混凝土连续刚构桥加宽拼接带收缩性能分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接带部位在收缩徐变作用下的局部受力性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

两种配筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

当已有的普通钢筋混凝土简支空心板桥在进行横向拓宽时,新桥拟采用预应力混凝土空心板结构,研究了旧桥普通钢筋混凝土空心板与新桥预应力混凝土空心板等两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题。采用空间梁格有限元方法进行分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板桥之间进行横向拼接是可行的,而且旧桥各空心板梁的受力状态可符合原设计规范的要求。研究成果将为今后不同结构形式的空心板梁桥横向扩建设计时提供可参考性的设计建议。     

预应力混凝土桥梁拓宽的若干关键问题研究

文章以合宁高速公路扩建工程为背景,对高速公路桥梁拓宽中所遇到的若干技术问题进行了探讨,问题主要包括新旧桥沉降差、新桥上部结构上拱变形及箱梁结构横向拼接方案等,着重阐明对新旧桥沉降差的分析研究主要关注桥梁横向拼接后的工后沉降差,依据对实桥沉降的观测资料分析成果提出了相应控制桥梁基础沉降的技术对策;研究表明为控制结构上拱变形过大引起横向拼接困难,新预制的板梁存梁时间不宜过长,并提出了若干解决方法;论文最后探讨了预应力混凝土连续箱梁横向拓宽的若干拼接结构的构造方式,可供设计选用。     

三向预应力混凝土箱梁桥拓宽改造箱梁翼缘板连接结构研究

为解决三向预应力混凝土连续箱梁桥拓宽时的拼接难题,提出一种适用于箱梁翼缘板横向拼接的嵌入式钢板连接结构,以京沪高速公路盐河大桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立全桥有限元模型,分析该结构在混凝土收缩徐变差、基础沉降差、车道荷载作用下的结构响应、横向传力机理,并对若干影响参数进行敏感性分析。结果表明:该连接结构能够形成横向传力通道,有效吸收新、旧桥间发生的纵向变形差异作用,满足横向拼接需要,结构可行;嵌入式钢板通过区域应力状态的连续改变完成了内力横向传递;嵌入式钢板厚度、布置间距、拼接缝宽度对钢板的应力影响明显,而钢板宽度对其影响相对较小。     

普通钢筋和预应力钢筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

该文研究了旧桥普通钢筋混凝土(RC)空心板与新桥预应力混凝土(PC)空心板两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题.采用空间梁格有限元方法进行力学分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板梁桥之间进行横向拼接是可行的,但是对于刚度较大的预应力混凝土空心板而言,将分担更大的外荷载,这一点对其结构受力可能是不利的,设计时需要进行空间分析.     

桥梁拼接中CFL技术的理论研究

讨论了桥梁拼接技术中伸缩缝连接、刚性连接和碳纤维薄板(CFL)连接3种方案。基于3个基本假定,应用有限元原理建立CFL弹性薄壳单元模型,给出了CFL弹性薄壳单元刚度矩阵。以一座跨径组合为5×30 m的5跨预应力混凝土连续箱梁拓宽工程为例,对刚性拼接和CFL拼接结构分别建立三维有限元模型。重点研究了CFL拼接结构的三维仿真模型。对于不同拼接方案,对比分析新旧桥拼接后结构内力及位移的变化情况。研究结果表明,相对于常用的刚性拼接方案,CFL拼接方案对于既有箱梁的轴力、弯矩、剪力的变化影响较小,是桥梁拓宽工程中的一种可行的纵缝拼接方案。     

宽幅短线预制混凝土箱梁横向预应力分次张拉研究

大跨径混合梁斜拉桥边跨混凝土梁常采用短线预制拼装法施工,施工过程中有多次体系转换。为确保施工过程中的安全和节段间的顺利拼接,以石首长江公路大桥主桥北边跨(75+75+75)m混凝土梁为对象,分析宽幅短线预制混凝土箱梁施工阶段以及成桥恒载状态下横向受力与变形,确定横向预应力分次张拉时机和控制目标,采用MIDAS Civil建立梁段有限元模型,根据施工阶段应力和位移结果确定合理的横向预应力张拉方案。研究结果表明,宽幅短线预制混凝土箱梁施工过程中以横向受力为主,且多次体系转换,横向预应力须分次张拉到位;横向预应力分次张拉方案由位移和应力双控,横向预应力分次张拉的次数和时机在保证安全和顺利拼接的基础上可根据施工特点进行优化,预应力张拉束数和张拉力百分比可结合工期要求和预应力施工的便利性来进行考虑。     

