某混凝土空心板桥预应力筋断裂后承载力分析及加固评定

利用Midas/Civil有限元分析软件,采用梁格法对预应力筋断裂后的混凝土空心板桥进行有限元建模,建立桥梁上部结构的计算模型,实现了混凝土空心板桥预应力筋断裂后静力学性能的仿真计算,分析了预应力筋断裂对混凝土空心板桥的极限承载力的影响。拟采用纵向体外预应力加固形式对预应力筋断裂后混凝土空心板桥进行加固,并对该桥加固前、后的极限承载力进行对比分析,评价加固效果。     

Behavior Deterioration Regularity and Maintenance Strategy of Concrete Decks Based on Examination and Evaluation Results

为了合理的评估混凝土桥面板的性能状态,预测其剩余寿命和确定合适的养护、维修方案,通过混凝土桥面板性能退化成因分析和对已有桥面板性能退化模型的评价分析,经过指标转化,建立了实用的,满足实际工程精度要求的桥面板技术状况退化模型.该性能退化模型显示,混凝土桥面板的平均使用寿命在40 ～ 50 a.然后将此模型中的技术状况指标转换成与我国桥梁养护规范相对应的评价指标,结果表明:经过15 ～20 a,混凝土桥面板技术状况等级将由1类退化为2类,经过40 a左右,将继续退化为3类.以此退化模型为基础,制定了混凝土桥面板的养护方案,提出了与我国桥梁养护规范相应的混凝土桥面板进行日常养护维修、重大维修和更换的初步的时间表,可供我国桥梁工程人员参考.     

基于熵值法加权灰靶理论的空心板桥结构状况评价

选择6种荷载试验参数指标建立基于熵值法加权灰靶理论的预应力砼空心板桥结构状况评价模型,根据8座预应力砼空心板桥的荷载试验数据对桥梁结构状况进行评价。结果表明,评价模型的分析结果与按《城市桥梁养护技术规范》评价的结果基本吻合;由熵值法计算所得参数指标权重反映6种荷载试验参数指标对桥梁结构工作状况评价影响的相对大小,但由于样本数据差异、评价因素的灰性,该影响不具绝对性。     

基于隐Markov模型的桥梁承载能力退化模型的实现

为了充分利用桥梁历史数据,通过桥梁技术状况确定并预测承载能力,提出一种基于隐Markov模型的桥梁承载能力退化模型。首先对承载能力等级进行划分,再建立承载能力退化的Markov模型,最后引入桥梁技术状况与承载能力之间的概率模型,建立了承载能力退化模型。     

基于横向体外预应力的装配式空心板桥加固方法

空心板桥因其构造简单、造价低等优点,被大量用于公路桥梁中。但在运营过程中,发现部分空心板桥因铰缝混凝土收缩、不密实或者破坏等原因,导致其传递剪力的效果差,横向整体性差,甚至造成单板受力,影响桥梁的承载力和耐久性。因此,如何改善空心板桥的横向整体受力性能、避免病害的发生和发展,是当前空心板桥加固需要解决的关键技术之一。本文结合某装配式空心板桥的加固设计,采用横向体外预应力加固的方法,使桥梁的横向整体性大大提高,从而大幅提高全桥的承载能力。计算表明,该加固方法效果显著。     

预应力碳纤维布加固空心板桥极限承载力全过程分析

对承载能力不满足要求的装配式预应力混凝土空心板桥采用预应力碳纤维布进行加固,为了了解加固后的装配式预应力混凝土空心板桥极限承载力,利用Midas/FEA有限元软件建立了预应力碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式预应力混凝土空心板桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用预应力碳纤维布对装配式预应力混凝土空心板桥进行加固,可以充分发挥碳纤维布的高强特性,减小钢绞线及混凝土的应力,改善预应力混凝土空心板的受力性能,延缓裂缝的产生;提高预应力混凝土空心板的屈服荷载、极限荷载,使预应力混凝土空心板的承载能力得到提高;增大空心板的刚度,使空心板的挠度明显减小,变形得到有效控制。     

考虑局部损伤的斜交空心板承载能力分析

根据预应力混凝土空心板斜交跨线桥受到车辆撞击后所引起的局部损伤程度,结合横向铰接斜交空心板桥受力特点,建立局部损伤的斜交空心板有限元模型,对其损伤后结构受力性能进行分析,评估车辆撞击引起桥梁结构局部损伤对其承载能力的影响,可为相应的工程实践提供有价值的参考。     

