鹤大高速红岭高架桥病害分析及加固设计研究

鹤大高速红岭高架桥为5跨预应力混凝土连续刚构箱梁桥,经过多年运营,检测发现该桥右幅出现了主梁跨中下挠、腹板斜裂缝、顶板纵向裂缝等病害.为了解病害原因及结构受力状态,对病害原因进行分析,并进行荷载试验,在此基础上进行维修加固设计研究.结果表明:弯剪作用引起腹板斜向开裂,横向弯矩过大引起顶板开裂,预应力径向作用过大造成底板...     

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。     

严重开裂PC箱梁桥加固

以某高速公路上一座运营超过12年、主梁严重开裂的预应力混凝土等截面连续箱梁桥为例,分析箱梁底板、腹板的"U"形、"L"形裂缝成因,并评估加固前结构技术状态,采用箱梁跨中正弯矩区腹板加厚并在加厚段内增设有粘结预应力束、底板粘贴钢板条,墩顶负弯矩区增设扁锚式无粘结预应力钢束和桥面铺装"黑改白"(由沥青混凝土改造成钢筋混凝土)等综合加固方案对该桥加固试验段进行加固.加固前、后进行3次荷载试验,评估桥梁结构技术状态.理论计算和荷载试验结果表明,加固效果良好,加固方案可行,桥梁实际承载能力大幅提高.     

损伤梁桥主被动加固效果应用研究

本文以某高速公路上的一座上部结构采用5×30m+5×30m先简支后连续预应力混凝土箱梁桥为例。由于本桥在运营过程中发现主梁的腹板和底板均出现受力裂缝,后采用体外预应力加碳纤维布对其进行加固。加固完成后,通过加固前后的桥梁静载试验对比分析发现:预应力混凝土梁体如果在运营过程中已出现受力裂缝,影响到桥梁的刚度和受力性能,采用主被动加固法,可以大大改善桥梁的受力性能。但是,如果没有有效的措施将裂缝进行恢复和粘合,不论采用何种加固方法,都不能使梁体恢复到正常的设计受力状态。     

预应力混凝土连续箱梁桥的空间分析

采用有限元法对一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥进行了空间分析,静载及动载试验测试结果表明模型的正确性,并对主梁三个测试截面的剪力滞效应进行了研究。试验中发现跨中截面箱梁底板出现了众多的纵向裂缝,研究发现全桥纵向力筋配置过多,泊松比效应明显,而设计中未采用横向预力筋,横向应力过大是造成底板混凝土开裂的主要原因,而在相应位置增加横隔板可以显著提高横向抗弯刚度。对同类桥的设计具有参考价值。     

预应力混凝土连续箱梁桥施工过程底板开裂原因分析

某桥为(78.5+120+61.5) m三跨预应力混凝土连续箱梁桥,箱梁悬臂浇筑过程中,前期已完工的箱梁底板均存在纵向裂缝。为分析箱梁节段施工过程中箱梁底板产生纵向裂缝的原因,对该桥进行裂缝普查和无损检测,并采用ANSYS软件建立箱梁实体有限元模型进行分析。结果表明:箱梁底板共109条裂缝,均为纵向裂缝;箱梁无损检测所选测区混凝土强度、混凝土保护层厚度均满足规范要求;箱梁计算开裂位置与裂缝普查结果基本一致,箱梁节段混凝土龄期差过大是箱梁底板纵向开裂的主因;提出限制箱梁节段间混凝土龄期差、增设防裂钢筋网、加强养护及控制箱室内外温差等防裂措施。采取这些防裂措施后,桥梁通车前箱梁底板再无裂缝产生。     

某连续梁大桥跨中裂缝分析和加固处理研究

某连续梁桥在桥梁交验荷载试验过程中发现箱梁跨中合龙段出现箱梁底板垂直跨径方向裂缝病害,通过施工中预埋传感器监测数据,分析裂缝产生的可能原因,并采用组合加固方案对箱梁底板进行加固.     

预应力混凝土连续刚构箱梁桥底板裂缝成因分析研究

针对预应力混凝土连续刚构箱梁桥底板裂缝成因分析不完善的现状,结合一座实际桥梁,通过有限元程序ANSYS的数值模拟,定量地分析了材料泊松效应对底板应力的影响程度,同时分析了底板预应力筋导致底板出现纵向裂缝的力学机理。分析结果表明：泊松效应尽管是导致底板开裂因素之一,但不是主要因素;而底板纵向裂缝的产生除了传统理论所认为的底板连续索所产生的径向力效应外,底板连续索导致的箱梁翘曲效应与局部小梁效应也是重要的、不可忽略的因素。     

预应力混凝土箱形连续梁桥裂缝成因分析及对加固方案的评价

预应力混凝土箱梁桥中出现剪力引起的斜裂缝的现象非常普遍。从设计方面寻找斜裂缝出现的原因,对现有的预应力加固方法的有效性进行探讨。从工程实例出发,利用虚拟层合有限单元法对桥梁加固前、后的空间计算做了分析,得出桥梁加固前、后两阶段的受力情况。经分析发现:竖向预应力的不足以及预应力筋的布置不妥所造成的过大局部应力是导致产生斜裂缝的主要原因。同时发现:现有的预应力加固方案中加固设计没有有效弥补原有方案的缺陷。经计算斜裂缝处的应力在加固后仍为拉应力,在设计荷载下裂缝将继续开展,试验结果也证明了这一点。     

连续梁桥底板横向裂缝参数对其结构影响研究

连续梁桥的裂缝问题越来越严重,它影响了桥梁的耐久性和结构承载力。为了掌握裂缝参数对箱梁结构的影响,进而为既有桥梁安全性能的评定和加固提供依据,对此,以某连续梁桥为例,以箱梁底板裂缝开裂宽度、开裂深度为参数,运用Ansys模型分析以上裂缝参数变化对梁体应力和挠度的影响。     

