采用高强度钢和高性能混凝土的新型公路桥梁设计

以高强度钢材、混合梁及超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)板设计的新型双梁桥为实例。该桥梁的设计根据欧洲规范进行校核。这种混合梁的设计在很大程度上得益于欧洲规范,这是由于法国现行的规范中不允许出现钢屈服,所以这种混合梁在法国桥梁中从未出现过。S460和S690两种规格钢材的运用,不仅减轻了上部结构的重量,同时对桥梁的墩台和基础设计有着积极的影响,而且也保护了自然资源。其资产负债经济表显示,用这种材料建成的桥梁钢材重量减少达40%,整体上部结构重量减少25%。     

腐蚀对高性能钢Q550E力学指标影响的试验研究

为深入研究腐蚀对高性能钢Q550E力学指标的影响,分为5组,共制作了30个钢材试件,目标质量锈蚀率分别为0,5%,10%,15%和20%,在实验室对钢材试件进行了不同程度的加速锈蚀试验,开展了拉伸试验以及使用FARO 3D激光扫描仪扫描锈蚀试件。建立了腐蚀影响下高性能钢Q550E的本构关系模型。对比分析了在相同锈蚀率下高性能钢Q550E和普通钢Q235B力学指标的退化程度。试验研究表明:(1)随着质量锈蚀率的增加,Q550E高性能钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、弹性模量逐渐下降,锈蚀过程中试件表面蚀坑深度增长明显,蚀坑呈椭球型和马鞍型,随着锈蚀率增加到20%,蚀坑逐渐增长为局部大蚀坑;(2)在腐蚀试件的应力-应变曲线中,随着腐蚀率增加,钢材的延性性能减小,逐渐由延性破坏转变为脆性破坏,屈服平台逐渐缩短甚至消失,得到了Q550E高性能钢材的屈服平台消失时的临界质量锈蚀率。(3)在锈蚀率变化相同时,高性能钢比普通钢有更强的抵抗腐蚀退化和变形的能力。     

采用高强度钢和高性能混凝土的新型公路桥梁设计

用混合梁、高强度钢材加上高性能的混合土的公路桥梁设计已经成为了未来该类工程的一个发展方向。高强度的钢材的应用有着很明显的一些优势,比如可以减轻桥梁上部结构的重量,另外还能够对桥梁的基础设计以及墩台都起到很好的影响,对自然资源也起到一个保护作用。高性能的混凝土有着普通混凝土不可比拟的优势,如它的配制采用的是优质的材料,具有以下的一些特点:便于浇注,振捣简单,不易离析,拥有稳定的力学性能,在早期具有很高的强度,韧性非常好,体积保持较为稳定等。本文对高性能混凝土和高强度钢的一些在新型公路桥梁施工中的要求条件和技术应用、施工工艺等进行了分析。     

超高性能混凝土(UHPC)在桥梁改建 工程中的应用

超高性能混凝土(UHPC)具有良好的力学性能,其抗拉、抗压强度远远超过常规混凝土。同时超高性能混凝土(UHPC)与常规混凝土的浇筑连接面的粘结强度也超过常规混凝土,能与常规混凝土非常好地形成一个整体,因此采用超高性能混凝土(UHPC)将桥梁预制结构连接成整体的施工方法已经被广泛应用。以南浦大桥W3匝道改建工程为背景,介绍了截除部分桥墩立柱后,采用超高性能混凝土(UHPC)连接上下立柱的设计施工要点,表明了超高性能混凝土(UHPC)在类似的桥梁改建项目中具有广泛的应用价值。     

中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析

为提升中小跨径桥梁的建设品质,探讨钢-混凝土组合梁桥在中国推广应用的适应性,以美国的冷弯卷边U形钢板组合梁、工字形钢板组合梁通用图以及中国交通运输部的装配式预应力混凝土空心板梁、T梁和小箱梁通用图为依据,采用对比方法,分析了5个相近跨径桥梁上部结构的混凝土和钢材每平方米用量、预制单元吊装质量以及施工便利性、构件可更换性和质量可控性等指标;并在此基础上提出以材料、截面形式、构造和体系为控制指标的中小跨径高性能组合梁桥的内涵。经济性对比表明:5~20m范围内小跨径桥梁,冷弯卷边U形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土空心板梁的1/5左右,钢材用量基本持平;20~40m范围内中等跨径桥梁,工字形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土T梁和小箱梁的1/3~1/2,钢材用量为装配式预应力混凝土梁的1.5倍左右。技术性对比表明:组合梁桥工业化程度高,质量可控性高;单元质量轻,拼接和连接构造简单,施工速度快;多主梁体系冗余度高,构件更换方便、快捷。采用设计、施工和管养一体化与信息化技术,结构与附属设施一体化技术,可建造充分发挥组合梁桥结构高承载性、承灾性和施工高效性的高性能组合梁桥。     

