左家堡大桥实桥承载力破坏试验及分析

基于实际桥梁的承载力破坏试验是验证桥梁极限承载力的最直接的方法,以山西省左家堡大桥为试验对象,介绍了此钢筋混凝土简支T梁桥破坏性试验的方法及加载过程,通过试验获取了桥梁的实际极限承载力,同时也获得了在破坏试验过程中挠度、裂缝及刚度退化等随加载变化的规律,明晰了桥梁的破坏机理,并且基于有限元软件ABAQUS建立了左家堡大...     

异形斜塔混合梁斜拉桥极限承载力分析

为了研究异形斜塔混合梁斜拉桥极限承载力,基于几何、材料非线性理论,采用大跨径组合体系桥梁极限承载力的非线性分析方法,建立了异形斜塔混合梁斜拉桥的数值分析模型。分别采用横向对称及偏心均布荷载形式,针对结构各控制截面的最不利加载工况,对异形斜塔混合梁斜拉桥的临界荷载及极限承载力进行了计算,得到该桥梁结构失稳以及材料屈曲发生区域以及极限承载能力,研究成果可供同类桥梁分析参考。     

钢筋混凝土简支T梁劣化影响及基于挠跨比的安全评估方法

桥梁运营过程中存在承载力劣化问题,快速准确地评估桥梁性能是后期安全运营的关键之一。以一座加固后的钢筋混凝土T梁桥为依托,取该桥上部4片T梁作为对象进行仿真分析,研究得出混凝土简支T梁在不同劣化程度对承载力、极限挠度的影响,并结合试验提出一种用于钢筋混凝土T梁在荷载作用下安全状况的评估方法,该方法可用于梁桥的静载试验评估。     

部分预应力T梁粘贴碳纤维加固试验研究

在实体破坏性试验的基础上对部分预应力混凝土T梁粘贴碳纤维加固进行了研究。通过对其进行加载试验,观测其在试验荷载下主梁的变形情况及最终的破坏形态,为进行粘贴碳纤维加固及对单梁承载力与刚度的改善评定提供了参考。     

波形钢腹板组合T梁静力性能试验

为探索新型结构波形钢腹板组合T梁的受力性能,制作了下翼板布置直线型体内纵向预应力筋的缩尺试验梁,采用两点对称加载的方式开展了静载破坏性试验,对试验梁的截面正应变分布、荷载-位移曲线、开裂弯矩、剪应力分布、破坏形态、裂缝发展规律等进行测试。使用ABAQUS软件建立了试验梁的有限元模型,采用混凝土的损伤塑性模型和钢材的理想弹塑性本构对加载全过程进行非线性分析。基于钢-混组合梁的收缩、徐变理论和钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算方法,对试验梁的开裂荷载和抗弯承载力进行理论计算。结果表明：只布置下翼板纵向预应力筋的波形钢腹板组合T梁的荷载-位移全过程曲线表现出较明显的弹性、弹塑性和塑性变形阶段,具有较大的抗弯刚度和良好的抗裂性和延性;抗弯承载力与开裂荷载的比值为1.79,具有较合理的承载受力特点;整个加载过程中,钢腹板与混凝土翼板变形协调,表现为典型的受弯破坏形态;剪应力在波形钢腹板组合T梁的腹板中分布均匀,可不设置弯起筋提供抗剪承载力;忽略波形钢腹板的轴向变形刚度和抗弯承载力,能准确计算开裂荷载和抗弯承载力;波形钢腹板组合T梁的力学机理明确,静力性能良好,具有工程应用前景。     

沙田大桥特种车辆承载力验算及加固

为确保东莞市沙田大桥安全通行360t超限特种车辆,对该桥承载力进行了验算、分析与评估.计算分析结果表明,桥梁结构理论承载力满足特种车通行需求.但考虑到该桥部分T梁梁端劈裂等病害的影响,结构实际承载力有所降低,对该桥T梁进行了加固及加固后盖梁特种车辆等效荷载试验.部分方法和结论可供同类桥梁参考.     

