某地铁桥梁箱梁下挠及开裂检测评估处治技术

某地铁高架桥为65 m+120 m+65 m预应力混凝土变截面连续梁桥,建成后运营不久发现主梁产生较大的竖向下挠,并且主梁跨中底板出现较多延伸至腹板的横向裂缝。为了解主梁下挠和裂缝产生的原因以及目前桥梁的技术状况,对该桥梁进行了专项检测,并采用有限元软件进行结构验算。检测及验算结果表明：该桥梁体下挠和开裂的主要原因主要是梁体跨中预应力的损失,特别是底板束预应力损失过大或张拉不足而导致的梁体抗弯承载力不足。根据检测评估结果主要采用了体外预应力钢束进行维修补强。维修处治后的荷载试验表明,桥梁强度、刚度及动力性能均满足规范要求,桥梁加固处治效果良好。     

低高度敞口式钢桁架桥参数敏感性分析

为明确低高度敞口式钢桁架桥结构受力性能,以某跨堤桥梁为研究对象,建立全桥有限元模型,运用参数对比方法,研究该类型桥梁在不同杆件尺寸、宽跨比、高跨比情况下,整体结构刚度、强度及稳定性的变化规律。结果表明:杆件尺寸对桥梁整体静力性能有一定影响,上弦杆钢管直径对桥梁整体稳定影响较大;桥梁宽度的增加,对桥梁整体挠度、下弦杆最大拉应力、纵横梁最大压应力影响较大,对结构整体稳定影响较小;桁架高度的增加,对桥梁整体稳定影响有限,对桥梁整体挠度及下弦杆应力影响较大。     

某斜拉桥钢箱梁横隔板裂缝分析与加固方法研究

某斜拉桥为主跨310m的重载钢—混凝土混合梁独塔斜拉桥。经过多年运行,该桥钢箱梁横隔板出现了大量裂缝,为提高桥梁的安全性,对其钢箱梁横隔板裂缝成因进行研究。采用MIDAS软件建立钢箱梁节段有限元模型,对55t重车后轴分别在中间车道和边车道加载时横隔板的应力进行分析,分析结果表明:钢箱梁横隔板产生裂缝的主要原因在于其上的预留人孔过大致使U肋开孔处的应力幅过高,超出结构的疲劳强度,造成了疲劳开裂。据此提出了在人孔处设置桁架结构的加固方法来改善结构受力和抗疲劳性能,并对桁架的布置方案和横断面形式进行了优化比选,得到了较优的加固方案。实践证明加固方案实施效果良好。     

某公路大桥钢箱梁裂缝病害分析及处治方案研究

钢箱梁是斜拉桥及悬索桥的主要承重构件,随着交通流量的不断增加,钢箱梁在运营过程中U肋、横隔板和各构件连接焊缝处会出现疲劳裂缝的现象越来越多,从而影响桥梁的运营安全和使用寿命。本文以某跨江公路大桥为例,通过分析各构件的受力状态,对该桥钢箱梁出现裂缝的成因进行分析,并提出相应的维修处置建议,以期对类似大型桥梁钢箱梁裂缝病害维修起到借鉴作用     

少筋微弯板组合梁旧桥检测评估及处治技术

为评估少筋微弯板组合梁桥在运营期间的承载能力,并研究合理的处治方案,以某5×16.8 m的钢筋混凝土I型梁+少筋微弯板组合梁桥为研究对象。对该桥外观状况、材质状况进行检测,同时通过承载能力检算、静载试验等进行综合评估,采用综合比对方式确定维修改造方案。结果表明：主梁共计存在239条结构裂缝,裂缝最大宽度为3.14 ㎜,远超规范限值,上部结构承载能力不满足规范要求,且微弯板梁裂缝仍存在持续扩展的趋势。采用更换上部结构为连续钢箱梁形式,保留下部结构,具有工期短、总投资较低等优点,改造后,桥梁运营状况良好。     

现浇空心板梁桥纵向开裂成因分析与试验研究

既有现浇空心板梁桥纵向开裂问题较多,为研究既有现浇空心板桥梁纵向开裂的原因,采用有限元方法,对有较多纵向裂缝的某地方公路现浇钢筋混凝土空心板梁桥进行空间模拟,分析底板厚度、板高、宽跨比对现浇空心板梁桥力学性能的影响。计算结果表明,该空心板桥梁强度和刚度均不能满足规范要求,板高度不够和宽跨比较大是该桥梁出现纵向开裂的主要原因;底板较薄、板高较小、宽跨比较大的现浇空心板梁桥极易出现纵向开裂。随着底板厚度、板高度的增大,跨中最大挠度和横向最大拉应力减小;随着板宽跨比的增大,跨中最大挠度和底板纵向最大拉应力减小,底板横向最大拉应力加大。同时根据试验和分析结果,提出了现浇空心板梁桥纵向开裂的防治措施。     