耐候钢在川藏公路某大跨径桥梁设计中的应用

近年来，我国公路建设进步显著，以项目的全生命周期成本及高效管理为理念的交通基础设施建设逐渐得到重视。高性能免涂装耐候钢材料的研发及推广应用便在这样的发展大背景下应运而生。耐候钢能有效克服普通钢材作为钢桥材料的不足，必将成为我国钢桥发展的一个重要方向。介绍了耐候钢在国内大跨径桥梁中的应用情况以及耐候钢的技术特点和应用发展趋势，期望能推动耐候钢在大跨径桥梁中的进一步应用。     

高性能钢材

结构用钢材在强度、韧性以及包括可焊性在内的加工性能等方面都有较高的要求。此外，在一些基本要求性能中又增加了新的性能要求，开发出用于高输入热量焊接、抗焊接裂纹、抗层状剥离的钢材。新的高性能钢材的特性－抗振、隔音、无磁性、耐火等都很好，弥补了原来钢材的一些弱点。为了使钢材具有同样的性能，不同的钢铁公司有时采用不同的方法。本文就高性能钢材做一说明，并以一些有代表性的事例来说明怎样制造高性能钢材。     

韩国超高性能混凝土桥梁研究与应用

超高性能混凝土(简称UHPC)作为一种新型水泥基复合材料,其研究与应用得到韩国的重视。韩国自2007年开始进行了为期6年的超级桥梁(SUPER Bridge 200)研究计划。之后,从2013年开始,又开展了一项称为超级结构2020的计划(SUPER Structure2020),以推广高性能和超高性能混凝土的应用。目前,韩国已建和在建的UHPC桥梁4座,在海外应用其技术的有2座,成为国际上超高性能混凝土桥梁研究与应用的主要国家之一。该文着重介绍其中的两座桥,分别为世界上第一座UHPC拱桥和第一座UHPC斜拉桥,即主跨120m的仙游人行拱桥与主跨7m的Super Bridge I人行斜拉桥。     

中国桥梁工程学术研究综述·2014

为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。     

西部山区桥梁高性能混凝土研究与进展

桥梁建设的迅猛发展和广泛应用,促进了桥梁混凝土的使用和发展。桥梁混凝土的高性能化具有重要的意义,引起了相关从业人员的高度重视。从桥梁混凝土高性能的角度介绍了桥梁混凝土的发展现状,分析了其存在的问题,并在此基础上提出了桥梁混凝土高性能化的研究重点和发展方向,藉以实现桥梁高性能混凝土的发展。     

高性能混凝土在高架桥上的应用

现行规范对桥梁结构的使用年限提出了明确的要求,桥梁结构的耐久性设计已成为重点,高性能混凝土是确保结构物耐久性的重要措施。该文阐述了,在贵阳市某主干道高架桥设计中,从耐久性设计为出发点,选取了主体结构混凝土等级,并对主梁及桥墩按高性能混凝土进行设计,为高性能混凝土在桥梁结构上的应用提供参考。     

云南省高等级公路桥梁结构高性能混凝土质量控制存在的问题及改进措施

为合理有效控制高等级公路桥梁结构高性能混凝土的质量和提高混凝土结构耐久性,本文研究分析了云南省高等级公路桥梁结构高性能混凝土在原材料的选择、混凝土生产、施工和养护等质量控制环节存在的问题,并针对高等级公路桥梁结构高性能混凝土质量控制的标准化和规模化施工水平提出了相应的改进措施。     

路野巨星——胡思克瓦纳TE610

胡思克瓦纳(HUSQVARNA)是一家来自北欧瑞典的摩托车制造商。由于瑞典一向以出产优质钢材而闻名于世,所以占尽地利的胡思克瓦纳公司以生产各种高性能越野摩托车见长。该公司没有像其他厂家那样投入大笔资金推介其产品,因此胡思克瓦纳品牌在亚洲区尤其     

