T梁桥拓宽梁高及混凝土强度对收缩徐变效应影响研究

研究山区公路钢筋混凝土T梁桥拓宽时混凝土梁的收缩徐变效应,采用解析法分析新、旧T梁拼接后由于新梁收缩徐变产生的应力和挠度,推导拼接后新、旧T梁收缩徐变影响的解析法公式。以20 m跨径T梁为例,采用MATLAB软件编制分析程序,分析由收缩徐变效应引起的新、旧T梁的挠度和应力,比较新T梁的梁高和混凝土强度对新、旧T梁挠度和应力的影响。分析结果表明,在混凝土收缩徐变作用下,新T梁的梁高可能会引起旧T梁腹板底缘开裂,新T梁的高度及混凝土强度对新、旧T梁的受力影响均较大。     

收缩徐变对拼宽桥梁影响的数值分析

由于混凝土收缩徐变的影响因素众多,且具有高度复杂性,为研究收缩徐变对拼宽桥梁的影响,以珠江路上的某小箱梁拼宽桥为研究背景,建立了空间梁格有限元模型。并从不同拼接方式、不同拼接时机来模拟收缩徐变对新老桥的受力影响。结果表明:收缩徐变作用下,靠近拼接处的新旧梁所受的内力最大,往两边依次减小,且随着搁置时间的延长,收缩徐变效应在减弱,可为类似扩宽桥梁对于拼接方式及时机的选择从受力角度提供借鉴。     

预应力混凝土连续T梁的拼接收缩徐变的分析

由于改扩建高速公路桥梁需要拼接处理,而混凝土的收缩徐变效应,对于不同龄期的混凝土,收缩徐变效应存在差异,这种差异效应使原T梁对新建拼接T梁形成约束,导致拼接后整体桥梁内部产生附加次内力,为了更好的了解梁板内部附加内力的大小、分布及对新旧梁板各自的影响,应对收缩、徐变附加作用进行分析。     

混凝土收缩徐变对混凝土T梁桥拼宽的影响分析

以一座预应力混凝土T梁桥的拼宽为背景,分析混凝土收缩徐变对新桥T梁存梁期、新旧桥拼接时机以及混凝土收缩徐变差异对拼宽T梁桥受力性能的影响.结果表明,对于预制混凝土T梁而言,90 d是一个合理的存梁时间;新桥建成后6个月,为比较合理的新旧桥拼接时机;混凝土收缩徐变差异对T梁纵、横桥向位移和受力影响较小.     

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。     

钢-混组合连续梁桥成桥后混凝土收缩徐变效应影响分析

钢-混组合连续梁桥的钢梁和桥面板通过剪力钉连接,混凝土桥面板的收缩徐变变形会受到钢梁的约束,继而引起桥面板和钢梁应力发生重分布。以某市区快速路环线工程钢-混组合连续梁桥为分析对象,研究发现混凝土收缩徐变对组合连续梁桥成桥后的线形和应力均产生一定不利影响,环境年平均相对湿度变化对组合连续梁桥线形和钢梁应力影响较小,相对湿度增加对桥面板受力有利。     

早龄期混凝土压缩、拉伸和弯拉徐变与干燥徐变比较

为了得到早龄期混凝土在不同应力状态下的徐变发展规律,设计了3种设备用于测试早龄期混凝土在压缩、拉伸和弯曲作用下的徐变变形。文章分析了在加载龄期均为7天时,水灰比、环境湿度以及应力状态对早龄期混凝土徐变的影响。水灰比分别选取0.3,0.4,0.5;环境湿度分别为密封和暴露于50%湿度的干燥环境;应力状态包括压缩、拉伸、弯拉。基于测试结果定量分析不同水灰比、不同环境湿度以及不同应力状态下早龄期混凝土的徐变差异,并与文献数据进行对比。结果表明,在试件分别受到压缩、拉伸、弯拉荷载时,50%湿度的干燥环境状态下混凝土的早龄期徐变均大于密封条件下混凝土的早龄期徐变,干燥状态下徐变度约为密封状态下徐变度的1.25～2.5倍。相比于压缩徐变,拉伸徐变对环境湿度更敏感。受拉伸荷载时,干燥状态下徐变度约为密封状态下徐变度的1.75～2.5倍。受压缩荷载时,干燥状态下徐变度约为密封状态下徐变度的1.25～1.5倍。从数值上来看,不同水灰比试件的基本压缩徐变均大于基本拉伸徐变,基本压缩徐变与基本拉伸徐变之比在1.26～1.5之间。密封状态下,早龄期混凝土的压缩徐变最大、弯拉徐变次之、拉伸徐变最小。     

