钢管混凝土脱空的探讨

对影响钢管混凝土脱空的钢管混凝土轴压、钢管温度上升、核心混凝土温度下降等3种因素进行分析，根据钢管与核心混凝土间的粘结强度建立了临界条件，数值计算表明3种因素中核心混凝土温度下降虽容易引起钢管混凝土脱空。对钢管混凝土脱空程度进行了分析并提出了防脱空的工程处理措施。     

脱空钢管混凝土偏心受压有限元分析

介绍了脱空钢管混凝土偏心受压有限元建模方法,提出了偏心受压脱空钢管混凝土考虑脱空率影响的核心混凝土应力-应变关系,并利用ANSYS程序对不同脱空率和偏心率的脱空钢管混凝土短柱进行非线性有限元计算。计算结果表明,脱空率和偏心率的增大明显地削弱了钢管对核心混凝土的套箍作用。最后,将计算结果与现有试验研究成果进行对比分析,两...     

太阳辐射作用下钢管混凝土拱不均匀温度场及其引起的脱空分析与试验研究

为厘清太阳辐射作用下钢管混凝土拱肋内部的不均匀时变温度场,剖析其对钢管混凝土脱空效应的影响机制,并为钢管混凝土拱桥的脱空病害防治奠定理论基础,依托受日照辐射较强的贵州香火岩特大跨钢管混凝土拱桥实际工程,建立考虑钢管与混凝土界面接触关系的精细化温度-应力耦合数值模型;基于ASHRAE晴空模型及温度场计算理论,开展了钢管混凝土拱肋日照辐射不均匀时变温度场分析,揭示了钢管混凝土拱肋横截面的温度分布规律及其随时间的变化规律,并给出了计算钢管混凝土横截面温度梯度的近似公式;结合脱空的应力判别标准,计算出了拱肋横截面沿环向不同位置处的脱空高度,进而明确了钢管混凝土拱肋的横截面脱空分布模式;基于诱导振动理论,选取主要受温度影响而产生脱空的拱段,开展了钢管混凝土拱桥脱空检测试验研究,并与理论分析进行对比,验证了理论分析的可靠性。研究结果表明：日照辐射作用下,钢管混凝土截面温度场在时间、空间分布上均呈高度非线性,核心混凝土温度变化滞后于外包钢管,钢管与核心混凝土的最大温差超过25℃;日照不均匀温差引起的界面拉应力达到1.4~1.5 MPa,导致钢管混凝土环向脱空高度达到0.11~0.13 mm;基于诱导振动法的钢管混凝土拱肋脱空检测方法可识别出脱空的可能性,并发现太阳辐射作用使钢管混凝土的脱空程度略有增强。     

钢管混凝土脱空无损检测技术研究综述

随着钢管混凝土拱桥的大量兴建,钢管混凝土无损检测技术已成为土木工程结构质量检测领域的研究热点.该文系统地综述了近年来中国针对钢管混凝土无损检测的研究和应用现状,包括超声波法、光纤传感监测、冲击回波法、表面波法等的优缺点.并根据钢管混凝土脱空的特点,对无损检测技术领域有待于进一步研究的问题进行了展望.     

钢管混凝土拱肋施工阶段脱粘脱空分析及预防措施研究

在钢管混凝土拱桥的检测中发现大部分钢管混凝土拱肋存在脱粘和脱空的现象,这影响到桥梁的承载能力和使用寿命,本文研究从施工阶段钢管混凝土拱肋脱粘脱空的成因,完成一个施工现场的模型试验,试验说明钢管混凝土灌注阶段的工艺是造成脱粘和脱空的一个因素,最后从材料、施工工艺和施工临时措施上介绍了预防钢管混凝土拱肋脱粘和脱空的措施。     

考虑日照温差影响的钢管混凝土拱肋混凝土膨胀率设计

为补偿日照温差影响下钢管混凝土的脱空,对钢管内混凝土所需要的限制膨胀率范围进行了研究。     

基于声振法的钢管混凝土脱空检测技术试验研究

基于声振原理,研究了瞬态冲击作用下钢管混凝土脱空检测技术。提出了根据声振信号时域与频域图形中能量衰减快慢,振幅、峰值变化等特征对钢管混凝土脱空状况进行判别的方法。通过模型试验分析,证明了该方法的可行性与有效性。展望了今后进一步的研究方向,即可结合其他方法对钢管混凝土脱空程度作出精确定量分析。     