日本耐候钢桥梁维修管理技术研究

桥梁耐候钢是指在一般常用的结构用钢中适量添加铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、磷(P)等合金元素,在钢材表面形成致密的保护性锈层来提高耐候性能。针对耐候钢桥梁应用过程中出现的问题,日本在其维修管理技术方面做了大量的研究工作,如:制定《无涂装耐候钢桥梁检查要领(草案)》;提出5阶段评价法进行锈蚀评价;推测保护性锈层外观评价阶段和腐蚀损耗量的对应关系;耐候钢桥梁锈蚀外观状态评价采用典型锈蚀状态样本进行比对,提高锈蚀评价的可靠性;推导长期腐蚀损耗量的计算公式并进行验证;采用短期的百叶箱暴露试验判断耐候钢的适用环境。     

一座构思新颖的拉索桥

一、技术数据桥梁全长:730m 跨过山谷桥梁的最大高度:40m 塔高:55m 最大跨径:258m 混凝土:25000m~3 普通钢筋:2600t 预应力钢材:500t 上部结构的用钢量:3500t 钢索:250t 砂砾石:20000m~3 挖方:100000m~3 二、地质概况西德的美明根(Memmingen)至林道(Lindau)96A高速公路在Wangen跨过“Oberen Argen”山谷建造了一座长730m的桥梁(见图1、图2).     

超高性能混凝土在桥梁工程中的应用

超高性能混凝土(UHPC)是一种新型高性能水泥基复合材料,具有超高的耐久性和力学性能。UH-PC在桥梁工程中的应用,可优化桥梁结构尺寸、增大跨径,在增加承载力、耐久性和寿命周期的同时保持较小的变形。但由于原材料质量和配比的差异及大型搅拌设备不成熟等因素,连续制备性能较好的UHPC难度较大,同时相关桥梁设计规范较不完善和实践指导设计的经验较少,另外严格的养护制度制约了桥梁施工方法的灵活选择,导致目前UHPC不能在桥梁中广泛应用。为了促进UHPC大规模应用,简要介绍加拿大和美国2座UHPC桥梁应用情况。随着UHPC制备技术的进步、设计理论的完善,其必将在桥梁中得到广泛应用。     

德国加特纳普拉兹超高性能混凝土人行桥

德国加特纳普拉兹(Grtnerplatzbrücke)人行桥,是一座超高性能混凝土(UHPC)桥梁,位于卡塞尔市,跨越富尔达河。该桥桥长133.2 m,为6跨钢-UHPC组合结构,最大跨度为36m,是世界上首次采用环氧树脂黏结的UHPC组合结构的桥梁。该文通过现场考察并综合相关文献,对加特纳普拉兹人行桥的结构设计、有限元计算、材性试验、施工要点等进行介绍。     

FRP在日本桥梁上的应用

正日本地理环境决定了其湿度较高、受海盐影响较大,而现代桥梁主要由钢和混凝土构建,因此日本桥梁结构用钢材及钢筋的腐蚀问题比较多。在这样的环境下,期待有一种强度不低于结构用钢材及钢筋,还能具有防腐蚀作用、节省养护成本的材料。FRP[Fiber Reinfororced Plastics(或Polymer)]被称为纤维增强塑料,是树脂和纤维构成的复合材料。桥梁结构用FRP使用的纤维主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。这些纤维通常加工成束状、布状、     

美国高性能钢工字形钢板梁新型截面形式研究

高性能钢(HPS)在美国钢桥建设中得到了越来越广泛的应用.与传统桥梁用钢相比,HPS强度高、可焊性好、断裂韧性强、耐腐蚀耐候,较适于公路桥梁.为进一步充分利用HPS的优点,需要开发新型的优化截面形式,取代常规的箱形截面与工字形截面.介绍北美3种新型高性能钢工字形钢板梁的研发与应用情况,即:波纹腹板工字形钢板梁、钢管混凝...     

我国钢-混凝土组合桥梁的创新实践

正导语:在基础建设政策和钢材产能、品质不断提高的带动下,我国的钢-混凝土组合桥梁得到了空前发展,本文对钢-混凝土组合桥梁中小跨径、大跨径等结构的发展方向及部分案例作简要介绍,希望可以为我国桥梁建设的革新带来启发和借鉴。