过火混凝土桥梁评价方法及耐久性损伤评估模型

针对目前桥梁火灾的频发现象和灾后桥梁的服役功能,研究了桥梁火灾特点与破坏特征。基于火灾场不同材料、不同力学参数对温度的损伤敏感度和结构不同部位的损伤对结构性能的影响程度,建立不同部位损伤权重系数,通过调节权重向量确定损伤敏感因子和最不利位置,提出了桥梁火灾后网分评价方法和混凝土桥梁火灾后抗力耐久性损伤评估模型。并利用有限程序对相关实例进行数值分析,对其耐久性进行了评定。结果表明:耐久性评估模型准确可靠,所得数据明确;网分评价法可对火灾后桥梁结构进行安全评价,也可对重大结构进行长期健康监测。     

公路隧道衬砌混凝土火灾高温下的物理力学损伤规律

围绕公路隧道衬砌混凝土火灾高温下的物理力学损伤特征,通过大量的公路隧道衬砌混凝土试件烧蚀试验,及试件烧蚀后的探伤试验（超声波法、回弹法）、强度试验和刚度试验,系统研究国内公路隧道C20～C35常用混凝土标号区间的混凝土材料火灾损伤,给出各种工况下的损伤规律与表现特征。对公路隧道衬砌结构温度损伤形式进行划分,对混凝土材料的火灾后力学性能进行归纳分析,建立衬砌混凝土外观和力学指标与火灾温度的定性、定量关系,总结提出衬砌混凝土损伤等级,为定量与定性评价公路隧道衬砌混凝土损伤状况提供试验依据。     

先张法预应力混凝土空心板过火后损伤评估

随着我国桥梁业的发展,桥梁遭受火灾的数量也在不断增多,为了研究火灾作用后先张法预应力混凝土空心板的实际损伤,以某省一座经历火灾后中小跨径预应力混凝土空心板梁为工程背景,对进行外观、特殊检测,推定火灾现场温度,并对单梁剩余承载能力评定。结果表明:火灾温度效应下,混凝土会发生爆裂、剥落,严重降低结构有效截面面积,造成混凝土强度、钢绞线强度及有效预应力下降;据火源中心越近碳化深度越大,但是对于混凝土爆裂区并不成立,即碳化深度不适用于评价火灾中发生混凝土剥落的构件;混凝土梁桥过火后需使用适当工具对其锤击检查,以便及时发现内部爆裂区域。     

混凝土桥梁火灾损伤检测评估方法与应用

借鉴建筑结构火灾损伤评估的研究成果,根据混凝土桥梁自身特点和常用的检测手段,提出适用于混凝土桥梁的火灾损伤检测评估方法.以某高架桥火灾损伤检测评估为例,阐述该方法对混凝土桥梁火灾损伤检测评估的应用价值.该方法亦可为其他类型桥梁的火灾损伤检测评估提供参考,其评估结果可为火灾后桥梁的加固设计提供重要技术依据.     

公路混凝土桥梁火灾后的检测与评估

文章主要探讨了火灾后高速公路混凝土桥梁结构的损伤检测方法,分析了构件的火灾损伤特点及损伤评估方法。     

桥梁遭受火灾后的检测评定

介绍了火灾后高速公路混凝土桥梁结构的检测方法,分析了构件的火灾损伤特点、检测步骤及方法,为同类火灾桥梁提供有益的参考.     

公路混凝土梁板桥火灾损伤状况评定

近年来我国发生多起公路混凝土桥梁火灾事故,不仅对既有桥梁造成严重损坏,而且影响公路安全运营。现针对公路混凝土桥梁火灾后技术状况损伤,建立基于表观状况、材质状况、截面损伤和结构模态的混凝土梁板火灾损伤评价体系,采用半定性半定量方法建立火灾损伤评价标准;采用加权求和法和单一指标控制法确定梁板综合损伤评定和分类方法,并提出相应的处治对策,为合理处治火灾后混凝土桥梁提供科学依据。     

火灾配筋混凝土空心板梁承载力试验研究

以某高速公路桥梁火灾后配筋混凝土实体板梁为研究对象,对其进行了不同火灾工况下梁体承载力试验,得出了不同火灾工况下梁板承载力变化规律,建立了火灾后梁体承载力修正公式和梁体刚度修正系数,为开展配筋混凝土桥梁火灾损伤后性能评价和科学处治提供借鉴。     

混凝土桥梁火灾后损伤检测与技术状况评估

以遭受火灾的某混凝土桥梁为例，介绍该桥火灾后踏勘及结构特殊检测结果。采用表观推定不同构件的过火温度，并结合实测混凝土截面损失，对混凝土及钢筋材料性能折减，计算灾后主梁截面承载能力，进而依据规范对桥梁结构进行技术状况评估，可为同类桥梁火灾后的损伤检测评估工作提供参考。     

