空心板梁桥结构退化规律及其预测研究

通过资料调研整理,总结了上海市公路与城市道路预应力混凝土和普通钢筋混凝土梁桥结构的常见病害特点,运用统计方法建立了空心板梁桥结构技术状况退化曲线和结构状况变化的预测模型。结果表明:空心板梁桥主要病害类型为主梁混凝土碳化、钢筋锈蚀,主梁混凝土裂缝,铰缝损伤,支座综合病害,伸缩缝损坏、墩台顶渗水,混凝土表层缺陷;至2014年底,上海市各区域桥梁技术状况指标BCI平均值为92.4,总体技术状况良好;预应力混凝土和钢筋混凝土空心板梁桥大致分别在20 a和15 a桥龄时结构状况退化为三类(C级)。     

横向预应力加固空心板梁桥实例分析

针对装配式预应力混凝土空心板梁桥常见病害,如铰缝破坏、挠度过大等问题,以一座病害空心板梁桥背景,分析采用施加横向体外预应力的加固效果,简述该技术在该桥中的应用。为检验加固效果,在该桥加固前、后开展了静载试验。结果表明,该桥经横向体外预应力加固后主梁应变平均降低17%,挠度平均降低了18%以上,桥梁刚度和横向整体性得到改善;加固后主梁横向分布系数较加固前更加平滑,表明通过横向预应力加固可以改善病害空心板梁桥的荷载横向分布,该技术能有效解决"单板受力"问题,能起到有效的加固增强作用。     

空心板梁桥结构预防性养护的时机选择研究

根据预应力混凝土、普通钢筋混凝土空心板梁桥各主要病害时变进程的统计曲线,同时考虑重车/轻车路段、重交通/轻交通路段和高等级/低等级路段上桥梁差别化的因素,提出了空心板梁桥结构预防性养护中结构总体技术状况应控制为不低于于3类(C级),结构预防性养护的初次开展时间应控制在桥梁状况评价分数(BCI)为80分,即结构尚处在2类(B级)、即将退化为3类(C级)之时的建议。     

预应力混凝土空心板桥横向体外预应力加固方法

针对预应力混凝土空心板梁桥存在的病害,采用施加横向体外预应力筋进行加固。以某装配式空心板梁桥为背景,建立板梁桥加固前、后三维空间有限元模型。通过分析桥梁跨中截面铰缝处混凝土应力值证明采用横向预应力筋加固板梁桥效果显著。     

加固预应力混凝土空心板梁桥健康监测应用研究

某先简支后桥面连续预应力混凝土空心板梁桥由于病害严重,承载力不足而采取加固措施,文中选取有代表性的桥跨建立健康监测系统并进行了为期2年的实时监测,获取了加固后预应力混凝土空心板梁桥在运营期的结构信息,依据监测结果分析加固后桥梁的力学特点和承载力状况,评估该桥梁的结构安全性,为桥梁的管养提供依据。     

装配式简支空心板梁桥体外横向预应力加固效果分析

为了修复装配式简支空心板梁桥的铰缝病害,采用体外横向预应力对其进行加固,通过有限元模拟计算以及静载试验对加固效果进行了分析评估,结果表明:体外横向预应力有效改善了空心板梁桥的荷载横向分布,增强了板间的横向联系,铰缝病害得到修复,可为类似桥梁的维修、加固提供借鉴.     

预应力碳纤维板后张拉技术在桥梁加固中的应用研究

针对空心板梁桥出现的板底裂缝、腐蚀等病害,结合工程实例提出采用预应力碳纤维板后张拉技术进行维修加固受损结构。研究了预应力碳纤维板加固法的技术特点、计算分析及施工工艺。实践结果表明,应用预应力碳纤维板后张拉技术,结合高强聚合物砂浆,能显著提高桥梁结构的承载能力,达到理想的加固效果。     