基于不同拼接方式的旧水泥路面扩建受力分析研究

为研究高速公路旧水泥路面改扩建中不同拼接方式对路面结构的应力影响,以广西柳南高速公路四车道改八车道扩建工程为研究对象,对7种不同的路面拼接方式分别建立有限元模型,分析路面结构层在不同搭接宽度下拉应力及剪应力。研究表明:不同搭接宽度下,老路混凝土板层出现拉应力集中现象;随着搭接宽度增加,新路水泥稳定碎石层最大拉应力、老路二灰稳定碎石、混凝土板层最大剪应力呈上升趋势,其余各结构层最大拉应力、剪应力出现不同程度减少,剪应力变得更为均匀;新旧路面合理的搭接宽度以50 cm左右为宜。     

改扩建工程新旧桥拼接分析探讨

结合佛开高速公路改扩建工程,针对预制空心板及T梁,对新旧桥拼接方案的选择及拼接计算思路进行探讨。最终选择上部结构连接、下部结构不连接的拼接方案,并采用Midas Civil建立新旧桥全桥梁格模型进行计算分析。重点对新旧桥龄期差产生的收缩徐变及新桥沉降进行了阐述。计算发现,这2方面的影响均非常显著,尤其对靠近拼接带的主梁更是如此。前者对新桥产生了全截面的拉应力,而对旧桥主要产生压应力;后者则对新旧桥均有不利影响。设计中应充分考虑这2个方面的影响。     

结合梁中的徐变影响分析

根据结合梁桥的特点,综合考虑施工过程中各种因素(混凝土的收缩徐变、结构体系转换等)的影响,采用按龄期调整的有效模量,结合有限单元步进法,提出一种分析结合梁中徐变的方法。然后采用该方法分析徐变对结合梁中的应力重分布的影响,并对徐变的影响进行参数分析。分析结果表明:混凝土加载龄期越早、环境越干燥、混凝土的圆柱体抗压强度越小,组合截面的应力重分布越明显。     

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。     

收缩徐变对混凝土加劲梁自锚式悬索桥的影响研究

随着预应力混凝土梁桥的迅速发展,桥梁收缩和徐变影响的分析、计算成为设计、施工、监控越来越关心的问题。该文以某独塔单跨悬吊自锚式悬索桥方案为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究混凝土收缩徐变效应对结构的影响。     

无背索斜拉桥钢-混凝土组合脊骨主梁的关键受力分析

根据无背索斜拉桥中大悬臂钢-混凝土组合脊骨主梁的结构和受力特点,采用空间有限元法分析了混凝土桥面板徐变对组合脊骨梁内力分配的影响、钢箱梁扭转效应、组合悬臂挑梁受力及荷载横向分布、桥面板剪力滞效应等几个关键性受力问题,并利用外国规范验算了钢箱梁承压板的局部稳定性。由分析可知,混凝土徐变导致脊骨梁中钢箱梁应力增加,混凝土板应力下降;钢箱梁的扭转翘曲正应力可达到弯曲正应力的10%;大悬臂组合行车道板的横向分布计算取3片梁模型即可,且施工中采取预弯措施可防止组合挑梁的混凝土板受拉开裂;《本四桥规》中承压板容许应力计算公式约具有2.0的安全度;混凝土行车道板的剪力滞效应明显,塔梁固结处的行车道板还出现了负剪力滞现象。上述结论可为同类结构设计提供参考。     