退役预应力混凝土梁受弯全过程分析及试验研究

为了解在运营若干年后预应力混凝土空心板梁的材料退化和受力性能,探讨其在抗弯荷载作用下的承载能力及破坏模式,以汀塘圩大桥为背景,对该桥2片服役11年的PC空心板梁的材料强度、结构退化等进行详细检测,并采用2对加载装置进行三分点对称加荷,从弹性阶段、开裂荷载直至构件破坏,对试验梁的变形性能、破坏机理和抗弯极限承载能力等受弯特性进行全过程分析及试验研究。结果表明:试验梁跨中极限位移可达计算跨度的1/42,呈现出明显的延性破坏特征,在服役11年后仍具有很好的延性及足够的强度。对于试验梁的抗弯极限承载力,将试验结果与现行桥梁规范及非线性有限元进行对比,证明了桥梁规范设计给出的板梁极限荷载计算公式的合理性。     

预应力混凝土梁开裂后抗弯刚度试验研究

为研究预应力混凝土桥梁的梁体开裂后抗弯刚度变化规律,通过6片1∶5模型试验梁的开裂试验,系统分析了有粘结和无粘结预应力混凝土试验梁在单调加载和重复加载方式下的跨中挠度及抗弯刚度变化规律.试验结果表明,梁体抗弯刚度变化与加载方式有关,重复加载条件下梁体极限承载力明显小于一次单调加载情况.在将试验数据与现行规范对比研究的基础上,指出现行规范规定对预应力混凝土梁开裂后的抗弯刚度下降规律考虑不足,无法满足在役桥梁的技术状态评估需求,并通过引入跨中弯矩修正系数的方法提出了具体的抗弯刚度修正公式.     

初始应力状态对加固后混凝土梁力学性能的影响

加固后混凝土梁的力学行为与加固时的既有截面初始应力状态密切相关,为了解在不同的初始应力状态下加固混凝土梁的力学性能,通过模型试验,对3片结构参数相同的混凝土试验梁,分别在不同的初始应力状态下采用增大截面法加固,并进行正常使用极限状态与承载能力极限状态下的加载试验,对试验梁的承载力、钢筋与混凝土的应变及裂缝发展过程进行分析。结果表明:在不同的初始应力状态下,加固混凝土梁的正常使用极限状态的承载力存在明显差别;加固后混凝土梁的变形不满足平面假定,其承载力计算必须考虑分阶段受力的影响;初始应力状态对极限承载力影响不大。     

装配式混凝土梁预应力损失试验研究

为评估在役预应力混凝土桥梁在可变荷载作用下的结构性能,研究重复荷载对梁体预应力损失及承载力的影响程度,以中国公路常见30m跨度装配式预应力混凝土T梁为研究对象,基于相似理论设计并制作了两片缩尺比例为1∶5试验模型梁。通过静力及疲劳加载试验,得到了预应力筋有效预应力及模型梁承载性能的变化规律。试验结果表明:预应力混凝土梁在重复荷载作用下存在预应力损失;在整个加载过程中预应力累积损失分为3个阶段,疲劳加载前期及后期预应力损失相对较大,加载中期预应力损失较小;200万次循环加载后预应力筋应力损失率在3%～5%范围内。     

加固T梁承载能力评估试验研究

本项目研究依托于某座预应力混凝土简支T梁桥加固工程,取其中一片T梁为试验构件,采用粘贴钢板进行加固,通过开展单梁破坏性试验,对比分析加固前后T梁试验结果,今后在评价同类型桥梁的极限承载能力、风险安全评估和加固效果验证,具有重要的理论指导和工程实际意义。结果表明,采用钢板加固法一定程度上可减小梁体挠度、限制或延缓裂缝开展,对T梁承载能力的提升具有显著作用。     

基于分层壳元法多梁式T梁的极限承载力评估

基于分层壳元法,对钢筋混凝土多梁式T梁的极限承载力问题进行了研究。建立实体退化壳元模型后,推导了壳元位移场,用分层壳元模拟了多梁式T梁。基于Owen理论考虑了混凝土的材料非线性,并基于V.Karman假设考虑了结构的几何非线性。通过多梁式T梁实例分析,结果表明,应用分层壳元法能正确地进行多梁式T梁的非线性分析,能有效地评估结构的极限承载力,且支承形式对多梁式T梁的极限承载力有很大影响,研究表明应选择修正的铰支-弹性支承形式。     

粘贴加固材料厚度与钢筋混凝土T梁极限承载力分析

为研究粘贴法加固钢筋混凝土T梁的极限承载力,运用ANsYs有限元程序分别建立了粘贴钢板和粘贴碳纤维两种T梁常用加固方法的模型,分析了不同粘贴厚度下T梁的极限承载力,并对两种加固方法的效果进行了比较。结果表明：T梁的极限承载力不随加固材料粘贴厚度的增厚而线性增大,当加固材料厚度达到某值时,极限承载力便不再提高：当粘贴钢板厚度超过8mm,碳纤维厚度超过0．334mm时,梁的破坏形式由塑性破坏转变为脆性破坏;相对粘贴钢板而言．使用碳纤维加固T梁极限承载力提高较大。     

