体外配置CFRP预应力筋混凝土箱梁受力性能试验研究

制作了体外配置碳纤维(CFRP)筋预应力混凝土薄壁箱梁模型,对模型箱梁从CFRP预应力筋张拉、加载至混凝土开裂这一过程进行了试验研究,研究了预应力损失和均布荷载作用下箱梁跨中截面应力-应变分布规律、受压翼缘有效分布宽度系数、跨中挠度、抗裂性能以及CFRP体外预应力筋的应力变化情况,试验表明该箱梁具有良好的抗裂性能与变形性能,混凝土开裂引起顶板受压翼缘有效分布宽度系数增加小于5%。该研究为CFRP体外预应力筋在混凝土薄壁箱梁中的推广应用提供了可靠的试验依据。     

体外预应力桥梁技术的新进展

阐述体外预应力桥梁结构的设计计算方法，论述波形钢腹板组合箱梁、体外预应力加固既有桥梁、体外索的防腐技术和CFRP材料在体外预应力桥梁中的应用等体外预应力技术的应用问题。     

预应力碳纤维板在高速公路小箱梁加固中的应用分析

为了提高小箱梁承载能力及耐久性,应用预应力CFRP(碳纤维增强复合材料)对小箱梁进行加固。首先通过理论计算小箱梁加固前后的承载力进行了对比分析,然后利用现场静载试验成果对设计计算理论的可靠性进行了验证。结果表明:应用预应力CFRP(碳纤维增强复合材料)对小箱梁进行加固,可以显著提高桥梁承载能力,原结构中裂缝宽度变小甚至闭合,达到了预期的加固效果。     

采用EPS内模的PC小箱梁技术经济性探讨

装配式预应力混凝土小箱梁预制工程中的内模板工程对小箱梁的施工质量和施工成本均有较大的影响,相较于传统钢内模,聚苯乙烯泡沫(EPS)永久性免拆内模板具有诸多优点。结合依托工程中的20m跨径装配式预应力混凝土小箱梁的预制施工,对采用EPS内模与传统钢内模时小箱梁在施工工序、施工便利性和质量可控性三个方面的技术适用性进行定性对比分析发现,采用EPS内模工艺时的技术适用性更优;对采用两种不同内模时小箱梁预制所耗费的材料、人工及时间成本等方面进行定量对比分析发现,采用EPS内模可大大节省小箱梁的预制成本。因此,EPS内模非常适用于装配式预应力混凝土小箱梁的预制工程,具有良好的应用前景。     

预应力CFRP板对旧桥加固与监测效果分析研究

预应力CFRP板强度高、耐久性强、施工技术简单,可用于旧桥加固。基于桥梁加固施工实践,从预应力CFRP板加固箱梁方案设计、施工技术和质量监测等方面进行阐述,进行了数据收集与整理,分析了加固效果。贺家沟1号大桥存在竖向裂缝,为了恢复桥梁的使用性能,控制箱梁进一步开裂,提高桥梁承载能力,使用预应力CFRP板对箱梁进行加固。施工过程中对预应力CFRP板张拉过程中箱梁混凝土应变变化情况进行监测,并在加固后1年内对CFRP板长期预应力损失进行监测,得出了相关数据,并进行了分析,进而对加固效果进行评定,说明采用预应力CFRP板加固箱梁可以达到预期效果。     

荷兰Dintelhaven桥的设计建造特色

2001年建成通车的位于荷兰鹿特丹港的Dintelhaven桥.为主跨185 m的三跨连续刚构桥.该桥首次在大跨径预应力混凝土箱梁桥中,采用碳纤维材料(CFRP)为体外预应力筋.全桥使用了4根长度为75 m的CFRP体外预应力束.每根CFRP体外预应力束则由91个直径为5 mm的CFRP筋组成.本文根据相关资料重点介绍了设计及建造该桥时,与CFRP体外束有关的短期和长期荷载性能试验情况,以及CFRP体外束的锚具开发研究和设计构造细节的处理特色.     

