装配式桥预制拼装空心桩柱连接力学破坏行为研究

为深入研究装配式桥梁预制拼装空心桩柱连接弯曲破坏的力学性能,制备Φ800 mm预制拼装空心桩柱,试验测试其极限弯矩及抗裂弯矩,分析其承载力、抗弯强度及开裂发展规律,对预制拼装空心桩柱连接弯曲是否满足设计要求进行分析研究。试验结果表明：装配式桥梁预制拼装空心桩柱连接弯曲实际抗裂强度均超过设计值,当荷载达到165%开裂荷载时,构件首次出现裂缝,位于纯弯段的裂缝数量仅为2条,证明其设计合理、使用安全,可为预制拼装工程应用设计提供参考。     

装配式圆钢管约束混凝土柱的轴压性能

为了研究钢套管及套筒连接装配式圆钢管约束混凝土柱轴压性能,基于试验研究结果,对钢套管及套筒连接装配式圆钢管约束混凝土柱轴压性能进行了有限元分析.首先通过有限元建立了现浇式和装配式圆钢管约束混凝土柱模型;然后从承载力-平均纵向应变关系曲线、钢管应力、钢筋应力和混凝土应力方面对比了现浇式与装配式柱的轴压性能;其次分析了装配式柱变形形态及受力机理;最后提出了装配式柱轴压承载力计算方法.研究结果表明:与现浇式柱相比,装配式柱也具有良好的轴压性能和延性性能,钢管及钢套管对核心混凝土的约束作用更强,轴压承载力提高幅度为1.94%～6.17%;增加钢管厚度对提高装配式圆钢管约束混凝土柱轴压承载力最有效,提高幅度达59.15%,增加箍筋间距对其轴压承载力影响较小,减小幅度为2.91%;钢管纵向应力在靠近钢套管与钢管连接处较大,钢管环向应力在钢管通缝上、下附近区域较大,在钢套管装配处也较大;所提装配式柱轴压承载力公式计算值(Nuc)与有限元值(Nuf)、试验值(Nut)的比值均值分别为0.964、1.014,方差分别为0.003 5、0.002 9.     

带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩抗震性能

为研究不同连接方式装配式混凝土桥墩的抗震性能,进行了2根装配式混凝土桥墩（连接构造分别为钢管剪力键和灌浆套筒）和1根现浇整体式混凝土桥墩的拟静力试验,分析对比试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化和耗能能力,采用ABAQUS通用程序建立有限元模型,并开展了有限元参数分析. 研究结果表明:3类桥墩试件水平荷载-位移滞回曲线较饱满,具有良好的抗震性能,均为整体压弯破坏,无明显的强度退化,累积耗能能力相近;在不同轴压比、长细比、混凝土强度和钢筋强度条件下,带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩的水平峰值荷载和位移延性系数均优于传统灌浆套筒连接的装配式桥墩,提高幅值分别为4%～32%和8%～36%;轴压比、长细比、钢管剪力键嵌入深度和钢管直径是影响钢管剪力键连接的装配式混凝土桥墩抗震性能的重要参数.      

装配式桥墩施工工艺及其应用

结合沈阳市中央大街跨浑河桥梁工程的施工经验,研究装配式桥墩施工工艺流程及其应用。装配式桥墩施工方案是在钢筋加工车间统一加工钢筋,提前对桥墩、盖梁进行预制,然后运输到桥址处进行现场的拼装对接,灌浆连接。与墩柱现浇施工相比,装配式桥墩施工工艺实现了墩柱、盖梁集中预制,钢筋绑扎、混凝土浇注在工厂完成,现场作业仅需吊装和灌浆等短期作业,大幅度减少了高空作业带来的安全风险,更进一步保证了施工安全及施工质量,缩短了工期。     

塑料波纹管及真空辅助灌浆技术在预应力现浇箱梁中的应用

介绍了真空辅助灌浆和塑料波纹管及相关实验和施工技术,并通过工程实例说明真空辅助灌浆和塑料波纹管在预应力现浇连续箱梁中的应用。     

西曲阜大桥预制与现浇墩柱抗震性能对比试验研究

依托威海西曲阜大桥的预制拼装桥墩设计,开展比例1∶3. 5的预制拼装与现浇墩柱抗震性能对比试验,预制拼装墩柱采用灌浆套筒连接。试验表明:预制拼装墩的滞回曲线呈现一定的捏缩现象,现浇桥墩的滞回曲线相对较为饱满;两种桥墩试件的水平抗力和延性系数基本相同,可以满足设计要求;预制墩对应的等效屈服位移和极限位移较大;预制墩柱在同一位移幅加载下的单圈耗能比现浇墩柱小,但总耗能比现浇墩柱大;预制墩柱的损伤、残余位移等自恢复指标均优于现浇墩柱。采用灌浆套筒连接的预制拼装桥墩的抗震性能与现浇桥墩相当,自恢复性能较好,是一种可靠的桥墩构造形式。     

塑料波纹管及真空辅助灌浆技术在预应力现浇箱梁中的应用

介绍了真空辅助灌浆和塑料波纹管及相关实验和施工技术,并通过工程实例说明真空辅助灌浆和塑料波纹管在预应力现浇连续箱梁中的应用.     