预应力混凝土连续大箱梁桥设计

以某实际工程项目的预应力混凝土连续大箱梁桥结构为背景，依据相关技术标准及工程条件，介绍大箱梁的结构构造、纵向设计以及局部分析要点，对预应力混凝土连续大箱梁桥设计进行研究，对设计过程中箱梁的尺寸、钢束布置及纵向计算进行总结，并对横梁、桥面板计算提出设计细节。在设计阶段考虑了横向倾覆的稳定性，保证了桥梁结构的安全性和适用性，以供类似工程参考借鉴。     

混凝土连续箱梁桥拼接拓宽后箱梁顶板病害分析

为探讨桥梁横向拼接拓宽给既有预应力混凝土箱梁桥箱梁桥面板可能带来的结构病害,利用有限元方法分析新旧箱梁之间产生的相互作用以及对既有箱梁结构应力状态的影响,研究既有箱梁顶板和翼缘板在拓宽后可能产生的结构病害及其产生的机理。结构分析中考虑的主要参数包括新建混凝土桥梁的收缩及徐变效应、新旧箱梁之间的不均匀沉降差、温度梯度以及车辆活载作用。研究结果表明：拓宽后既有箱梁的部分顶板和靠近新建箱梁的大部分内侧翼缘板顶面普遍处于较大的拉应力状态,其中新建桥梁混凝土收缩和徐变效应、新旧箱梁之间的不均匀沉降差是主要原因,将很可能造成翼缘板上翼缘大部分区域开裂,设计时需采取相应加固措施,并建议了箱梁桥面板横向加固方法;拓宽后新旧箱梁整体结构在梁端截面将发生较大的横向偏移变形,极有可能挤压侧向抗震挡块,造成结构损害,因此有必要限制需拓宽的混凝土连续箱梁桥总长;应重视以往桥梁拓宽设计时忽视的箱梁桥面板横向应力状态变化及其可能带来的结构病害,设计者应充分注意桥梁拓宽所带来的不利影响。     

斜交多跨预应力混凝土连续梁桥加宽技术方案研究

对某斜交多跨预应力混凝土连续箱梁的横向拼宽问题进行拼接方式分析,并定性研究拼接后支承条件的变化及其相关因素对原结构(老桥)受力的影响。拟订了3种拼接方案,对比分析了其施工难易程度和拼接前后结构的受力特点,并对有关截面进行了修正。分析表明,对该桥进行拼接在技术上是可行的。     

考虑收缩徐变的混凝土T梁桥解联拼接效应分析及支座优化布置

为降低新、旧混凝土收缩徐变对长联混凝土T梁桥横向拼接的影响,指导其合理地拼接,以某22跨1联、跨径25m的混凝土T梁桥拓宽工程为背景,采用有限元法建立其横向拼接的空间模型,分析4种解联方案(1联22跨,2联11跨,4联5、6跨,6联2、4跨)下新旧混凝土收缩徐变差引起的结构纵、横向效应。结果表明:拼接后,新旧混凝土收缩徐变差在旧桥结构内产生显著的纵、横向效应,直接拼接或解为2联拼接时,最大横向位移均超出支座限值,结构甚至存在落梁风险,且旧桥外边梁和次边梁轴向拉、压力并存,受力较复杂;将旧桥解为100m和150m的短联后拼接可显著减小结构横向效应,且纵向受力简单、均匀。采用最小应变能准则法和目标优化函数法,对解为100m一联方案的支座布置进行优化。     

长联预应力混凝土连续梁桥拓宽拼接受力分析

以某联长240 m的八跨预应力混凝土连续梁为例,介绍其采用翼缘刚性连接的方式一次性整体拼接对新旧桥结构受力的影响.计算结果表明,结构拼接的关键点在于解决混凝土收缩徐变、新桥基础沉降及汽车局部轮压对拼接翼缘的不利作用.     