脱空对四肢格构式异型钢管混凝土拱桥极限承载力的影响分析

拱肋混凝土脱空是钢管混凝土拱桥突出问题之一,以一座四肢格构式异型钢管混凝土拱桥为研究背景,在考虑材料和几何非线性的基础上,基于ANSYS有限元分析模型,探讨了拱肋脱空位置、截面脱空率等因素对拱桥极限承载力的影响。     

钢管混凝土K形节点脱空后的承载力与防脱空措施研究

为研究钢管混凝土K形节点脱空后的承载力以及防脱空措施，通过有限元方法，模拟计算了钢管混凝土K形节点脱空后的力学性能，提出了防脱空建议，并进行了验证。结果表明，当支管壁厚较小时，不同脱空率下节点破坏模式均为受压支管局部屈曲破坏，极限承载力大致相同，脱空只影响节点弹性刚度，且节点弹性刚度随着脱空率的增大而逐渐减小；支管管壁较厚时，破坏模式为主管表面塑性破坏或冲剪破坏；随着脱空率的增大，节点的刚度及承载力均逐渐下降；主管内增设PBL后，主管表面刚度得到提高，不同脱空率下节点破坏模式均变为受压节点的局部屈曲破坏，各模型承载力大致相同；相比于原脱空钢管混凝土节点，节点刚度及承载力均有提高；PBL可显著降低核心混凝土脱空产生的不利影响，当脱空率较大时，PBL作用更加明显。     

新型高性能自密实无收缩混凝土在钢管混凝土拱桥中的应用

混凝土-钢管的界面损失(脱空、脱黏)直接影响钢管混凝土拱桥的工程质量和安全,其中膨胀剂的性能和掺入量以及混凝土后期收缩性是影响混凝土-钢管界面损失的重要因素。为减小混凝土-钢管界面损失,采用新型氧化镁复合膨胀剂配置出了初始工作性能良好、后期无收缩的新型C55高性能自密实无收缩混凝土,并将其应用于六景郁江大桥的实际工程中。实践表明拱肋钢管内的新型高性能自密实无收缩混凝土工作性能良好,超声波检测结果显示,该高性能混凝土密实度高、零脱空率且脱黏率低,能满足实际工程需求。     

钢管拱桥管内混凝土真空辅助灌注试验及实桥应用

为研究如何减小钢管混凝土拱桥管内混凝土脱空问题,依托主跨530m的合江长江一桥,设计并完成了2条长达50m的大型钢管模型对比试验,试验中分别采用常规和真空辅助灌注工艺完成钢管混凝土的灌注。通过对试验管的超声波检测结果对比分析和将试验管剖开直观对比观察管内混凝土,证明了真空辅助工艺的有效性;摸清了其工作机理;发现了原设计真空辅助工艺的不足并提出改进方法。将改进后的真空辅助灌注工艺应用于依托工程,真正实现了全过程真空辅助灌注施工。试验及实桥应用证明:该工艺保证了管内混凝土灌注阶段的密实性,并大大减少后期脱空范围、显著减小后期脱空深度,效果良好,获得了发明专利,已推广应用于3座特大桥。     

钢管混凝土拱肋脱粘脱空受力机理研究

针对在钢管混凝土拱桥拱肋普遍存在脱粘脱空的现象,采用有限法对受力性能的影响因素进行分析。建立有限元计算模型,通过对钢管与混凝土界面相互作用、各种荷载和边界条件的研究,采用整体与局部分析相结合的方法,首先求最不利工况下的拱肋段内力,然后分析混凝土与钢管界面的应力,分析拱段由于受力引起的脱空与脱粘情况,得出合江一桥在不利荷载作用下,径向和环向不会产生脱空的现象,但混凝土会与钢管产生滑移脱粘。     