车辆荷载对山区悬索桥加劲梁疲劳损伤的影响

以某悬索桥为背景工程,建立了该桥对应的ANSYS全桥有限元模型,并以标准疲劳车分别对各车道进行了加载,找出了应力幅最大的主梁桁架杆件节点作为关键节点。根据该悬索桥的现场实测数据,分析了主梁关键节点的应力历程曲线,利用雨流计数法处理得到了该桥的疲劳应力谱。结合线性疲劳累积损伤理论,对该悬索桥关键节点疲劳寿命做出了简单预测,并根据交通量增长率变化情况,预测了该悬索桥的远期交通量发展情况以及加劲梁的远期疲劳寿命。研究表明,公路桥梁交通量的变化情况对主梁疲劳寿命的影响不可忽略;山区公路桥梁与城市公路桥梁的交通量变化趋势差别较大,且山区桥梁通行车辆中重车占比较高。     

沈阳市揽军高架桥盖梁加固工程设计

沈阳市二环快速道路工程揽军高架桥桥墩盖梁为倒梯形隐式盖梁。部分盖梁出现大量裂缝及露筋、锈蚀等现象,且病害不断发展,结构耐久性和承载力逐渐下降,已严重影响到行车安全。对该桥病害盖梁采用增设预应力及粘贴钢板等技术措施,对该桥进行维修加固,取得良好效果。     

西禹高速公路留芳沟桥承载能力检测与评估

西禹高速公路留芳沟桥梁体存在较多裂缝,属于病害桥梁。文中应用无损检测和静载试验来确定桥梁的实际承载能力。检测结果表明该桥有效预应力不足,需进行加固处理。     

公铁两用钢桁梁铁路桥伸缩纵梁节点板更换施工

枝城长江大桥主桥为（4×160＋5×128） m公铁两用连续钢桁梁桥,主桥钢桁梁为“米”字桁。运营40余年后检查发现主桥铁路桥伸缩纵梁处连接竖向拉板的节点板出现裂缝（共4处）。为确保桥梁结构和列车行车安全,通过对伸缩纵梁处节点板断裂病害进行分析,在保证铁路运输交通安全的前提下,对断裂的节点板、角钢、拉板进行更换。节点板更换工艺为先将连接螺栓解除,拆除原节点板的连接杆件和连接板（先拆除次要连接杆件,后拆除主要连接杆件）,然后对旧连接孔及杆件接触面进行相应处理;安装新杆件的顺序为拆除顺序的逆过程（先安装主要连接杆件和节点,再安装次要节点）。结构分析表明,更换后伸缩纵梁结构的整体受力性能加强,能够满足铁路桥梁伸缩变形的要求。该桥利用铁路维修天窗点进行杆件更换,整个施工未对营业线的安全造成影响。     

老龄桁架桥的检测评估方法

由于现有规范采用的钢桁架桥的检测与评估方法无法满足结构承载力与剩余寿命评估的需要,结合上海市外白渡桥研究一种适用于老龄钢桁架桥的检测与评估方法。首先依据交通调查资料,采用Monte-Carlo法建立交通荷载模型,得出结构的最大内力与疲劳应力谱;然后切取实桥锈蚀构件进行试验,分析锈蚀对结构承载力的影响规律,根据量化的锈蚀程度检测结果计算构件的剩余承载力;最后采用基于断裂力学理论的损伤容限计算方法分析桥梁的剩余使用寿命。对外白渡桥的分析结果表明:该桥有40根杆件、4个节点板的承载力及8个构件的剩余寿命无法满足继续使用的要求。     

车辆荷载作用下钢箱梁焊缝应力响应特性研究

依托某大跨径悬索桥钢箱梁工程实例,基于ANSYS软件建立全桥梁单元模型与局部钢箱梁板单元模型,并将不同尺度的模型进行耦合,实现钢箱梁边界条件的准确模拟;然后,依据公路桥梁通行车辆荷载特点,设置车轮荷载在4种不同的横向位置加载的工况,计算不同工况下U肋对接焊缝、U肋与横隔板焊接焊缝的应力响应特点与差异;最后,分析各类焊缝在车辆荷载作用下的应力响应影响面,确定车轮荷载对焊缝的影响范围与程度,为钢箱梁疲劳计算的焊缝模拟与疲劳应力响应计算提供一定的参考。     