装配式预应力混凝土连续箱梁施工体系转换研究

装配式部分预应力混凝土连续箱梁是一种先简支后连续预应力混凝土结构,其因具有自重小、节约材料、抗扭刚度大、横向分布好、承载能力高及运输和吊装稳定性好等优势,已在公路工程建设中得到广泛应用。通过工程实例,利用结构力学原理分析了桥梁在体系转换前后桥梁结构力学特征,并绘制出其内力包络图;利用桥梁计算软件对梁桥的关键设计步骤-布置预应力钢束进行了研究。     

荷兰Dintelhaven桥的设计建造特色

2001年建成通车的位于荷兰鹿特丹港的Dintelhaven桥,为主跨185 m的三跨连续刚构桥.该桥首次在大跨度预应力混凝土箱梁桥中,采用碳纤维材料(CFRP)为体外预应力筋.全桥使用了4根长度为75 m的CFRP体外预应力束.每根CFRP体外预应力束则由91根直径为5 mm的CFRP筋组成.该文根据相关资料重点介绍了设计及建造该桥时,与CFRP体外束有关的短期和长期荷载性能试验情况,以及CFRP体外束的锚具开发研究和设计构造细节的处理特色.     

体外预应力在江阴大桥北引桥加固中的应用

以体外预应力在江阴大桥北引桥(50 75 46.5)m连续箱梁加固中的应用为例,介绍体外预应力筋在箱梁结构中的布置形式、锚固、转向的方式以及张拉方法。通过对箱梁结构的竖向位移和混凝土应力的监测,分析该桥体外预应力加固的效果。分析结果表明,体外预应力改善了箱梁混凝土的应力状态和桥面线形,对结构的补强起到了良好的效果。     

预应力混凝土连续箱梁开裂后的刚度退化模型

为了研究预应力混凝土连续箱梁开裂后的刚度退化规律,基于CB壳单元,采用层状模型模拟预应力混凝土结构;考虑加载和卸载效应及材料和几何双重非线性效应,有效地模拟了三跨连续斜交箱梁的开裂、屈服和失效全过程。基于非线性有限元分析,提出了一种预应力混凝土箱梁开裂后的刚度退化模型,由该模型计算了预应力混凝土箱梁开裂后的刚度折减量。结果表明:CB壳单元模型对于预应力混凝土箱梁的非线性分析有良好的适应性,对箱梁开裂后的使用性能评估有实际应用价值。     

自密实混凝土—预应力加固小箱梁的极限承载力试验研究

以某高速公路特大桥的连续预应力混凝土小箱梁为试验对象,通过对自密实混凝土—预应力加固混凝土箱梁的极限承载力对比试验,研究自密实混凝土—预应力加固方法对此类结构开裂后的加固效果.试验结果表明:加固后小箱梁的极限承载力大幅提高;自密实混凝土与旧混凝土结合紧密,两者变形协调良好.且加固效果良好.     

新颖自锚式悬索桥设计与转体施工

新颖自锚式悬索桥的主缆采用钢管混凝土索套的半刚性索;加劲梁采用预应力混凝土箱梁,主缆作为预应力体外索,在跨中正弯矩区段穿入箱梁内,托起箱梁并起主缆中央扣的作用,形成梁索组合结构。桥梁的恒载由主缆承担,预应力混凝土箱梁承担主缆索力的水平分力,箱梁用于减少自锚式悬索桥的活载作用下的挠度,并承担压力与弯矩。这类桥梁建筑高度约为l/40～l/50,它适用于跨径100m左右的二跨或三跨连续梁桥。施工方法过去一般采取满堂支架现浇,因此限制了本桥型的适用范围。在上海松江施贤路油墩港桥,将偏心转体施工方法首次应用于自锚式悬索桥,并利用盆式支座为转体的磨心及滑道,缩小了主桥跨径及省略钢筋混凝土磨心的精工细作,施工工艺简便易行,使上述桥型可适用于不同场合。     

预应力混凝土小箱梁桥面板受力计算

以荣成至乌海高速公路十七沟至大饭铺段25m装配式预应力混凝土连续小箱梁桥为例,介绍预应力混凝土小箱梁桥面板的受力计算方法,对同类箱梁结构具有参考意义。     

CFRP主缆自锚式悬索桥静动力性能及其地震响应研究

为了研究CFRP材料作为主缆应用于自锚式悬索桥的静动力特性,以一独塔自锚式悬索桥为例,建立三维有限元模型,分别应用CFRP材料和高强钢材作为其主缆进行对比分析,其中CFRP主缆按照与钢材等强度和等刚度的原则设计,在汽车荷载和风荷载的工况下,比较其静力特性,在横向、纵向和竖向3个方向的地震激励工况下,比较其地震响应特性。分析结果表明:将采用等刚度原则设计的CFRP材料作为自锚式悬索桥的主缆后,主梁弯矩、主缆拉力均有所减小,结构内力有了明显改善,桥梁自身的偏位也较钢主缆的自锚式悬索桥有了大幅度的减小,桥梁结构的振动频率却呈现出增加的状态,这些对于桥梁是非常有利的,而采用了CFRP主缆的自锚式悬索桥表现出更好的地震响应。因此,从静、动力特性及其地震响应而言,采用等刚度原则设计的CFRP主缆的自锚式悬索桥的性能最优。     

