组合梁斜拉桥桥面板纵向抗裂措施研究

为增强组合梁斜拉桥混凝土桥面板抗裂性能,以某在建主跨320m的双塔双索面组合梁斜拉桥为背景进行抗裂措施研究。采用ANSYS软件建立三维有限元模型,分析张拉桥面板横向预应力筋工况下混凝土桥面板、钢主梁应力以及焊钉剪力,并计算改变焊钉直径、采用柔性焊钉与改变湿接缝施工顺序后的横向预应力施加效率。结果表明:仅改变焊钉直径或采用柔性焊钉对横向预应力施加效率影响很小;相比于原设计方案(湿接缝全部施工完成后张拉横向预应力,Φ22mm普通焊钉),主纵梁或横梁与桥面板滞后结合将导致局部焊钉受力增大,焊钉剪力增大86%～130%,应用柔性焊钉后,可有效减小该效应;主纵梁、横梁与桥面板滞后结合后,施加效率可提高7%～30%,而仅主纵梁与桥面板滞后结合对施加效率影响很小。主纵梁、横梁与桥面板滞后结合,并在小纵梁布置柔性焊钉连接件的方案最有效,预应力施加效率达88%以上。     

连续组合梁桥负弯矩区混凝土板开裂机理的研究

分析比较了混凝土受拉构件开裂机理与非预应力连续组合梁桥负弯矩区混凝土桥面板开裂机理的异同，给出了连续组合梁桥混凝土板开裂对组合梁截面力的分配的影响及其与混凝土板平均应变、全截面曲率的关系公式。     

水化热对斜拉桥混凝土主塔早期开裂影响研究

研究混凝土水化热作用对主塔早期开裂的影响。首先,通过求解热传导方程推导出水化热作用下主塔的温度分布公式;其次,通过分析混凝土早期弹性模量、徐变影响,导出计入时变效应的塔壁表面温度应力计算公式。分析认为,水化热作用下塔壁可能发生开裂,常系数m、表面放热系数、塔壁厚度是影响温度应力的主要因素。对重庆忠县长江大桥主塔节段的水化热温升和应力变化进行跟踪监测,证明上述理论分析的正确性,并提出预防主塔早期开裂的措施。     

钢-混凝土组合梁斜拉桥桥面板纵向抗剪机理研究与构造设计

组合梁斜拉桥的混凝土板常出现纵向开裂的问题,通过对纵向剪切破坏的原因分析,研究纵向抗剪机理,以重庆水土嘉陵江大桥为工程实例,在桥面板横向钢筋布置上增设了短钢筋,解决了桥面板纵向抗剪的问题,提出了设计建议。     

斜拉桥的钢——混凝土组合梁设计

本文着重介绍了淮阴斜拉桥的设计要点，组合梁的特性，计算理论及斜拉桥钢－混凝土组合梁的设计计算，栓钉的试验研究，最后总结了其经济效益。     

施工质量缺陷对先张PC空心板纵向开裂影响研究

针对先张PC空心板由于底板混凝土厚度、强度不足等因素产生底板纵向裂缝,通过裂缝病害机理和空间有限元理论,分析施工质量缺陷对底板应力影响,得出底板纵向裂缝形成主要原因:提出PC空心板宜采用分层浇筑工艺并在特定位置增设横向钢筋等措施,保证底板施工质量,提高抗裂性能,避免裂缝产生。     

反复加载下实桥预应力混凝土空心板纵向开裂行为试验研究

预应力空心板在我国公路桥梁中有广泛应用,本文通过30 m跨径实桥空心板的反复加载试验发现纵向裂缝一般首先出现在构件有缺陷的部位,试验数据表明在荷载和裂缝宽度较小的裂缝开展初期,纵向裂缝宽度发展受循环加载荷载及次数的影响不明显;而当荷载和裂缝宽度增大到一定程度时,纵向裂缝宽度随荷载水平的增加而明显增加.研究结论对于掌握空心板桥梁在反复荷载作用下的纵向裂缝开裂行为及其损伤累积规律、对于认识桥梁性能变化过程有重要参考意义.     