螺纹段钢筋连接处补强技术在桥梁工程中的应用研究

通过室内试验和有限元模拟的方式对在桥梁工程中应用的螺纹段钢筋连接处补强技术进行了介绍,对相应的补强方法进行了研究,并对室内试验结果进行了分析,结果证明采用双套筒连接可以有效解决钢筋笼不对中及强度等问题,加强了钢筋笼连接后的强度,加快了施工进度,具有较大的工程应用价值。     

对桥梁耐久性问题的几点思考

随着我国公路桥梁建设的蓬勃开展，桥梁结构的耐久性等问题应予以研究和解决。本文从桥梁的耐久性设计，保护层厚度，扁波纹管的灌浆问题，现浇钢筋混凝土连续箱梁的负弯矩钢筋问题，桥面防水材料，锚头衬封和孔道灌浆，桥梁养护等方面阐述了自己的观点，应引起公路桥梁设计，施工，维护等方面的重视。     

灌浆套筒和预应力筋连接的预制拼装桥墩的抗震性能

针对轨道交通预制拼装桥墩的受力特点, 提出了采用灌浆套筒和预应力筋连接的拼装方案; 设计了3种不同类型桥墩, 包括整体现浇试件(RC)、预应力钢绞线和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCSS) 与精轧螺纹钢筋和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCTS), 采用拟静力试验方法分析了各种桥墩的各种拟静力指标, 比较了桥墩的抗震性能。试验结果表明: PCSS和PCTS试件的各指标非常接近, 最大误差为2.2%;灌浆套筒会使传统塑性铰区上移至套筒顶部, 说明灌浆套筒对传统塑性铰区域具有局部增强作用, 建议对塑性铰的箍筋加密区高度应额外增加1个套筒高度; 采用预应力筋使试件的混凝土轴压力增大了1倍, 相应的开裂荷载也增大了约1倍; PCSS试件的屈服荷载和极限荷载正负向均值比RC试件分别提高了31%和34%, 等效屈服位移、极限位移和偏移率均值分别比RC试件提高了17%、13%、13%, 但是PCSS试件的延性系数平均降低了10%;在偏移率为6%时, PCSS试件的残余位移均值是RC试件的61%, 显示了较好的自复位能力; 与RC试件相比, PCSS试件的刚度提高了13%。相比于精轧螺纹钢筋, 钢绞线可以适当弯曲与成束, 面积调整灵活, 因此, 采用无黏结预应力筋和灌浆套筒连接的桥墩试件具有良好的使用性能和抗震性能, 可作为预制拼装轨道桥墩的推荐方案。      

桥梁极限承载力研究现状与发展

结合沪宁高速公路扩建改造工程中桥梁极限承载力的（破坏性）试验研究,对目前桥梁极限承载力研究的国内外现状进行了总结,归纳了模型试验、实桥试验和理论分析等方面的主要研究成果。在此基础上指出了当前桥梁极限承载力研究中存在的主要问题,并提出了该领域未来的研究方向。     

预应力CFRP布加固CRC梁的抗弯承载力计算

锈蚀钢筋会引起构件承载能力下降,为了提高构件承载力保证其完成预定的使用功能,需对其进行加固处理。结合锈蚀钢筋混凝土构件和预应力CFRP布加固后构件的受力特征,在相关试验研究的基础上,运用受力平衡方程,推导了锈蚀钢筋屈服、混凝土压碎及预应力CFRP布拉断等状态下的承载力计算公式,并将理论结果与试验结果进行了对比,吻合较好,可以用于指导工程实践。     

PHC管桩与承台连接方式的有限元分析

通过建立三种不同的承台与管桩连接方式的有限元模型,对其力学行为进行有限元分析和研究。正常使用阶段分析了承台混凝土、填芯混凝土的应力;承载力阶段分析了结构的承载力和延性。有限元分析结果表明:在正常使用阶段,就应力水平而言,采用套筒连接方式优于管桩顶面端板上焊接锚固钢筋和管桩内放置插筋并浇灌填芯混凝土的连接方式。在承载力阶段,管桩内放置插筋并浇灌填芯混凝土连接方式的结构延性、耗能能力、变形能力比另外两种连接方式提高4%;套筒连接方式的承载能力比管桩内放置插筋并浇灌填芯混凝土连接方式提高16%。     

基于位移影响线的装配式梁桥承载能力快速评估应用研究

为快速评价装配式桥梁承载能力,研究了基于位移影响线的承载力检算方法。通过现场慢速行车方式获得典型断面实测位移数据,采用四次多项式拟合得到实测广义位移影响线;基于广义位移影响线进行虚拟荷载试验,进而实现桥梁承载能力的快速评估。通过在某30 m简支T梁桥工程应用结果表明:该方法评估结果与荷载试验吻合较好,可用于同类桥梁承载力快速评估。     