大跨度桥梁承载能力鉴定研究

针对现行桥梁承载能力鉴定方法运用于大跨度桥梁时的局限性,以湖北6座主跨超过600m的长江大桥成桥荷载试验为基础,总结大跨度桥梁承载能力鉴定的经验,并参考《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)和《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015),针对测试项目、加载工况及加载效率、结构校验系数等提出合理建议。建议对大跨度桥梁进行承载能力鉴定时,除遵循规范规定外,增加温度、支座位移、伸缩缝位移、特殊构造应力及结构重点部位观测等测试项目,增加主梁最大挠度、中塔扭转效应及偏心加载等工况,降低部分工况的加载效率控制值,对规范中主梁挠度、桥塔偏位及结构应力等主要参数的结构校验系数的合理取值范围进行修正。     

钢筋混凝土T梁桥破坏性试验分析

基于桥梁破坏性试验有别于常规荷载试验的特殊性,文章针对国省干线常用T型梁桥,介绍试验前准备、正式加载试验及各环节的注意事项等,并就试验结果进行分析,总结梁体在各级荷载作用下的位移及裂缝宽度发展变化,并与理论值比较。以求为今后类似桥梁的破坏性试验积累经验,提供参考和借鉴。     

基于可靠性的桥梁结构弹塑性极限承载力评估

由于目前桥梁结构弹塑性极限承载力评估缺乏确实可行的方法,给桥梁结构的承载力评估带来了不便。基于可靠度理论和单一系数设计准则提出了一种桥梁结构极限承载力评估方法,将目标可靠度指标转换为易被工程设计人员所接受的极限荷载安全系数,并给出了不同安全等级的桥梁结构在不同状态及破坏模式下的相应安全系数容许取值,为桥梁结构的弹塑性极限承载力评估提供了依据。并采用此方法对东江大桥-刚性悬索加劲钢桁桥的最大悬臂阶段及成桥阶段进行评估,结果表明大桥在两阶段下的弹塑性极限承载力均满足要求,同时也验证了该方法简单实用。     

某PC简支T梁火灾损伤分析和加固设计

某快速路桥梁左幅28号跨40m的PC简支T梁桥由于船只撞击导致的桥下火灾事故,根据现场检测结果分析梁体表面受火温度作用过程,利用软件模拟梁体受火损伤相对严重的区域及历经最不利温度场,结合该处预应力钢束和普通钢筋布置情况,得到预应力钢束和普通钢筋的历经最高温度和相应强度损伤系数,将火损前和火损后T梁承载力用桥梁博士软件进行检算,根据检算结果提出先凿除受损混凝土、植筋、绑扎钢筋网、增大梁截面的加固设计方法。最后对加固后的T梁进行结构计算,计算结果满足现行规范承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求,为以后此类桥梁事故的加固设计提供参考。     

在役空心板实体梁破坏机理试验研究

为评估某在役桥梁的使用状况,对其一跨预应力混凝土(后张)空心板边梁开展破坏性试验,获取空心板裂缝、应变、残余变形与承载力的变化规律,并结合数值模拟,通过刚度折减程度分析,研究了空心板正常使用极限状态的承载力、受力特性及破坏机理,结果表明:该空心板梁刚度折减程度较大,服役期挠度已达L/1 000,通车舒适性、安全性已受到影响;残余挠度大于5 mm后刚度折减明显,据此分析,该空心板梁曾受单轴重力40 t (或以上)的车辆荷载作用,桥梁正常使用承载力不足;通过刚度分析评估梁桥承载力是可行的,对类似桥梁判断加固、拆除有重要的借鉴意义。     

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固的T型梁桥试验

以采用高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固技术加固的某大桥为工程背景,采用大比例模型试验,分析加固T型梁抗弯承载力的影响因素及其破坏特征。在试验研究的基础上,给出采用此法进行抗弯加固的T型梁承载力、刚度以及最大裂缝宽度的计算公式。同时对试验桥梁在加固前后进行了静力荷载试验。结果表明：该加固措施有效提高了梁的抗弯承载力和刚度,显著减小了桥梁裂缝宽度,并延迟了裂缝的出现;该加固技术可在不影响桥梁通行的情况下进行,具有良好的经济与社会效益。     

粘钢一体外预应力综合加固T梁的结构特性研究

为研究粘钢一体外预应力综合加固法加固的T梁的受力特性,采用粘钢加固、体外预应力筋加固、粘钢一体外预应力综合加固法加固混凝土T梁,对比3种加固方法加固下T梁的结构刚度、裂缝宽度和极限承载力等结构特性,采用有限元进一步分析加固后梁的结构特性,并根据结果提出综合加固法加固下T梁承载力建议计算公式.研究表明,粘钢一体外预应力综...