钢-混凝土叠合板组合梁桥收缩徐变效应分析

钢-混凝土叠合板组合梁桥的桥面板由预制板和现浇板叠合而成，预制板可以为现浇板提供浇筑模板，节省立模工序，加快施工进度。由于预制板和现浇板加载龄期存在差异，混凝土收缩徐变会引起现浇板、预制板和钢梁之间的应力重分布。本文以某市高架快速路（40+55+40m）钢-混凝土叠合板组合梁桥为工程背景，有限元分析结果表明，叠合板组合梁的桥面板收缩徐变应力约是现浇板组合梁的0.82~0.97倍，成桥后钢梁应力前者约是后者的0.80~0.94倍，叠合板对混凝土收缩徐变的“抑制”作用明显。     

超大跨组合梁斜拉桥静力非线性影响研究

以主跨1 000 m组合桥面板组合梁斜拉桥试设计方案为背景,采用数值模拟手段,研究了不同的非线性效应对超大跨组合梁斜拉桥动静力性能的影响。采用修正拉索弹模、多段杆单元等手段来模拟拉索垂度效应,与是否考虑梁柱效应及大位移效应相组合,共计算了六种非线性计算分析工况。研究结果表明,对千米级组合桥面板组合梁斜拉桥,斜拉索垂度效应引起的活载非线性效应并不十分显著,引起的结构内力及位移非线性效应误差总体上在5%以内。三种几何非线性影响因素中,梁柱效应最大,大位移效应次之,而拉索垂度效应最小。考虑到几何非线性对结构动力特性有一定影响,总体上,结构振动频率减小,但对斜拉桥颤振临界风速直接相关的一阶扭转频率影响不大,影响幅度不超过2%。     

收缩徐变效应对混凝土斜拉桥内力状态影响分析

以一座运营中的混凝土斜拉桥为背景,建立有限元模型,研究成桥后主梁在收缩徐变效应下内力状态的变化。根据成桥时刻和成桥十年后内力的比对结果,得出运营期收缩徐变效应对主梁轴力、弯矩、下缘应力均有较大影响的结论。     

转体桥合龙段混凝土纵向开裂控制研究

为控制转体桥合龙段顶板处常出现的纵向开裂,以保定乐凯大街南延工程斜拉桥为例,通过数值模拟研究了合龙段两侧老混凝土对新浇筑合龙段混凝土早期收缩的约束作用,分析了不同龄期差对新浇筑混凝土收缩应力的影响。研究发现：新浇筑合龙段混凝土的收缩应力与新老混凝土的龄期差成正比;采用缩短新老混凝土的龄期差、延迟张拉合龙段两侧部分横向预应力筋、提前洒水润湿合龙段两侧老混凝土等方法,可降低合龙段新浇筑混凝土的早期收缩应力。在此基础上提出保定乐凯大街转体桥合龙段混凝土施工方案,并进行了现场测试实验,实验结果表明：该方案可有效控制合龙段混凝土的纵向开裂问题。     

混凝土收缩徐变效应对矮塔斜拉桥索力的影响评价研究

该文以广东省某矮塔斜拉桥工程为背景,基于测试数据的对比分析,构建了大桥的预应力斜拉桥模型,对模型的收缩徐变、弹性模量和索塔索力等进行了试验研究,并以此为基础建立了体表比下的斜拉桥徐变收缩系数修正模型。研究结果表明:与加载龄期相应的主梁和上、下塔柱预应力损失分别为3.6%、3.0%和2.0%。随加载龄期的增加,主跨支座和辅助墩支座反力呈增长趋势,边跨支座范围区域表现较为稳定;模型桥梁主梁徐变应变保持在55~85με之间,其中主梁最大位移量3.0mm,基于塔桥收缩徐变而引起的主梁位移占主梁总位移30%~60%;主跨尾索索力下降幅度变化最大,达6.5%。利用获得的实测徐变曲线进行体表修正,建立了改进的TEST-GL模型,并对比分析了实测数据与理论计算数据,验证了TEST-GL模型的效果。     

