鹤大高速红岭高架桥病害分析及加固设计研究

鹤大高速红岭高架桥为5跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥,经过多年运营,检测发现该桥右幅出现了主梁跨中下挠、腹板斜裂缝、顶板纵向裂缝等病害。为了解病害原因及结构受力状态,对病害原因进行分析,并进行荷载试验,在此基础上进行维修加固设计研究。结果表明:弯剪作用引起腹板斜向开裂,横向弯矩过大引起顶板开裂,预应力径向作用过大造成底板开裂。该桥上部结构校验系数大部分大于或接近于1.0,正截面抗拉强度不满足设计荷载要求;采取顶板加厚、腹板加厚、底板增设横梁以及张拉体外预应力加固设计。数值模拟分析显示加固后箱梁顶、底板最大压应力有效降低,安全储备增加,主应力得到明显改善。加固后第3跨L/4、L/2、3L/4截面分别上挠14.34,0.34,12.61 mm,结构受力满足现行规范要求。     

预防斜压破坏的抗剪加固探讨

箱梁具有较大的抗弯抗扭刚度、较好的整体性及连续性等诸多优点,常用于连续梁及连续刚构桥。调查发现该类桥近年来出现开裂、下挠病害较多,其中有效截面尺寸偏小导致腹板出现主应力开裂病害较多,但也有因施工、甚致设计因素导致部分桥梁出现斜截面抗剪极限承载力不足。某预应力混凝土连续箱梁桥,其斜截面抗剪极限承载力不足(不满足规范对截面抗剪下限值的要求,即构造尺寸偏小)需进行加固,本文介绍了该加固工程,包括方案设计阶段的多方案比选,加固设计的计算分析,最后总结加固施工中的关键点,供此类病害桥梁加固借鉴。     

预应力混凝土箱梁桥腹板开裂参数影响分析

预应力混凝土箱梁裂缝是影响桥梁结构安全的重大隐患.该文对某三孔预应力混凝土变截面箱梁建立有限元模型,分析竖向预应力损失和箱梁腹板厚度对箱梁桥开裂的影响.结果 表明:连续箱梁边墩支点附近的边跨现浇梁段的主拉应力值较大,且这些位置截面梁高较小,如果施工和运营阶段竖向预应力损失过大,在这些区域容易出现腹板斜裂缝;腹板厚度对斜截面抗剪承载力的影响比截面主拉应力的影响大;箱梁支点附近梁段腹板厚度较薄,容易导致斜截面抗剪承载能力不足.     

预应力混凝土空心板梁端应力改善施工技术

未设置端隔板的预应力宽幅式空心板梁在使用过程中因各种因素的影响容易出现梁端腹板斜向开裂、支座附近板底斜向开裂等病害。为了桥梁运营的安全可靠,通过综合采用梁端底板粘贴钢板、梁端1m范围封端及腹板2m至3m范围加厚等加固措施,改善了梁端的应力状况,缓解了裂缝的继续扩展,保证了桥梁结构的安全运营。     

大跨径PC连续箱梁桥体外束加固设计

徐州某京杭运河大桥主桥上部结构为变截面PC连续箱梁桥。由于桥梁周边港口码头较多,车辆超载现象比较严重,在经过六年多的运营后,连续梁主跨跨中底板出现横向裂缝和腹板斜向裂缝等病害,且裂缝呈不断发展趋势,需要采取加固措施。设计提出采用增设体外预应力束的方法进行加固,并对加固后的桥梁进行空间仿真分析。在加固并运营两年之后,未再出现新的病害,说明本次加固有效地提高了老桥的承载能力、压应力储备及安全系数,效果良好,可为同类型桥梁加固提供参考。     

小箱梁加固

某高架桥小箱梁因梁体抗剪能力不足和施工不当，箱梁出现严重开裂，经采用加厚腹板的方法进行加固后，全面提高了桥梁的承载能力。     

东明黄河公路大桥维修加固施工

东明黄河大桥由于跨中下挠和箱梁腹板裂缝的原因,危及桥梁安全,为了恢复原设计承载能力,保证大桥运营安全,施工中对箱梁采用了封闭箱梁裂缝、粘贴钢板、加厚腹板、粘贴碳纤维、增设横隔板和增加体外预应力等措施进行加固.通过加固后的荷载试验表明,承载能力和刚度已达到原设计要求.着重介绍维修加固的设计要点、施工组织、施工方法和注意事项.     

