加滩黄河特大桥为例,建立考虑几何非线性效应的有限元模型,研究索力、构件重量、弹性模量和温度等因素对结构指标内力、线形的敏感程度。结果表明,主梁线形、应力和索力对拉索索力和混凝土重量最敏感,对混凝土弹性模量敏感度较小;材料特性误差则需要通过调整索力值和标高值来消除影响;温度对主梁线形较为敏感,施工过程中应尽量选择温度稳定的时间段进行测量。     

PC梁桥结构参数对最大悬臂结构力学性能的敏感性分析

为了深入研究PC梁桥结构参数对最大悬臂结构力学性能的影响,结合实体工程,建立了大跨预应力混凝土粱桥的最大悬臂段有限元模型,分析了材料容重、混凝土弹性模量、顸应力参数偏差对最大悬臂施工阶段主梁线形的影响程度,研究了自重偏差对主梁结构内力和应力的影响,探讨了预应力对悬臂结构的作用效应.研究结果表明:材料容重和混凝土弹性模量为该桥梁结构的主要设计参数,桥梁自重偏差对结构线形影响最为明显;在预应力效应的作用下,主梁纵向产生竖向正位移,随着自重的增大,主梁同一截面正弯矩相应减小,墩顶负弯矩增大,主梁的上缘压应力会减小,下缘压应力会增大,且下缘应力受其影响的程度更大.     

超声回弹综合法检测隧道二衬强度技术研究

为提高超声回弹综合法检测隧道二次衬砌混凝土强度的准确性,通过超声回弹传统超声波平测修正法和单测区修正、全部测区取平均的超声波平测修正法的试验对比,得出单测区修正、全部测区取平均的超声波平测修正法修正后的平测声速更接近混凝土构件对测声速。在某隧道二次衬砌结构实例中,通过传统超声波平测修正法和单测区修正、全部测区取平均的平测法推定强度值与二衬实际钻芯抗压强度值进行比较,进一步证明单测区修正、全部测区取平均的平测法推定强度值更接近实际二衬混凝土强度值。     

混合型悬索桥主梁钢混接合段的静力分析

钢混接合段是大跨度混合型桥梁的关键组成部分之一,其受力特征直接关系到桥梁结构的安全性。本文以平胜大桥为工程背景,通过全桥整体受力分析提供的边界条件,用ANSYS软件对混合型悬索桥主梁钢混凝土接合段主要部分的应力状态进行了分析。结果表明,该桥钢混凝土接合段的钢构件应力均未超过材料的屈服应力,混凝土应力也未超过其抗压强度;该接合段的设计是安全可靠的。     

超声回弹综合法检测岳阳地区混凝土抗压强度曲线的建立

基于岳阳地区混凝土抗压强度和回弹值、声速值之间相关关系的试验研究,进行函数模型的拟和回归,建立了当地幂函数超声回弹综合法地方测强曲线,并验证它的优越性。同时论述混凝土强度和回弹值、声速值在几种因素影响下的相关关系。     

悬臂施工材料时变效应对PC箱梁桥的影响研究

为了研究施工过程中材料时变效应对PC箱梁桥的影响,对C55高强混凝土材料性能进行试验。在施工现场制作了24组150 mm×150 mm×300 mm混凝土试件,与主梁同步养生,分别对养护3,5,7,14,28,60 d的混凝土试件进行力学性能试验。利用格拉布斯准则检验,选取主梁同养下早龄期混凝土抗压强度与弹性模量试验测试值的有效值,进而得到了实际工程中早龄期混凝土轴心抗压强度和弹性模量的时变规律,基于MATLAB数据处理软件对试验数值进行非线性回归分析,选取4种函数形式进行回归拟合,选取最优回归方程,优化了规范中关于二者之间的函数公式。采用有限元软件Midas civil分析了考虑时变性能的PC箱梁桥各施工阶段结构应力、挠度状态,选取最大悬臂阶段主梁应力、挠度与采用规范值计算结果相对比。结果表明:相较于混凝土弹性模量,早龄期混凝土轴心抗压强度发展较快,考虑材料时变性能后,各阶段张拉预应力后箱梁根部上缘应力变化最大2. 22%,下缘应力变化最大1. 02%,材料时变效应对应力储备影响较小;最大悬臂状态时,悬臂结构累积位移最大为12. 3 mm,当前步骤位移为5. 1 mm,材料时变效应对结构挠度影响较大。     