某重载铁路连续刚构桥底板崩裂加固设计

某重载铁路桥为(96+132+96)m预应力混凝土箱形变截面连续刚构桥,主梁采用挂篮悬臂浇注法施工,在合龙后张拉合龙束期间发现大面积的底板混凝土崩裂,主要病害还有混凝土质量缺陷及混凝土强度不足。分析桥梁病害原因后,根据维修功能、外形及使用寿命不变的原则,提出了更换底板、重新布设预应力钢束的恢复结构完整性方案,以及增加体外预应力和箱梁腹板粘贴钢板的补强加固方案。该桥加固后,通过荷载试验对桥梁承载能力进行综合评估。结果表明,桥梁结构强度、刚度均满足原设计荷载要求,加固后桥梁安全可靠。     

预应力混凝土箱梁桥施工中的裂缝成因分析与修补

针对预应力混凝土连续箱梁桥施工过程中箱梁悬臂端底板出现纵向裂缝的现象,在预应力张拉过程中采用光纤传感技术对悬臂端底板受力状态进行实时监测,将监测结果与拆模后的观测情形对比,证明此种监测方法能有效反映混凝土箱梁结构在施工过程中的响应.通过理论分析找出了底板裂缝成因,并利用有限元软件ANSYS对整个施工结构进行数值模拟,得出不考虑混凝土箱梁与外模板之间摩擦作用时箱梁结构的应力、位移值,与实际观测结果比较吻合.最后,采用BICS工法对梁体裂缝进行了修补.     

客运专线大跨度PC连续箱梁桥收缩徐变研究

预应力混凝土连续箱梁桥的结构形式因其具有结构变形小、整体受力性能好等优点而被广泛应用,但是在桥梁运营阶段,梁体会因桥梁设计及施工过程中考虑收缩徐变不足而产生裂缝和不同程度的下挠现象。为了考虑混凝土收缩徐变对结构性能的影响规律,该文以青弋江客运专线预应力混凝土单箱三室连续梁桥为背景,通过有限元分析软件Midas/Civil对收缩徐变引起的主梁挠度、内力、钢束预应力损失进行对比分析。结果表明:混凝土收缩徐变引起主梁挠度增大,对中跨跨中附近影响尤其显著,考虑收缩徐变影响后主梁挠度变化曲线与实测值吻合度较好;混凝土收缩徐变导致主梁内力重分布,在成桥后前3年影响速率较大,以后逐渐趋于稳定;混凝土收缩徐变引起的钢束预应力损失,在跨中附近影响程度较大,在桥墩处影响程度较小;收缩徐变效应在成桥3年时已完成绝大部分。     

预应力混凝土连续箱梁裂缝成因分析及加固措施

针对预应力混凝土连续箱梁底板及腹板出现较多超限裂缝,从结构的强度、刚度以及抗裂性计算分析,找出桥梁的病害成因,并有针对性地进行加固处理.     

应用Midas进行连续箱梁桥腹板斜裂缝的分析研究

腹板斜裂缝是预应力混凝土连续箱梁桥的突出病害.依据某预应力混凝土连续箱梁桥腹板斜裂缝病害检测结果,采用有限元软件Midas,通过桥梁加固前、后主拉应力的对比,分析裂缝产生的原因及加固效果.结果表明:采用体外预应力加固、墩顶箱梁增设横梁、环氧树脂封闭加固等加固措施对连续箱梁桥进行加固,加固后各截面主拉应力有明显的减小,能...     

连续刚构桥承载能力鉴定中部分关键参数的检测与分析

以某高速公路上2座连续刚构桥梁为例,对影响其承载能力鉴定的部分关键参数:结构外观病害、混凝土强度、主梁下挠、预应力损失、荷载试验等的测试方法及其结果进行阐述和对比分析,结果表明:1)对建成时间较短或未投入运营的连续刚构桥梁,不能仅凭外观检测结果判定其技术状况; 2)可依据连续刚构桥主梁下挠值估算其预应力损失并作为承载能力检算的关键参数; 3)检算时,混凝土强度的取值需依据桥梁具体技术状况和强度实测结果,采取最适宜的方法; 4)连续刚构桥梁的表观和强度缺陷以及预应力损失通常不能在桥梁静动载试验结果中直接体现,其承载能力需结合外观、强度、主梁下挠值等检测结果以及结构检算结果进行综合判定。     

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。     

施工过程箱梁腹板斜裂缝成因分析

某预应力连续刚构桥,主梁为单箱双室箱梁,采用挂篮悬臂浇筑施工,施工过程中,箱梁腹板的下部出现斜裂缝。从设计、材料、环境温度、施工方法几方面对裂缝成因进行分析。进一步采用ANSYS有限元软件对该桥箱梁腹板进行局部受力分析,得知不张拉竖向预应力筋而继续悬臂挂篮施工,是造成腹板下部出现斜裂缝的主要原因。建议:尽快张拉前面节段竖向预应力筋,以后须先张拉前一节段的竖向预应力筋,才能移篮进行下一节段的施工。对现有裂缝,观察确定其不再发展,即进行封闭处理。     

连续曲线箱梁受力性能和加固效果分析

调查连续曲线箱梁桥的裂缝分布,分析裂缝成因。结合桥梁加固前后的静载试验,对梁体在荷载作用下的挠度、应变和裂缝等力学性能指标进行测试。分析既有梁体病害对结构受力性能的影响,并对其维修加固效果进行评价。结果表明:对梁体施加体外预应力、底板粘贴钢板和封闭裂缝等加固措施,能够有效改善连续曲线箱梁桥的受力性能,并使其加固后承载能力得到较大幅度的提高。     

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。