大跨度连续梁桥病害成因分析及维修改造设计

大跨度预应力混凝土连续梁桥在运营若干年后,容易出现箱梁腹板开裂、顶、底板纵横向裂缝,跨中下挠等病害,这些病害严重影响到桥梁的结构的安全及正常使用。以某淮河大桥为例,介绍了该桥出现的病害情况,分析了病害产生的原因,进行了分阶段的维修改造设计和方案比选,综合考虑结构安全及适用性、运营管理、预期使用寿命、社会影响、风险评估、建设安装费等,建议采用方案二作为此次桥梁维修改造的方案。     

某连续箱梁病害分析及维修加固

某桥为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥,运营多年,经检测,主体结构及桥面铺装等出现相应病害,桥梁总体结构处于较差状态,综合评定为三类桥,须采取有效措施进行维修加固处理。针对具体病害,采用有限元程序Midas与Ansys对结构进行分析,探讨病害产生的主要原因,并给出了相应的维修措施。针对箱梁顶板底面、底板底面及腹板裂缝,通过对顶板及底板底面粘贴碳纤维布、腹板内外侧粘贴钢板及增设体外预应力主动加固等措施,对结构受力进行补强,提高桥梁结构的安全性与耐久性;针对桥面铺装裂缝,通过更换水泥混凝土桥面铺装层并增设防水层,以提高桥梁的适用性与耐久性。桥梁维修加固后,经通车前的荷载试验评定,验证了加固措施的效果,桥梁的使用性能得到恢复。     

连续箱梁体外预应力加固施工工艺

某省道桥梁主桥为52m＋3×80m＋52m预应力混凝土连续箱梁,使用中发现该桥梁体出现大量裂缝,且裂缝不断发展,其结构耐久性和承载力逐渐下降,已严重影响行车安全。采取增设体外预应力及腹板加厚、裂缝灌浆、粘贴钢板、粘贴碳纤维布等技术措施,对该桥进行维修加固。重点阐述连续箱梁体外预应力加固施工工艺。     

预应力钢丝绳加固RC混凝土梁桥抗剪性能试验

在役桥RC梁因行车荷载及环境因素的作用,常常出现梁端斜裂缝,影响行车安全,为此对旧有桥梁进行抗剪加固已成为旧桥研究改造领域的研究热点之一。本文通过对预应力钢丝绳加固RC梁的抗剪试验,系统研究了抗剪加固的机理和原梁损伤度、钢丝绳布置方式对抗剪加固效果的影响。研究表明预应力钢丝绳对抗剪承载力提高的作用机理与钢筋混凝土梁的腹筋作用相似,可有效的延迟钢筋混凝土梁的斜截面开裂,提高极限抗剪承载能力;原梁损伤度对抗剪加固效果有一定的影响,原梁裂缝小于0. 2mm时,注胶效果不理想,提高幅度较小。从抗剪承载能力来看,U型闭合布束优于U部束(锚于腹板上)方案;钢丝绳间距在200mm以下时,减少间距对极限抗剪承载能力影响不大;当间距大于200mm后,随着间距的增大加固梁的抗裂荷载及承载能力的提高幅度逐渐降低。论文研究成果为桥梁抗剪加固设计提供了参考。     

箱梁腹板增大截面体内预应力加固技术实例分析

随着时间流逝,部分旧桥经过长期使用,出现结构性受力裂缝、承载力及刚度下降的现象,如果不及时处理,将对交通安全造成极大隐患。通过30m简支装配式预应力混凝土连续箱梁桥为例,对腹板增大截面后张拉体内预应力加固方法进行了分析,通过设计计算及后期检测跟踪对比加固前后效果,阐述了施工过程及注意事项。事实表明箱梁腹板增大截面体内预应力加固方法不仅可以提高桥梁承载能力和整体刚度,而且弥补了增大截面和体外预应力加固方法的缺点,加固后上部结构自身重量增加不多、耐久性高。     

严重开裂PC箱梁桥加固

以某高速公路上一座运营超过12年、主梁严重开裂的预应力混凝土等截面连续箱梁桥为例,分析箱梁底板、腹板的"U"形、"L"形裂缝成因,并评估加固前结构技术状态,采用箱梁跨中正弯矩区腹板加厚并在加厚段内增设有粘结预应力束、底板粘贴钢板条,墩顶负弯矩区增设扁锚式无粘结预应力钢束和桥面铺装"黑改白"(由沥青混凝土改造成钢筋混凝土)等综合加固方案对该桥加固试验段进行加固.加固前、后进行3次荷载试验,评估桥梁结构技术状态.理论计算和荷载试验结果表明,加固效果良好,加固方案可行,桥梁实际承载能力大幅提高.     