大跨度预应力混凝土斜拉桥温度效应研究

大跨度预应力混凝土斜拉桥在施工过程和成桥状态温度效应明显,而温度效应与温度荷载取值直接相关,该文以主跨438m的双塔预应力混凝土斜拉桥为例,对成桥状态下主梁梯度分布和线性分布的温度效应进行了比较分析,同时对施工过程中主梁的温度应力进行了计算,结果表明:线性分布与梯度分布温度荷载的主梁内力与应力效应有一定的差别,偏保守考虑应按线性分布计算;施工过程中,在设计温度荷载作用下,主梁有可能产生达到1.6MPa的拉应力,因此在由合理成桥状态求解合理施工状态时也宜考虑温度影响。     

柔性混凝土板梁斜拉桥模型试验

介绍了柔性混凝土板梁斜拉桥整体模型试验和静力测试结果，得到了在静力破坏之前桥面板梁不会失稳的重要结论。试验方法和测试结果可供设计和研究参考。     

大跨度板桁组合梁温差效应分析

为避免环境温度特别是日照变化对板桁组合梁的不利影响,以九江长江大桥第三联(180+216+180)m三跨刚性梁柔性拱结构为例,对其钢结构表面温度及联端活动支座位移进行现场实测,并采用MIDAS Civil软件建立有限元模型对板桁组合梁的温差效应进行分析。结果表明:板桁组合体系在太阳辐射影响下温差效应明显,特别是在受到不同角度辐射时板桁间温差及上、下游温差明显,这也是导致板桁温差效应的直接原因;由于正交异性钢桥面板与桁架体系的刚度差异,在结构温差影响下板桁间纵、横向相对位移及局部应力较大。基于此提出改变支座体系、改变连接方式、设置伸缩缝3种处理板桁效应的方案,各方案需要根据不同情况适当选择,九江长江大桥采用改变支座体系的方案有效解决了该桥的板桁温差效应。     

先张法预应力空心板纵向开裂的防治

多年以来先张法预应力空心板在中、小桥结构物中得到广泛使用。但在设计回访过程中我们发现部分空心板板底多存在有纵向裂缝的病害，使粱的挠度、应力值的校验系数呈离散情况，这对梁体的整体性和刚度产生影响。裂缝的存在使混凝土受到损害，并且使钢筋暴露在自然环境中，增加受腐蚀的几率，从而降低构件的使用寿命。为有效杜绝这类病害的发生，本文对该类病害的产生原因与防治进行浅析。     

大跨度组合梁斜拉桥全过程稳定性研究

结合多座桥梁的稳定性分析经验,从结构体系与结构刚度方面入手系统总结了斜拉桥弹性稳定安全系数、失稳模态在全过程中的发展规律.针对组合梁斜拉桥钢主梁(工字形加劲截面)在横桥向抗弯刚度较小且容易在横桥向发生局部失稳的现象,研究了组合梁斜拉桥全过程的整体-局部弹性相关稳定性及其发展规律.研究结果表明:采用悬臂法施工的斜拉桥全过程安全系数、失稳模态具有相同的变化规律.考虑弹性相关稳定后,在全过程中组合粱斜拉桥不只表现为结构的整体失稳,在大悬臂梁段的某些阶段将重复出现钢主梁的局部失稳,并导致结构安全系数出现显著的降低.     

超高性能混凝土桥面板组合梁斜拉桥阻尼器参数分析

以某大跨度超高性能混凝土桥面板组合梁斜拉桥为工程背景,利用空间有限元分析软件对结构进行非线性时程分析,探索不同的阻尼系数C和阻尼指数ξ组合对结构抗震性能的影响;同时,引入该桥未设置阻尼器的工况进行对比,最终得出适用于该桥的最优化阻尼器参数组合.分析结果表明,阻尼器的设置对结构的抗震性能有重要影响,综合考虑结构的地震响应...     

FRP-混凝土组合梁/板研究与应用进展

为了解决桥梁结构中日益严重的钢材锈蚀问题和降低初始造价,纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)-混凝土组合结构被认为是一种最有效的组合形式。文中首先从主要组合形式及其相关研究等方面回顾了FRP-混凝土组合梁/板系统的国内外研究现状,其次介绍了FRP-混凝土组合梁/板系统的3种常用分析方法和3种优化失效模式及相应的延性特征,接着列出了FRP-混凝土组合梁/板系统在国内外桥梁工程中的具体应用,最后探讨了该组合系统在今后研究中需要解决的一些问题。