高性能预应力混凝土空心板梁系列优化设计研究

在前期实验室单板受力性能试验和2座试验桥工程建设成功经验基础上,进行了跨度13～25m、宽度1 2m、采用C80高强混凝土和1860级高强低松弛预应力钢绞线的新型双拱门式断面(空心率为45%～64%)预应力混凝土空心板梁系列优化设计。与普通强度等级预应力混凝土空心板梁进行的对比分析结果表明,高性能预应力混凝土空心板梁具有明显的技术经济效益,并可由原材料消耗的减少和路基高度的降低带来环境保护方面的社会效益,具有较好的工程推广应用价值。     

预应力混凝土空心板单板受力成因分析及处治措施

单板受力现象已经成为营运高速公路预应力混凝土空心板桥梁的一种普遍性病害，结合惠河高速公路桥梁的营运养护管理工作，对预应力混凝土空心板桥单板受力所产生原因进行了研究分析，探讨提出空心板梁桥单板受力的预防和治理方法。     

空心板梁桥整体化层厚度对受弯失效模式的影响

目前中小跨径桥梁中装配式空心板梁结构应用广泛。随着长期服役过程中车辆荷载等条件的变化,现役空心板梁结构产生了纵向开裂等桥梁损伤和病害问题。当下旧桥加固和改扩建工程中,整体化层厚度调整能够便捷高效地提升结构叠合共同工作性能和承载能力,但也存在失效模式转变的风险。本研究针对装配式空心板梁桥关键构造失效模式,考虑不同整体化层厚度影响,开展铰缝受弯性能足尺试验研究。基于铰缝模型破坏模式、荷载—挠曲关系以及关键荷载指标开展对比研究,对整体化层厚度参数进行优化,为后续装配式空心板梁设计以及在役结构改扩建提供参考。     

型钢-混凝土组合加固装配式空心板梁桥铰缝破坏模式及工作性能研究

为解决装配式空心板梁桥铰缝失效而产生单板受力难题,采用型钢-混凝土组合加固(顶板加固法)装配式空心板梁桥铰缝,以浙江省高速公路某13m装配式空心板梁桥为背景,对加固后铰缝破坏模式及工作性能进行研究。采用有限元软件分别建立铰缝局部(试件)有限元模型和空心板梁整体有限元模型,分析破坏状态下铰缝试件的应力特性和裂缝发展情况,计算跨中偏载作用下空心板梁的挠度特性、应力特性以及荷载横向分布系数变化规律。结果表明:型钢-混凝土组合加固能改变铰缝的传力方式,加固后铰缝破坏模式由弯剪破坏变为弯曲破坏;型钢-混凝土组合加固能显著改善铰缝的工作性能,提高空心板梁桥的承载能力以及加载刚度,促进多片板梁的协调变形,有效减小加载区域板梁与邻近板梁的荷载横向分布系数差异,避免出现单板受力;加固后的装配式空心板梁桥荷载横向分布系数理论计算建议采用刚接板梁法。     

空心板梁桥加固前后受力性能对比试验研究

为准确评定装配式空心板梁桥加固前后的承载能力与工作性能,检验几种加固方法的加固效果,以3座预应力混凝土简支空心板梁桥为对象,根据病害情况分别采用"碳纤维筋喷浆补强法、结构简支变连续法、更换梁板法"进行加固处治;建立桥梁有限元模型,在桥梁加固前、后分别进行静载试验测试,通过对试验结果的对比分析,对桥梁结构的承载能力和工作性能进行了评定,对3种加固方法的加固效果进行了定量分析及评价。结果表明,3种加固方法中更换梁板法加固效果最优,桥梁上部结构横向连接工作状况及纵、横向整体受力性能显著改善,承载能力安全储备显著提高。     

部分预应力扁锚后张砼空心板梁施工技术

根据部分预应力扁锚后张砼空心板梁的研究及设计、试验资料,结合孟姜女河杨村桥16m跨径空心板梁的施工实践,阐述了该项目的施工工艺,试验测定的技术指标,说明了该项施工技术与传统的全预应力先张法空心板施工情况的比较,提出了该项施工技术的推广应用价值。     