钢绞线腐蚀时变效应对预应力混凝土梁桥影响研究

基于混凝土碳化理论分析预应力筋腐蚀开始时间,提出预应力钢绞线腐蚀截面积退化时变模型。通过已有试验成果对比研究,提出由腐蚀电流密度和时间表达的腐蚀钢绞线力学性能退化时变模型,包括名义极限强度、极限延伸率、名义弹性模量时变模型;并推导建立由于钢绞线腐蚀引起的预应力损失时变模型。在此基础上,以预应力混凝土空心板桥为例,分析预应力钢绞线腐蚀后其梁体应力、抗弯承载力和可靠度等的经时变化。研究表明:预应力筋是预应力混凝土梁桥性能表现的重要参数,一旦发生腐蚀,其应力水平、抗弯承载力及可靠度将急剧下降,在短短几年内就可能危及桥梁的安全。     

空心板桥火灾后结构损伤检测与评估

该文针对某空心板桥火灾后的技术状况进行了现场检测与损伤评估,研究探讨了火灾对中小跨径空心板桥结构性能的影响。在现场检测桥跨结构火灾后损伤分布及结构表面火灾温度判断的基础上,通过墩柱及盖梁的混凝土强度测试、空心板粱的上拱度测试、支座检查,以及结构内部钢筋性能试验,对桥梁结构受损程度进行综合评定。从而了解火灾后桥跨结构的损伤分布情况,掌握包括板梁、盖梁、墩柱、支座等各结构部件在火灾后的实际技术状况。进而为跨线桥的加固设计和养护管理提供技术依据。     

大件车载下空心板桥受力性能分析与快速评估

为分析大件运输车载下铰缝损伤空心板桥梁受力性能,并建立该类桥梁在大件运输车载下的快速评估方法,首先基于大件运输车辆对空心板桥梁的荷载数据,提出了2种大件运输车辆的加载模型;研究了简支空心板桥梁的跨径和考虑空心板间铰缝损伤对大件运输车载效应的响应规律,据此建立了大件运输车辆通行审批中线路级控制性空心板桥梁快速遴选准则;基于遴选准则与荷载效应比较法提出了一种针对线路级空心板桥梁的大件运输车辆快速评估方法。研究发现：双线式车轴对于简支空心板桥梁是最不利的加载形式;钢筋混凝土空心板桥梁随跨径增加受力性能会由剪力控制转变为正弯矩控制;随着空心板桥梁间铰缝损伤程度的增加桥梁受力也更不利,并且钢筋混凝土空心板桥梁的受力性能也逐渐只由正弯矩控制。结合荷载效应比较法提出了一种线路级大件运输车辆快速通行评估方法并进行实际应用。     

碳化作用下在役混凝土桥梁时变可靠度评估

该文总结了基于碳化的钢筋混凝土退化模型,建立了一般大气环境下考虑碳化平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以一座公路简支板桥为算例,结果表明:在一般大气环境下考虑碳化引起的平均锈蚀,桥梁承载能力时变可靠度在45 a左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,无法达到设计使用期;同时建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查或维修参考点。     

服役15年的先张法预应力混凝土空心板破坏性静载试验研究

为了研究服役多年的预应力空心板实际的受力性能和承载能力,对从一座已运营15年的预应力混凝土空心板桥上拆除下来的单片空心板进行单梁加载试验。采用分级加载的方式进行静载试验,逐级增加荷载,直至受拉区混凝土开裂,桥梁破损。对该空心板在各级试验荷载下的应力、挠度历程和裂缝发展的全过程进行观测和分析;同时使用有限元软件进行理论计算,并将实测值与理论值进行对比分析。研究结果表明:空心板抗裂性不能满足正常使用极限状态要求,空心板实际承载力小于设计承载力,各截面承载力不均衡,在加载过程中沿梁长方向各截面刚度变化不均匀,但在破损阶段却表现出了较好的延性特征。     