钢管混凝土系杆拱桥检测难点及技术分析

本文分析钢管混凝土系杆拱桥检测中有4个主要的检测难点,包括钢管混凝土拱肋脱空缺陷、吊杆内部锈蚀断丝、吊杆索力以及系杆钢绞线受力和损伤检测,并对各检测难点的检测手段进行了分析,可供相关研究、检测人员参考。     

施工阶段钢管混凝土拱肋脱黏、脱空防治

对施工阶段钢管混凝土拱肋脱黏、脱空现象进行总结和成因分析;介绍施工现场长度50m、管径700mm拱段的大型对比模型试验情况,试验说明钢管混凝土灌注阶段的工艺是造成脱黏和脱空的一个重要因素,真空辅助方法可以显著提高灌注质量;总结钢管混凝土拱肋脱黏和脱空的预防和治理措施;最终将上述研究成果应用到世界最大跨径钢管混凝土拱桥——主跨530m的合江长江一桥实际施工中去,很好地保证了大桥拱肋管内混凝土的灌注质量。     

超声波检测拱桥的拱肋钢管混凝土质量

通过一工程检测实例，表明超声法对钢管混凝土检测是可行的，分析了钢管与混凝土胶结脱空的原因以及防止措施。     

我国钢管混凝土技术及其桥梁的发展

本文介绍了钢管混凝土的特点，我国钢管混凝土结构的研究与发展和我国在桥梁建设中应用钢管混凝土结构的情况，并对全国钢管混凝土桥梁作了统计。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架拱桥设计

为避免或缓解拱肋钢管与混凝土界面的脱粘或脱空,对钢管混凝土拱桥中的拱肋和节点受力性能的不利影响,提出在钢管混凝土拱肋中设置PBL纵肋,形成一种新型的PBL加劲型钢管混凝土拱桥形式。结合青海省西宁市采用"PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架拱桥"结构形式的某在建桥梁,首先从下层拱肋、桁架-拱组合体系两个层面对该桥进行受力分析;根据主桥结构的受力特点,采用有限元数值模拟方法,分别建立腹杆受力较大的节点的局部精细化有限元模型、典型拱肋节段模型,研究节点的局部受力情况、太阳辐射下拱肋钢管与混凝土的界面受力性能。研究表明:梁肋在靠近拱顶附近时的轴向压力最大,此后其轴力迅速变小;拱顶处的拱肋轴向压力最小,此后迅速增大,并在拱脚处达到最大;腹杆作为梁肋与拱肋之间的传力构件,将整个结构连接成整体,使整个桁架结构共同受力;靠近拱顶、且腹杆受力较大的节点受力较为复杂。设置PBL纵肋能明显减小节点的传力长度、缓解节点的应力集中和变形程度,从而改善节点的受力性能;能明显缓解太阳辐射作用下钢管与混凝土的脱粘和脱空,从而保证拱肋的运营安全;该桥不仅满足使用功能的要求,与环境协调、造型美观,且受力较为合理,整体应力水平不高,满足安全的要求。     

钢管混凝土拱桥局部脱空二次灌浆技术

钢管混凝土拱桥管内混凝土局部脱空是一个常见且复杂的工程问题,以目前的设计、施工和材料水平还不可避免,为减少其影响,必须进行处理,而二次灌浆是目前最简便而行之有效办法.对脱空较小的情况下,二次灌浆如何选择灌浆材料、配合比、设备和工艺进行研究讨论,成功实施后,给出推荐意见,既可用于施工期间也可用于运营期间管内混凝土局部脱空处理.     

水泥混凝土路面板下脱空的路面雷达电磁波模拟

建立了路面雷达电磁波在水泥混凝土路面结构中传播的二维时域有限差分(2D-FDTD)方程,并针对空气耦合式天线雷达进行了水泥混凝土路面板下存在脱空病害的路面雷达电磁波模拟。进一步分析了水泥混凝土板下脱空出现水充空洞及气充空洞两种情况的路面雷达回波特性,本文的研究对路面雷达技术应用于水泥混凝土路面脱空病害检测实施具有重要的理论参考意义。     

钢管混凝土脱空问题的技术对策

《公路》杂志2003年第5期刊登的童林等撰写的《钢管混凝土脱空的探讨》一文所提出的问题的确是该结构发展中急需解决的重要课题之一,本文再提出以下几个技术对策。