预应力箱梁施工技术在公路桥梁工程中的应用

预应力箱梁结构在公路桥梁工程施工中应用频率较高,其能够有效的提升桥梁的承载能力,降低外界荷载对结构稳固性与安全性的影响,从而延长桥梁的使用年限,使桥梁的效益得到充分发挥。但预应力箱梁施工技术在公路桥梁工程中的应用存在一定难度,尤其是在预应力施工上,预应力混凝土张拉质量控制的难度系数较高。为此,文章结合案例对预应力箱梁施工技术在公路桥梁中的应用进行了具体的分析,以便为相同工程施工提供参考。     

大跨PC箱梁桥的预应力损失研究

预应力混凝土箱梁桥以其良好的结构整体受力性能在现代大跨桥梁结构中得到广泛应用,但迄今所修建的混凝土箱梁桥中,运营阶段箱梁开裂及下挠过大的现象较为普遍,实际混凝土箱梁桥中预应力损失估计不足是其可能的原因之一。结合某大跨预应力混凝土箱梁桥的修建及运营,对处于自然环境中的箱梁桥在纵向预应力损失作用下的确切反应进行测试,并详细地分析了各测试数据,得出了一些具有实用价值的结论,为实际箱梁桥的预应力损失分析提供参考。     

折叠形钢腹板预应力混凝土箱梁

在预应力混凝土箱梁桥中，由于需要在腹板内布筋和使纵向预应力筋转向，故必须增加腹板的厚度，从而使梁的自重加大。随着跨度的增加，减轻梁的自重成为首要问题。减少梁的自重意味着减少架梁设备的投资，并且使使用荷载有更多的储备。采用体外预应力钢筋混凝土翼缘板及钢腹板等方法，能用传统的建筑材料建成新型的预应力复合结构体系。与传统的预应力混凝土箱梁相比，这种新型结构将更轻便、更高效，并能拓展各种传统建筑技术的应用     

后张法预应力混凝土箱梁桥施工-完建-运营全过程安全分析

混凝土桥梁全寿命周期的安全分析,对于保证工程建设质量和进度具有重要作用,但由于受预应力施加方法的影响,加之各时期桥梁结构特性存在差异,分析方法较为复杂。为研究预应力箱梁桥在施工、完建、运营整个过程中的结构安全问题,文章以内蒙古G210国道改线工程中阿布亥沟预应力混凝土小跨径连续箱梁桥为工程依托,考虑后张法预应力施工方法和各时期梁桥结构特点、边界条件及荷载变化,采用通用三维有限元分析软件ABAQUS,重点分析了预应力箱梁桥在施工、完建及运营全过程的安全问题。数值分析结果表明:各个时期梁桥受力符合一般规律,结构整体大、小主应力均在混凝土抗拉抗压极限范围内,梁桥整体结构安全;但由于施加钢筋预应力对混凝土具有一定程度挤压作用,会使得预应力端头部混凝土的主压应力有所增加,在设计、施工及运营维护时应予以注意。     

预应力双T梁足尺比例模型试验

布里奇街(Bridge Street)桥是美国最新的碳纤维增强聚合材料(CFRP)预应力混凝土桥．它首次使用了品牌为Leadline的CFRP筋束、品牌为CFCC的绞线和品牌为NEFMAC的CFRP板。由于目前缺乏纤维增强聚合材料(FRP)预应力混凝土桥设计的标准,制造了与实桥相同的足尺比例的双T梁模型,进行破坏试验。试验结果为桥梁研究和结构施工提供了参考。     

配置碳纤维（CFRP）吊杆和系杆混凝土拱桥的力学性能

对近年在土木工程领域开始应用的碳纤维复合材料CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer）的物理力学性能作了介绍,并与钢绞线的力学性能进行了对比,通过算例,分析了配置碳纤维（CFRP）吊杆和系杆的大跨混凝土系杆拱桥力学性能,可以看到CFRP材料在大跨混凝土系杆拱桥中是一种很有发展前途的新型材料.