某无上横联全焊接钢桁架景观桥设计

某校园内景观桥梁,根据景观设计要求,该桥采用结构轻盈的无横联钢桁架桥,并要求尽量减小钢桁架高度及杆件尺寸。为了满足景观要求,对桁架结构进行了特殊设计:采用斜撑加劲满足桁架面外稳定需要;采用钢-混凝土组合结构桥面以减轻桁架承受的结构自重;采用无节点板焊接节点形式以满足美观需要。该桥结构设计材料用量省,具有较好的经济性,同时也兼顾了美观需要。     

双层钢桁架悬索桥整体节点疲劳试验研究

大连星海湾大桥是中国首座双层钢桁架公路悬索桥,其主桁架杆件采用整体节点连接。为了掌握该桥整体节点的疲劳性能,对弦杆整体节点1∶2缩尺模型进行疲劳试验。参考国内外同类桥梁疲劳试验,采用英国规范BS 5400规定的标准疲劳车,确定疲劳试验荷载取值。在设定的试验荷载下进行200万次循环加载。在试验过程中每50万次循环加载后停机进行静载试验,并对模型重点部位进行裂纹观察。结合国内外相关规范,评估整体节点的疲劳安全性能。试验结果表明:实测应力幅基本为50 MPa以下,试验模型应力水平较低,疲劳加载200万次后,试验模型未出现裂纹。在结构使用寿命期间内和正常养护维修情况下,整体节点不会发生疲劳破坏。     

军便桥承载能力及横向分布评估

在工程抢修及临时架空通道上经常采用军便梁组合成临时桥梁,该类型桥梁属于钢桁架简支结构,桥梁由多根标准钢桁架梁构成,横向通过U型卡具固定,上铺多层钢板或组合刚性板,板之间同样通过U型卡具或焊接联系。为了验证该类桥能否满足设计规定的荷载要求,现场进行成桥荷载试验以验证桥梁的承载能力及横向联系(分布)是否满足规范和设计要求。     

粉房湾长江大桥钢桁梁边纵梁制造技术

重庆粉房湾长江大桥主桥为双塔双索面斜拉桥,斜拉索锚固在钢桁梁边纵梁上,综述该桥边纵梁单元杆件制作、组拼焊接技术及制作措施.边纵梁杆件采用先孔法制造,杆件经预处理、下料、边缘加工、焊接、钻孔、焊接坡口加工后,采取倒拼方式组拼焊接.针对边纵梁结构的特点,通过腹板偏心对接过渡、面板围焊缝处理、改善主焊缝焊接工位、采用槽形模板钻孔斜拉杆连接T梁、利用杆件本身的钻孔群精确钻制拼接板以及控制焊接变形等技术措施,完成了边纵梁的制造.     

少平联半穿式曲线弦杆钢桁连续梁桥施工稳定性分析及控制措施研究

以浙江省境内某半穿式钢桁架连续梁桥为研究对象,针对该桥的结构形式和施工特点,采用空间有限元计算方法,建立桥梁施工阶段模型,进行结构稳定性计算分析,同时结合对主要桁架杆件偏位、挠度、应力等施工控制参数的计算,给出了桥梁在施工过程中各个阶段结构稳定安全度精确分析结果,提出了确保施工阶段结构稳定安全的控制措施。     

钢桁梁桥纵梁裂纹成因及加固效果分析

对某钢桁梁桥进行了空间板壳单元的有限元仿真分析,研究了其纵梁裂缝形成原因,并据此设定加固方案.分析了在开裂截面粘贴钢板进行加固后的杆件应力分布情况,得到的结论对既有钢桁梁加固维修具有一定的借鉴作用.     

大跨度变高度连续钢桁架桥设计

基于园区景观的需求,桥梁采用(50+110+50)m变高度连续钢桁架结构,桥梁整体造型优美,与周边建筑景观相协调。上部梁采用开口式、半穿式钢桁架形式,结构较为新颖;主桁杆件中弦杆采用开口π形截面,腹杆采用格构式截面,杆件连接节点采用夹板式构造,为今后钢桁架桥的设计提供了新的思路;桥梁上铆钉使用数量达10万余颗,热铆工艺的大量使用表明铆接工艺在特定场合仍有其优势,同时也为现代钢桥的设计拓展了思路[1-3]。现主要介绍了该桥的总体布置,结构设计要点,结构静、动力分析结论及主要施工方法。     

无焊接重载交通钢桁架桥设计

针对施工技术有限、工期紧张条件下的重载交通桥梁设计,提出无焊接钢桁架桥方案。全桥采用栓接,消除了传统桁架结构焊接次内力降低结构承载力的弊端;通过杆件截面布置方式的调整使结构内力分布均衡。可为同类结构的设计提供参考。