先张法预应力混凝土空心板梁桥的合理设计

1 问题的提出 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁板桥,构造简单、施工方便,是一般中小型桥梁的常用形式之一。但是,在抵抗正弯矩方面空心板桥的受力性能没有T梁好。因此,跨径受到一定的限制,一般认为普通钢筋混凝土空心板桥的经济跨径为6～13m,预应力混凝土空心板桥的经济跨径为8～16m,也就是说,按照传统的做法,即使是采用预     

聚合物改性混凝土加固空心板桥荷载横向分布理论及试验研究

为了解采用粘贴聚合物改性混凝土(MPC)加固空心板桥的效果,及加固后空心板桥荷载横向分布情况,以横向由4片空心板梁组成的空心板桥为研究背景,对加固后空心板桥的横向分布计算方法进行研究,并结合实桥加固后荷载试验结果进行对比分析。研究结果表明:采用MPC加固后的空心板桥荷载横向分布影响线较加固前平缓,桥梁横向整体受力性能显著提高;采用MPC加固后的主梁结构可以传递弯矩,传统的铰接板梁法已不能满足此种加固方法的横向分布计算,提出的修正刚接板梁法及修正G-M法可用于加固后该类型桥梁横向分布计算。     

广清高速公路桥梁空心板拼宽方案受力分析

广(州)清(远)高速公路实施改扩建,其桥梁段相应也要拓宽。文中阐述了空心板桥梁拼宽原则,提出了桥梁拼宽方案及计算参数。以新华高架桥连续3跨16m预应力混凝土空心板为例,对不同拼宽方案建立有限元模型,并进行结构内力计算和性能对比分析,最后推荐桥梁拼宽采用独柱墩+盖梁刚接+桩顶设系梁方案。     

施加横向预应力加固装配式空心板桥研究

利用有限元程序MIDAS/Civil建立了装配式预应力混凝土空心板桥整体计算模型并进行了计算,通过对比分析装配式空心板桥施加横向预应力前后的荷载横向分布影响线、结构位移与应力的变化,从理论上对加固效果进行分析,并探讨所施加的横向预应力大小对加固效果的影响。计算结果表明,采用该加固方法加固装配式预应力混凝土空心板桥,能有效改善荷载横向分布,增加空心板结构横向连接,减少单板受力现象发生,且加固效果明显;所施加横向预应力的大小对装配式预应力混凝土空心板桥的加固效果影响不大。该加固方法是一种治理装配式预应力混凝土空心板桥横向联系薄弱之病害的有效方法,对同类桥型的加固设计有一定借鉴作用。     

广州西二环高速公路桥梁养护规划研究

以广州西二环高速公路为依托工程,分析历年桥梁技术状况评价数据,建立桥梁退化模型,预测各桥梁技术状况等级的变化趋势,制定广州西二环高速公路未来几年的桥梁养护规划方案,为同类工程提供参考与借鉴。     

空心板桥火灾后结构承载能力试验与安全性评估

该文针对某空心板桥火灾后的技术状况进行了现场检测与损伤评估,研究探讨了火灾对中小跨径空心板桥结构性能的影响。在现场检测桥跨结构火灾后技术状况的基础上,通过实桥静载试验,掌握了火灾后桥梁的实际结构受力状况及实际承载能力,对火灾后桥跨结构的安全性进行了评估。结果表明,火灾后部分板梁实际承载能力降低,已不具备承受预定设计荷载的强度。     

基于静载试验的某在役预应力砼简支空心板桥受力性能分析

依托大干渠预应力砼简支空心板桥,介绍了基于静载试验的桥梁检测内容和检测方法;对桥梁结构的测试数据进行统计分析,研究了该桥的横向连接性能及在荷载作用下相对残余应变和变位等主要性能指标。结果表明,该预应力砼简支空心板桥整体性好,板梁之间的横向联系满足设计要求;在设计荷载作用下各板处于弹性工作阶段,承载能力和刚度均满足规范要求。     

大件运输条件下的空心板桥承载能力评定

为了评定180t重的发电机组能否安全通过一座预应力混凝土简支空心板桥,基于材质与状况检测,利用运输车的实际荷载,对桥梁进行了承载能力检算和静载荷试验。结果表明:空心板的抗弯、抗剪承载力满足、应力与抗裂性均在容许范围以内,荷载试验的应变与挠度校验系数均较小,发电机组能够安全通过此桥。