桥面板干湿混合接缝在组合梁斜拉桥中的应用研究

为提高组合梁斜拉桥混凝土桥面板横向预应力的施加效率,减少桥面板的纵向裂缝,提出一种可在混凝土桥面板与钢横梁结合前施加横向预应力的干湿混合接缝新型桥面构造。以鳌江特大桥为工程背景,采用通用有限元软件ANSYS建立局部有限元模型,计算比较传统湿接缝桥面板和新型干湿混合接缝桥面板的预应力施加效率。在鳌江特大桥上设置试验段应用干湿混合接缝新型桥面构造,现场测试施工阶段混凝土桥面板应力变化情况。结果表明:组合梁斜拉桥采用干湿混合接缝的新型桥面构造,可实现在混凝土桥面板与钢横梁结合前施加横向预应力,横向预应力施加效率提高了约70%,可减少混凝土桥面板纵向开裂;实桥测试中干湿混合接缝桥面板纵横向应力满足规范要求。     

拼宽箱梁横向分布效应理论与试验研究

以某预应力混凝土连续箱梁桥为例,介绍了该桥采用钢箱梁的拼接方法及施工流程,研究了该类结构桥梁横向分布效应的计算方法,并通过有针对性的荷载试验,验证了各类方法的准确性,并从设计角度出发,提出该类结构桥梁横向分布效应比较接近的简化计算方法。     

全抗扭支座预应力连续弯箱梁桥的研究

从对结构受力合理的目的出发,论述了预应力混凝土连续弯桥制动墩的选择、支承横向偏心位置的调整及释放部分水平约束对曲线梁桥内力的影响,并结合工程实例进行分析,其分析结果对预应力混凝土连续弯桥的支座布置设计有一定的指导意义。     

关于增设矮肋法防治大跨径连续刚构桥箱梁底板纵向裂缝问题的探讨

对大跨径连续刚构桥中跨底板混凝土在底板预应力筋作用下可能出现纵向开裂的现象进行了分析,从底板横向受力分析探求底板纵向裂缝成因.根据一座跨径布置为120+230+230+120 m的单箱单室预应力连续刚构桥的结构与设计特点,对该桥在底板预应力作用下的底板横向应力进行了分析, 提出了底板横向计算简化算法,并探讨了避免跨中箱梁底板纵向开裂、底板混凝土向下崩出且相对方便施工的增设矮肋的建议方法,可为大跨度连续刚构桥的设计提供参考.     

连续刚构桥底板纵向裂纹原因分析

根据某连续刚构桥主跨跨中附近底板纵向裂纹的特征,结合桥梁设计参数取值分析、全桥整体空间计算和跨中梁段局部应力分析以及其他桥梁裂纹的分析成果．认为跨中底板在自重和纵向预应力作用下,底板将出现横向拉应力,而波纹管偏离设计位置致使底板混凝土出现更大的局部拉应力,以及预应力钢束张拉时,混凝土强度可能尚未达到要求是导致跨中附近底板混凝土出现纵向裂纹的主要原因。     

佛开高速公路软基路堤拓宽处理及拼接现场试验

佛开高速公路拓宽工程的关键技术问题之一是软基路堤的地基处理和拼接。通过试验段工程进行了路基拼接和拓宽时,不同复合地基处理方法的原型试验,研究表明,搅拌桩地基下卧层的单位压缩量小于素混凝土桩地基,拓宽路基断面的最大沉降和最大沉降速率出现在素混凝土桩加固区;老路对拓宽路堤的荷载反应敏感,老路最大沉降速率出现在拓宽路堤荷载施加完成之后;拓宽路基具有比较小的工后沉降,所采用的地基处理方法和路基拼接方法满足设计要求。     

装配式预应力混凝土连续箱梁施工体系转换研究

装配式部分预应力混凝土连续箱梁是一种先简支后连续预应力混凝土结构,其因具有自重小、节约材料、抗扭刚度大、横向分布好、承载能力高及运输和吊装稳定性好等优势,已在公路工程建设中得到广泛应用。通过工程实例,利用结构力学原理分析了桥梁在体系转换前后桥梁结构力学特征,并绘制出其内力包络图;利用桥梁计算软件对梁桥的关键设计步骤-布置预应力钢束进行了研究。     

变高度预应力混凝土连续箱梁桥底板受力特性研究

近年来,国内多座变高度预应力混凝土连续箱梁桥底板在施工过程或使用过程中,发生了纵向开裂甚至局部崩裂等病害。该文以实际工程为背景,对变高度预应力混凝土连续箱梁的底板受力特性进行了深入研究,对底板病害出现的原因进行了较为深入的分析,并提出了预防病害的措施。