寒区近海混凝土桥梁性能衰退机理与损伤行为评估方法

受到周期性潮汐变化的影响,中国寒区近海混凝土桥梁长期遭受海水冻融及多种耦合腐蚀作用,这严重影响了桥梁的服役性能与使用寿命。为了准确预测桥梁的性能衰退规律,针对桥梁所处环境,分析了桥梁结构的性能退化机理,并借助近场动力学方法在多尺度方面的优势,利用MATLAB-ABAQUS联合仿真方法建立了桥梁劣化损伤预测与评估方法。在此基础上,从混凝土海水冻融损伤出发,考虑温度分布特性、临界饱和度模型、孔隙结晶规律与孔隙压力理论,结合不同孔隙的结晶温度与孔隙累积,通过孔隙变形加载方式建立混凝土微观尺度的冻融循环数值模拟计算方法。随后,根据混凝土微观尺度冻融损伤的计算结果,建立考虑冻融损伤分布的RC桥墩等效数值模拟计算方法。最终,设计制作了RC桥墩节段,进行了海水环境下RC桥墩的冻融循环试验,并利用超声层析成像技术,得到RC桥墩的海水冻融损伤分布。试验与计算结果表明：通过与超声层析成像试验结果的对比,混凝土微观尺度计算模型可以很好地模拟冻融循环过程中孔隙累积与孔隙转化引起的混凝土冻融损伤行为;受到温度分布与相对饱和度的影响,当冻融大于50次后,试件出现明显的冻融损伤界限（冻融深度）,且随着冻融次数的增加,冻融深度的增速呈现先增大后减小的趋势。除此之外,等效计算模型的滞回曲线计算结果与试验结果吻合较好,随着冻融次数的增加,RC桥墩的峰值荷载逐渐减低,海水冻融对RC桥墩力学性能的影响极为严重,且建立的计算方法很好地预测了海水冻融作用下RC桥墩的力学性能退化。     

预应力混凝土空心板梁桥火损后检测评定

桥梁结构在遭受火灾后,由于部分构件受火后会有不同程度的损伤,桥梁的承载能力可能会降低,从而影响行车安全。该文以某先张法预应力混凝土空心板梁桥火灾后的检测评定为例,分析了桥梁结构火灾的特点以及高温对桥梁结构的影响,介绍了火灾后桥梁检测评定的工作流程及方法。     

火灾下混凝土空心板温度场及损伤规律研究

为分析火灾下混凝土空心板温度场分布变化,研究其结构受火损伤规律,从服役多年的空心板桥上截取长2.6 m的梁段,按ISO 834标准规定的升温曲线对其进行180 min的明火高温试验,通过预埋温度传感器实测获得空心板梁段温度场随受火作用时间的分布变化规律。在此基础上,结合统计得到的混凝土热工参数代表值、火灾试验升温加热过程和空心板实际受火热边界条件,对梁段的温度场进行有限元数值仿真分析,并将温度场理论计算结果与实测结果进行比较,分析温度场计算偏差的主要原因,探讨温度场有限元模型参数合理取值。采用300℃、500℃和800℃等温线法分别计算火灾下空心板的截面缩减系数。基于最小二乘法拟合得到空心板截面缩减系数与受火作用时间关系,对其火灾下截面损伤进行多项式量化。研究结果表明：空心板内部在试验前期升温速度较快,后期趋于平缓;同一时刻下,空心板内部温度沿梁高方向非线性递减,且梯度逐渐降低;空心板温度场有限元数值仿真结果与实测结果接近;所提出的热工参数代表值合理;空心板截面高度对其受火损伤范围影响不大;火灾下混凝土空心板截面缩减系数随受火时间呈二次抛物线递减,并随梁高递增。该研究成果可用于类似桥梁火灾下的温度场仿真分析和损伤状况评估。     

火灾下公路悬索桥高温力学性能研究

为了探明公路悬索桥货车火灾下的高温力学性能,利用热-结构分析软件ANSYS建立某大跨径悬索桥有限元模型。根据公路桥梁火灾的特点,选取货车升温曲线模拟货车燃烧,对悬索桥施加随温度变化的热荷载,得到悬索桥混凝土板和钢梁的强度和弹性模量随时间变化曲线,以及应力挠度随时间变化曲线。结果表明:混凝土桥面板在火灾下升温迅速,弹性模量和强度衰退较大;钢梁由于受到混凝土板的保护作用,升温速率较低,力学性能下降较小。为此,在桥梁上应当设置合理的防火措施,以避免造成更大的损失。     