小半径曲线箱梁非对称增大截面加固分析与试验研究

曲线箱梁桥最主要的受力特点是弯扭耦合作用,其病害特征和加固方法存在显著的特殊性。该文基于曲线梁桥的3个基本方程,对其力学性能和受力特征进行理论分析,采用有限元软件对某曲线箱梁桥进行计算,分析导致该箱梁腹板开裂、内侧支座脱空、外侧支座偏压严重等病害产生的成因,并对加固后的曲梁桥进行试验测试。结果表明:采用非对称增大截面加固方法,增加两侧腹板厚度等加固措施,能显著提高结构的抗剪扭承载能力,结构受力趋于合理。由于加固箱梁新旧混凝土间存在应力叠加和界面滑移,导致增大截面应变小于原箱梁应变,应力有所滞后。桥梁荷载试验表明该加固措施效果良好。     

预应力混凝土连续梁式桥的维修加固技术

东明黄河大桥由于跨中下挠和箱梁腹板裂缝的原因,已危及到桥梁的安全运营。为了满足设计荷载,对箱梁采用了粘贴钢板、加厚腹板、粘贴碳纤维、增设横隔板和增加体外预应力等措施进行了加固。通过加固后的荷载试验表明,承载能力和刚度已基本达到原设计要求。     

某跨铁路连续梁桥病害分析与加固技术研究

某跨铁路桥结构型式为单箱单室等高度预应力混凝土连续梁,为跨越既有铁路,尽量减少对既有铁路的影响,采用自动连续千斤顶拖拉法顶推施工。经对该桥检测,发现大桥腹板存在不同程度的竖向和斜向裂缝,且有部分裂缝向底板发展,预应力钢绞线应力损失较大等病害。为改善主梁应力,抑制腹板裂缝继续发展,提高主梁抗剪能力,防止桥梁技术状态继续恶化,确保运营安全,故对其进行加固处治设计,经检测验证效果良好。     

波纹钢腹板预制节段箱梁在大型桥梁建设中的应用与研究

随着我国桥梁建设的快速发展,桥梁结构在满足安全稳定性的同时,更加注重结构的整体美观。波纹钢腹板作为一种新型的桥梁结构形式,有效地利用了混凝土顶底板的抗压性、波纹钢腹板的抗剪性,明显提高桥梁结构的整体抗剪性能与结构稳定性。本文研究结合波纹钢腹板预制施工的过程控制,对波纹钢腹板施工的精准定位、节段箱梁钢混结合处的止浆以及对结构整体变形控制等施工关键技术进行研究,提高波纹钢腹板预制节段箱梁机械化安装的施工效率。     

波形钢腹板PC组合箱梁中钢腹板的抗剪设计方法

目前我国组合结构桥梁设计计算方法还不统一,对波形钢腹板PC组合箱梁的设计,不同的设计方法得出不同的计算结果,因此有必要对波形钢腹板的抗剪设计方法进行探讨。对波形钢腹板在抗剪设计中剪应力的计算原理和剪切屈曲的计算理论进行介绍,通过对现有国内外组合梁中钢腹板的设计计算方法比较分析,归纳出了各设计方法间的原理及异同点,以及各个计算方法的适用性,并对现有波形钢腹板抗剪设计计算方法提出相关建议,为波形钢腹板PC组合箱梁的抗剪设计提供参考。     

某刚构-连续组合梁桥病害分析及加固研究

刚构-连续组合梁桥是大跨径桥梁普遍采用的桥型,这类桥梁经过运营后往往出现斜截面开裂、主梁跨中下挠现象,严重影响结构的耐久性和运营安全.通过对某桥病害现状和荷载试验数据的分析,得出该桥病害产生的主要原因,并提出了几种可行的加固设计方案.依据加固设计思路和控制要求,对3个方案进行比较分析,选定了体外预应力技术进行综合维修加固.     

竖向预应力对箱梁腹板力学行为影响研究

为了探究配置竖向预应力筋的箱梁腹板开裂荷载的影响及开裂前后力学行为的变化,文章选择较小剪跨比λ=1.15的双悬臂计算模型,模型顶部充分施加纵向预应力,悬臂端分级施加集中荷载,直至腹板出现腹剪裂缝并展开,采用ANSYS建立实体模型,以不张拉竖向预应力、张拉120k N竖向预应力为例,进行结构仿真计算,分析竖向预应力张拉与否对腹板开裂及裂缝开展形态,开裂荷载、开裂前后结构应力、刚度的影响,并对腹板开裂前后竖向预应力筋应力重分配进行了数值分析,得出配置竖向预应力可以显著提高腹板抗裂性,影响裂缝发生及开展形态、提高腹板开裂后结构刚度。文章研究结论对箱梁腹板竖向预应力理论研究及设计具有指导意义。