预制节段干接缝体外预应力混凝土简支梁抗剪性能试验

预制节段干接缝体外预应力混凝土梁是一种适应于快速化施工的新型桥梁结构形式,然而预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的斜截面抗剪破坏机理尚不明确。针对此类状况以文献[18]中推荐的箱型截面为原型,进行4根预制节段干接缝体外预应力混凝土梁和3根整体式体外预应力混凝土梁的1：8缩尺模型试验,揭示不同剪跨比（1.5,2.0和2.5）、接缝类型（整体式接缝和干接缝）以及接缝数量（2和4）对预制节段干接缝体外预应力混凝土梁斜截面抗剪性能的影响。在试验过程中观测裂缝的发展,记录体外束应力增量、挠度发展规律、接缝张开情况和破坏形态。试验结果表明：体外预应力预制节段干接缝混凝土梁在键齿处容易产生裂缝;剪跨比是影响节段梁和整体梁抗剪承载力的主要因素,随着剪跨比增大,节段梁和整体梁的抗剪承载力明显降低;在剪跨比小于或等于2.0时,预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的抗剪承载力小于相应的整体式混凝土梁的抗剪承载力;根据节段式混凝土梁的接缝是否张开,节段式混凝土梁的受力过程可划分为接缝张开前、后2个阶段;在接缝张开前,节段式混凝土梁的力学行为与整体式混凝土梁的无异;接缝张开前、后,节段式混凝土梁的力学行为发生改变;接缝是控制梁抗剪承载力的主要因素,但接缝数量对节段式混凝土梁抗剪承载力的影响不显著。     

潮白河大桥的结构体系与消能减震分析

京承高速公路潮白河大桥主桥为三塔部分斜拉桥,为了消除环境温度变化和混凝土收缩徐变的不利影响,采用中塔处塔梁墩固接、边塔和边墩处墩梁间纵向滑动的结构体系。该文讨论了潮白河大桥主桥的抗震性能,讨论了按照《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)进行抗震设计的不足;根据结构体系的特点,提出在边塔墩与主梁之间设置流体粘滞阻尼器消能减震的方案,并通过分析确定了阻尼器的参数和布置。计算结果表明,流体粘滞阻尼器可以有效减小潮白河大桥的地震反应,提高结构的抗震能力和地震安全性。     

钢-混凝土箱型组合斜拉桥主梁混凝土收缩徐变分析

组合梁斜拉桥兼有混凝土和钢结构的优点,但作为两种材料的结合体,混凝土收缩徐变会引起组合截面的应力重分配,可能促使混凝土裂缝的提前出现或加速裂缝的扩展,从而降低结构的受力性能和耐久性。采用有限元方法分析了混凝土收缩徐变对组合梁斜拉桥主梁应力重分布的影响,并对混凝土的加载龄期的影响进行了参数分析。计算结果表明:混凝土加载龄期越早,组合截面的应力重分布越明显;混凝土收缩徐变对混凝土桥面板的应力影响不大,但对钢梁应力影响较为显著,钢梁的应力增量达到钢材容许应力的30%左右。     

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。     

宝鸡清溪渭河大桥主桥设计

宝鸡清溪渭河大桥主桥为(115+258+115)m的双塔斜拉桥,采用半飘浮的约束体系,桥面全宽29m,设有双向4车道及两侧人行道。桥塔采用钻石形钢筋混凝土结构,主梁采用双边"工"形钢-混组合梁,混凝土桥面板采用预制构件,在纵梁、横梁及人行道托架顶部均设有混凝土后浇带,通过剪力钉与钢主梁连接。斜拉索采用扇形布置的空间双索面平行钢丝拉索体系,通过钢锚箱和锚拉板分别与桥塔和主梁相连。桥塔和边墩基础采用钻孔灌注桩基础。桥址位于高烈度地震区,采取了在桥塔处设置纵向活动抗震球型支座、边墩设置纵向活动横向摩擦摆减隔震支座,在桥塔下横梁与主梁间设置纵向粘滞阻尼器的减隔震措施。根据结构特点以及建设条件,主梁施工方案采用大节段支架法。