某混凝土公路桥火灾后损伤评定

为给火灾后桥梁的维修加固提供合理意见,需先对灾后桥梁进行损伤评定。以某受火混凝土公路桥为研究对象,根据混凝土表观检测进行受损区域划分,初步确定构件不同区域受损程度。采用碳化深度及回弹检测法分析确定各区域的受火影响范围和深度。进行构件不同区域表面过火温度的分析,推定混凝土内部温度,在此基础上进一步推定出混凝土及钢筋力学性能的退化情况,最后对桥梁性能进行损伤评定。经评定分析该公路桥受火最严重的箱梁底板及桥墩评定为Ⅲ级中度烧灼,对结构安全和正常使用有不利影响,应采取相应加固维修措施。     

混凝土梁桥火灾后检测评估研究

某预应力混凝土高架桥火灾后受到损伤,为了制定维修措施,对火灾后桥梁进行检测评估。表观检测发现箱梁底板、腹板、翼缘板和桥墩墩身混凝土均有破损;综合热分析和X射线衍射分析得到桥梁火灾时的灼着温度;在箱梁火烧后的腹板处取芯样进行混凝土轴心抗压强度试验,截取过火后露出的主筋进行钢筋抗拉力学性能试验,得到的结果均满足规范要求;对受损前、后桥梁线形进行对比分析,桥梁未见明显下挠;动力特性测试结果显示火灾后桥梁整体刚度明显降低。依据检测结果及采用有限元软件计算得到的结构检算结果,判定该桥属危险构件,必须立即采取加固措施或拆除。     

基于实测数据的高墩大跨混凝土梁桥高精度有限元模拟方法

高墩大跨混凝土梁桥在我国沟壑峡谷地区应用较为广泛。针对这种桥梁混凝土结构施工难度较大且施工周期较长的特点,提出了一种适用于该桥型成桥阶段的力学性能分析的高精度有限元建模方法。该方法首先建立初始有限元模型,然后根据混凝土桥梁的实际施工情况以及荷载试验实测数据对该有限元模型中的结构参数进行修正,获取桥梁在运营阶段荷载作用下的准确的力学响应模型。以一座四跨混凝土连续刚构箱梁桥为依托工程建立了有限元模型,并根据其实际施工误差和结构特点确定了4个结构参数作为待修正参数,采用响应面法根据桥梁实桥加载数据对其结构参数进行了修正。结果表明,采用修正后的结构参数建立的有限元模型与实桥加载数据吻合良好,有限元模型计算精度得到了显著提高,可真实反映桥梁实际结构的受力状态。该方法可为桥梁结构运营期间的健康监测、状态评估、损伤检测提供可靠的分析手段。     

火灾后预应力混凝土简支梁桥损伤程度及剩余承载能力鉴定分析

为准确鉴定火灾后预应力混凝土简支梁桥损伤程度及剩余承载能力,以某火灾桥梁为例,针对火烧桥特点,利用现有检测技术及手段,在检测基础上建立Midas Civil计算模型进行受力分析,并通过桥梁动静载试验对剩余承载能力加以验证,从而为桥梁管养部门后期维修加固提供科学依据。     

基于径向基网络的钢管混凝土拱桥安全性评价方法

以全桥安全性评价为总体目标,在以往桥梁安全性评价方法的基础上,引入人工神经网络理论,并结合层次分析法,提出了基于径向基网络的钢管混凝土拱桥安全性评价方法.从影响钢管混凝土拱桥安全性的承载能力、承重构件损伤以及外观损伤等3个主要方面进行考虑,分别建立RBF神经网络安全性评价模型,采用现场实测数据评价结果作为神经网络训练和检验样本,对神经网络进行学习训练,获取专家的经验知识和直觉思维,建立高度非线性的输入与输出的映射关系.通过仿真得到桥梁承载能力、承重构件损伤、外观损伤以及成桥状态下最终的安全性信息.以武汉市晴川桥为例进行工程实例分析,分析结果表明,该方法较好地反映了钢管混凝土拱桥结构的安全性状况.     

火灾受损桥梁的检测与评估

针对混凝土火灾损伤的特点,结合工程实例,介绍火灾受损钢筋混凝土桥梁检测评价的方法,并提出加固处理方案,其方法和思路可为处理类似混凝土桥梁火灾损伤的检测和评价提供有益的参考。     

钢板-混凝土组合加固技术在桥梁加固中的应用

为了评价钢板-混凝土组合加固的效果,以一座遭受火灾的实际桥梁加固为工程背景,通过空间有限元分析结合荷载试验,对采用钢板-混凝土组合加固法提高桥梁的承载能力进行了对比分析研究,结果表明加固后桥梁结构的刚度、自振频率及耐久性均得到显著提高,说明钢板-混凝土组合加固方法能够显著提高桥梁承载能力,加固效果良好,结构分析方法可靠,可供同类桥梁借鉴。