预应力混凝土箱梁应力测试技术研究

通过讨论钢弦式应变计在预应力混凝土连续刚构桥施工监控中箱梁关键性控制截面应力测试的应用,研究了混凝土箱梁的应力测试方法,分析了由温度、混凝土弹性模量和混凝土收缩与徐变所带来的应力测试误差,使混凝土构件的实测应力更接近于结构真实应力。以某预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,利用钢弦式应变计进行箱梁悬臂浇筑过程的应力跟踪测试,得到较为准确的箱梁结构实测应力。     

大跨径连续刚构桥施工控制研究

结合一座大跨径预应力混凝土连续刚构桥,介绍了大跨径刚构桥施工控制的全过程,分析了主梁混凝土弹性模量的取值对全桥预拱度的影响.通过合理的计算方法和理论分析确定了桥梁在施工过程中的变形和应力,并与现场实测值进行了比较,得出一些有意义的结论.     

橡胶沥青混凝土设计参数试验研究

以沥青混凝土AC-16为依托,结合橡胶添加工艺的特点,研究了橡胶沥青混土在干掺法施工和湿掺法施工两种施工工艺条件下的抗压回弹模量和劈裂强度值,并通过算例分析了橡胶沥青混凝土减薄沥青面层的原理。结果表明,对于橡胶沥青混凝土而言,不论是那种施工工艺,抗压回弹模量均处于规范给定的普通沥青混凝土参数取值的下限;劈裂强度值较普通沥青混凝土高,以沥青层拉应力为设计指标时,橡胶沥青混凝土可以减薄沥青路面的面层厚度。     

桥梁结构安全系数取值问题讨论

安全系数具有含义明确、便于工程技术人员理解和工程应用等优点。为了方便读者理解和阐释具体的问题,对桥梁结构安全系数取值原则和设计规范中存在的问题进行分析与讨论。首先,从影响结构安全的诸多不确定因素入手,定义了基准安全系数和调整系数;其次,从材料、构件、连接和结构,主要承重结构和桥道结构,上部结构和下部结构,结构约束体系,永久性构件和非永久性构件,施工阶段和运营阶段,结构分析手段,以及荷载取值等角度讨论了安全系数的调整原则;最后,在既定原则的基础上,从结构抗力、荷载作用、破坏模式和分析手段的角度,主要对比分析了桥梁设计规范中的安全系数,讨论了规范中安全系数取值的合理性,并提出了安全系数取值方面存在的问题和建议。     

基于CECS 02标准中声速修正系数的研究

为修订《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2019),对现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)标准中的超声声速修正系数β进行了系统的试验。研究表明在混凝土的侧面～侧面间与顶面～底面间的对测声速并不存在现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)标准中规定的修正系数β=1.034的关系;同时,试验数据得出的混凝土的侧面与顶面、侧面与底面的平测声速的比值均不超过2%,即现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)标准规定的在混凝土浇筑的顶面或底面平测时,测区混凝土中声速代表值均应按±5%修正的量偏大。     

压应力作用下混凝土中氯离子侵蚀性能研究

为系统研究氯盐环境中压应力作用下混凝土的耐久性,设计了1组预应力混凝土构件,分别施加0%、10%、25%、50%、75%、90%混凝土抗压强度设计值的压应力。通过测量不同压应力水平试件的动弹性模量,得出了不同压应力水平下混凝土损伤度的变化规律;同时对压应力作用下混凝土中的氯离子侵蚀试验结果进行横向对比,提出用应力影响系数来反映压应力对氯离子侵蚀速率的影响程度;然后通过不同水平压应力作用下混凝土的力学损伤和应力影响系数变化规律的比较分析,给出了实用、完整的应力影响系数三段式计算方法,并建立了基于损伤变量的应力影响系数表达式。结果表明:不同水平压应力作用下混凝土应力影响系数与以动弹性模量表征的损伤度变化曲线都为二次抛物线,存在相同的压应力临界值,对于普通混凝土,其值约为立方体抗压强度标准值的25%,从简考虑,对水灰比在0.35~0.55的混凝土可取10 MPa;压应力作用导致的力学损伤是改变混凝土中氯离子侵蚀性能的直接原因,不同水平压应力作用下,应力影响系数与以动弹性模量表征的损伤变量能同步变化。     