空心板铰缝病害分析及其技术改造

铰缝在预制装配式钢筋混凝土空心板梁的横向连接中具有重要作用,同时铰缝也是装配式板梁桥的薄弱环节,铰缝的易损性对桥梁的安全性和耐久性产生了不容忽视的影响。针对空心板铰缝损坏,上部结构单板受力等典型病害,以某装配式钢筋混凝土空心板梁桥为例,从构造设计,损坏修补,材料选取,防腐养护,施工运营等方面对其进行技术改造,提出了一系列治理措施。使具有铰缝病害的桥梁整体性得到了较大提高,整体刚度也得到了较大恢复。为关于装配式空心板梁桥铰缝病害的维修加固设计、施工等工作提供技术支撑和参考。     

公路预应力空心板梁桥单梁试验及评定

为了对公路预应力混凝土空心板梁旧桥的承载力进行评定,采用单梁试验及承载力评价方法。选取病害较重、横向分布系数较大位置的空心板梁,按铰接板法计算空心板跨中的横向分布系数,按照形心高度、面积和惯性矩不变的原则,将空心板等效为工字形截面,计算出单梁承载力和相应的理论应力值及挠度值。对单梁进行试验加载并测试其应力和挠度,通过理论值与实测值的对比,评估单梁的结构性能。通过对一座13m跨径预应力空心板梁桥单梁试验及受力性能进行评价,证明了单梁试验是一种实用有效的方法。     

基于三维实体有限元方法的空心板简支梁整体力学性能研究

采用Abaqus对空心板梁桥上部结构进行整体力学性能分析,将分析结果与杆系有限元程序计算结果进行对比。结果表明,二者分析得到的空心板简支梁整体力学性能结果接近;验证了两种方法的正确性。进而对空心板梁桥上部结构的"三条腿"病害进行分析,研究"三条腿"病害对铰缝的应力影响。     

预应力混凝土连续弯箱梁桥同步顶升纠扭施工

既有预应力混凝土连续弯箱梁桥在运营阶段经常出现支座变形、脱空及梁体扭转、偏位等病害,使桥梁结构受力趋于不利状态。以上海市一座匝道桥梁加固处理为对象,在对该桥病害原因进行分析的基础上,介绍采用PLC液压同步技术对桥梁进行整体同步顶升(不对称布顶)更换支座、纠扭、增设支座调整扭矩与支座反力等改造措施。实施结果表明:同步顶升控制系统较好地保证了顶升位移的精度;支座反力测定简便、可靠;病害弯桥基本恢复到原设计状态,实施效果良好。     

空心板梁桥铰缝破坏机理精细化有限元分析

空心板梁桥在我国中小跨径桥梁中是一种得到广泛应用的桥梁形式,铰缝病害普遍出现在空心板梁桥的运营过程中,为了更好地对空心板梁桥进行养护加固,需要透彻研究铰缝的破坏机理.首先介绍了我国现行空心板梁桥的设计方法,然后利用ANSYS大型有限元分析软件建立精细化有限元模型对比铰接板法分析横向分布差异,最后研究空心板铰缝的横向正应...     

装配式台座条件下先张法空心板梁预应力筋张力的计算调整

以惠盐高速公路某桥先张法预应力砼简支空心板梁预制施工为例,介绍了装配式台座预制预应力砼空心板的优缺点,装配式台座的组成及预应力筋预应力损失的补偿调整.     

预顶升工艺加固空心板梁的关键技术

针对不中断交通的空心板梁桥加固方法,提出一种利用弦绳法监控、梁底同步分级顶升的技术,在梁体达到理论计算预拱度后,再安装抗拉构件(钢丝绳、钢筋、纤维布等),抗拉构件安装完毕后有序拆卸梁底顶升设备,使抗拉构件处于预应力状态。采用该技术在空心板梁加固过程中既不中断交通,又省去逐根张拉抗拉构件的工艺,大幅提高施工效率;更能方便快捷地控制板梁顶升预拱度,保证加固后板梁预拱度损失较小,提高板梁的承载能能力。