桥梁装配式技术发展与工业化制造探讨

针对量大面广的标准跨径桥梁建设,简要介绍了常用混凝土桥梁建造技术的发展;基于数十年桥梁结构理论和应用研究的认知,讨论了沿用数十年的预制梁装配式建造和正处于发展期的短线法装配式混凝土桥梁建造技术的优势和问题,探讨了兼具综合优势的装配式桥梁发展趋势;并简要介绍了标准跨径钢混组合桥梁的常用结构体系和装配式建造技术的发展,探索了无需现浇桥道板接缝混凝土的钢混组合梁桥的装配式构造与施工技术;针对海南省特殊的地理条件和战略定位,提出NHNR剪力连接的全装配式钢混组合梁桥构想,探讨了工厂制造桥梁构件-常规运输至桥位现场-机械化装配形成钢混组合梁桥的工业化制造方案.     

浅谈公路工程桥涵施工中受力钢筋连接方法分析

公路工程桥涵受力钢筋连接方法,目前主要采用电弧焊、套筒冷挤压、电渣压力焊和直螺纹套筒等四种连接方式。结合公路工程桥涵现场实际施工情况,对每种方法进行分析,并进一步阐述竖向钢筋连接的发展新趋势。     

桥梁装配式技术发展与工业化制造探讨

针对量大面广的标准跨径桥梁建设,简要介绍了常用混凝土桥梁建造技术的发展;基于数十年桥梁结构理论和应用研究的认知,讨论了沿用数十年的预制梁装配式建造和正处于发展期的短线法装配式混凝土桥梁建造技术的优势和问题,探讨了兼具综合优势的装配式桥梁发展趋势;并简要介绍了标准跨径钢混组合桥梁的常用结构体系和装配式建造技术的发展,探索了无需现浇桥道板接缝混凝土的钢混组合梁桥的装配式构造与施工技术;针对海南省特殊的地理条件和战略定位,提出NHNR剪力连接的全装配式钢混组合梁桥构想,探讨了工厂制造桥梁构件-常规运输至桥位现场-机械化装配形成钢混组合梁桥的工业化制造方案.     

预制装配式部分钢骨混凝土框架梁柱节点承载能力的试验研究

为了更好的实现建筑结构工厂化生产,找到可靠、实用、经济的预制装配式结构连接方式,提出了预制装配式部分钢骨混凝土框架结构的概念,进行了六个预制装配式部分钢骨混凝土节点试件的低周往复试验,并与四个相同工况的钢筋混凝土试件的承载力、裂缝和破坏情况进行了对比分析,结果表明：预制装配式部分钢骨混凝土试件的承载力约为普通钢筋混凝土试件的3倍,符合“强节点弱构件、强柱弱梁”的抗震设计理念,说明预制装配式部分钢骨混凝土框架结构的承载能力优于普通钢筋混凝土结构,连接可靠,是实现工厂化生产、现场装配施工的可行结构形式.     

钢筋增强ECC柱偏心受压力学性能研究

为进一步研究钢筋与ECC的共同工作性能,对钢筋增强ECC柱偏心受压力学性能进行了研究。首先,提出ECC材料简化本构模型,采用数值积分法对构件在偏心受压状态下的力学性能进行分析。理论结果与试验结果吻合良好,验证了该方法的可靠性。其次,基于该方法分析了不同配筋率、偏心距及ECC抗压强度等参数对构件在偏心受压时力学性能的影响。最后,对R/ECC柱和钢筋混凝土(RC)柱的承载力Nu-Mu关系曲线进行了对比分析,R/ECC柱承载力Nu-Mu关系曲线更加饱满。     

全装配式钢-混凝土组合构件抗剪性能试验研究

为探索全装配式剪力钉(PCSS)的力学性能,设计了大比例PCSS剪力连接构件并进行推出试验。试验结果表明:大比例PCSS剪力连接件分3阶段受力,①弹性阶段:当0P≤0.5Pu时,PCSS剪力钉荷载-滑移曲线斜率保持不变,滑移按直线变化,表明构件处于弹性阶段受力,抗剪刚度保持不变;②弹塑性阶段:当0.5PuP≤0.8Pu时,PCSS剪力钉荷载-滑移曲线斜率不断减小,表明构件处于弹塑性阶段受力,抗剪刚度减小;③破坏阶段:当P0.8Pu时,曲线变化平缓,构件在荷载作用下界面上产生了较大的滑移,加速构件破坏,直到栓钉剪断,试验停止。当大、小构件进行力学性能比较时,小构件的受力性能较大构件好,但是实际情况中PCSS剪力连接件多表现为大比例构件形式,大构件考虑尺寸效应和群钉效应影响因素更能模拟出栓钉的实际受力状态。并依据现有剪力钉计算方法,推荐了PCSS剪力钉的适用极限承载力计算公式。