大跨度连续刚构桥参数敏感性分析

为充分了解施工过程中大跨度连续刚构桥的结构影响,文中以王家庄大桥作为研究对象,采用Midas/Civil 2015软件建立模型进行有限元分析。在所成模型中,对参数进行既定改变幅度调整,再通过控制变量法将其一一赋予桥梁,由此得到所选控制截面的弯矩值、应力值和挠度,而后对各项数值进行对比分析。对所选因素包括主梁自重、混凝土收缩徐变、主梁弹性模量等结构参数进行参数敏感性分析,得出相关结论为:在所研究的几个参数中,当将参数调整至相同幅度时,主梁自重,混凝土收缩徐变对桥梁结构影响较大,视为主要敏感性参数;弹性模量变化对结构影响较小,视为次要敏感性参数。建议在实际工程中,着重监控主梁自重、混凝土收缩徐变等参数在施工阶段的变化,弹性模量的变化可作为次要因素考虑。     

超高性能纤维混凝土在公路桥梁加固中的应用分析

针对传统梁桥加固技术易影响桥梁耐久性的问题,提出将钢纤维混凝土材料应用于主梁和桥面铺装层,提高桥面抵抗梁端变形程度,减少应力集中现象。分析了不同钢纤维加铺层厚度,加铺层长度下路面结构的应力状态,为桥面铺装层的设计提供合理建议,研究结果表明:当钢纤维混凝土铺装长度和厚度一定时,随着跨径增加,钢纤维铺装横截面拉应力逐渐增加;当厚度和跨径一定时,随着加铺层长度增加,铺装横截面拉应力下降,最终趋于平稳;根据T型简支梁结构,考虑安全性能和经济性价比,确定钢纤维混凝土跨径为10～15 m时,加铺层长度取值为50 cm,厚度取值为8～12 cm;跨径为20～25 m时,加铺层长度取值为75 cm,加铺层厚度8～12 cm;跨径为30 m时,加铺层长度取值为100 cm,厚度取值为8～12 cm。     

沥青混凝土路面在低温状态下的力学分析

回弹模量是沥青混凝土路面设计中最重要的设计参数,其值随着温度的变化而变化,取值是否合理直接关系到沥青混凝土路面结构层的厚度及受力状态.根据国外的模量与温度的关系模型,分析了沥青混凝土路面在不同温度及模量下的力学状态.结果表明:随着温度的降低、模量的升高,在行车荷载的作用下沥青混凝土路面结构中的中性轴上移,最大拉应力逐渐增大,易导致路面出现裂缝.     

路基含水量对水泥混凝土路面疲劳寿命的影响分析

含水量对路基的回弹模量有显著的影响,而回弹模量是水泥混凝土路面板应力和路面弯沉的重要影响因素。为克服采用线弹性当量回弹模量进行路面结构分析带来的偏差,通过对粉土三轴试验数据拟合,获得了不同含水量下应力相关的非线性回弹模量参数。推导了精确的一致切线刚度矩阵,利用Abaqus用户材料子程序UMAT对应力相关的回弹模量模型进行有限元实现。基于路基-路面协调变形,建立三维有限元分析模型,调用移植的回弹模量模型对典型的水泥混凝土路面结构进行结构分析,获取路基土在不同含水量下的路面结构的应力应变响应,结合水泥混凝土路面的疲劳寿命关系分析路基土含水量对混凝土路面疲劳寿命的影响。研究结果表明:路基土含水量从最佳含水量-3%增加到最佳含水量+3%,回弹模量相应显著减小,路面顶面最大弯沉增加,路面板的板底最大拉应力增加,路面结构的疲劳寿命减少。