Checking and Evaluation for Bearing Capacity of RC Beam Bridge Based on Crack Index

为利用裂缝信息实现对RC梁桥承载力的定量评估,将裂缝参数通过合适的方式进行无量纲化.根据裂缝对RC梁桥承载力的影响程度,选择裂缝的间距、宽度和高度作为参数;提出利用这3个统计参数与各自的权重值来表征结构裂缝指标,运用层次分析法确定各参数的权重,得出裂缝指标的计算表达式;对大量实际裂缝进行调查统计分析,得出裂缝指标与RC梁桥承载力检算系数的对应关系,通过结构抗力表达式进行结构检算,最终对桥梁承载力作出评定.以一座简支T梁桥为例,运用该方法进行承载力检算评定,所得结果与原桥荷载试验结果进行对比表明:该方法结果可靠,简便易行,经济性强,可以用于RC梁桥的承载力快速检算评定.     

PC连续T梁桥动力特性分析

为研究不同结构参数对PC连续T梁桥动力特性的影响,以某工程PC连续T梁桥为研究对象,现场实测该桥的振动基频,应用ANSYS软件建立实桥有限元模型,并分析该桥的动力特性。分别研究了不同建模方法、护栏、横隔梁布置和支座横向约束对PC连续T梁桥动力特性的影响。研究结果表明:护栏可以提高PC连续T梁桥的抗扭刚度和抗弯刚度,且对抗扭刚度的影响大于对横向抗弯刚度的影响,用质量单元建立护栏模型,反而使桥梁抗扭刚度下降;端横梁可以提高横向抗弯刚度;随着中横隔梁数量的增加,PC连续T梁桥的基频增大,抗扭刚度增强;增加支座横向约束可以有效提高PC连续T梁桥的抗扭刚度和横向抗弯刚度,并且中间支座横向约束效果比端部支座横向约束效果更好。     

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。     

某连续T梁桥静载试验分析

以某高速公路连续T梁桥为背景,对裂缝、挠度和应变等参数进行测试,分析结构刚度、结构强度和抗裂性能,对于今后同类型桥梁的试验测试方法和结构承载能力评价具有一定的参考价值。     

考虑刚度损伤的装配式T梁桥横向分布计算

现有关于装配式T梁桥横向分布的研究多集中在新建桥梁,考虑在役T梁桥发生主梁刚度损伤条件下的荷载横向分布问题少有研究,为提高在役装配式T梁桥内力计算精度并更好地服务于桥梁的加固计算,基于贵州在役的某5片T梁组成的装配式多梁桥,考虑其在役期间梁体裂缝引起的刚度分配,对梁体裂缝进行定量统计并确定其刚度折减系数,假设横梁刚度无穷大,认为主梁挠度由两部分产生,即梁体完好情况下的挠度和刚度损伤那部分引起的附加挠度,继而在传统刚性横梁法的基础上利用结构力学公式推导出合理的理论方法。最后将本研究推导理论结果与传统刚性横梁法,修正的刚性横梁法,ANSYS有限元数值方法进行计算分析,再结合实桥荷载试验数据进行对比,结果表明:(1)传统刚性横梁法与试验相比误差最大,最高达到9.2%,这是因为理论计算未考虑桥梁服役期间的裂缝段引起刚度损伤;(2)考虑刚度损伤的修正刚性横梁法与实桥荷载试验误差最小,在1.3%~3.7%之间,这是因为考虑刚度损伤的同时还综合考虑了钢筋及预应力筋,桥面铺装和横隔板对截面刚度的贡献,更贴合实桥的服役特点。因此,建议评估在役装配式T梁窄桥荷载横向分布及承载力分析时采用本研究的方法更为精确,传统计算方法在桥梁设计时偏安全。     

连续梁桥底板横向裂缝参数对其结构影响研究

连续梁桥的裂缝问题越来越严重,它影响了桥梁的耐久性和结构承载力。为了掌握裂缝参数对箱梁结构的影响,进而为既有桥梁安全性能的评定和加固提供依据,对此,以某连续梁桥为例,以箱梁底板裂缝开裂宽度、开裂深度为参数,运用Ansys模型分析以上裂缝参数变化对梁体应力和挠度的影响。     

PC简支转连续T梁桥的技术状况评定

依托某PC简支转连续T梁桥的现场检测和荷载试验,采用MIDAS/Civil 2012有限元软件建立成桥状态有限元模型,对桥梁的实际技术状况与承载力能力进行评估,结果显示试验梁的刚度、强度满足设计要求,承载力满足公路-Ⅰ级荷载要求,工作性能良好。     

混凝土桥梁裂缝宽度监测与预测研究

桥梁裂缝宽度是混凝土桥梁结构在运营阶段的重点观测参数。针对目前监测系统中频繁出现的预警误报情况,本文提出了一种基于中值滤波和非线性自回归神经网络法(NARNN)预测桥梁结构裂缝的方法。选取某混凝土梁桥的4条裂缝数据进行预测,并对输出值与目标值比较及均方误差(MSE)进行精度控制和检验,发现该方法可有效地预测桥梁结构裂缝宽度,可减少监测系统中预警误报的情形。     

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...     

基于超声法的梁板裂缝的无损检测及应用

混凝土桥梁在建造和使用阶段容易受设计施工及环境因素的影响而产生裂缝,影响结构的正常使用。为保证桥梁的安全运行,需采用合理的检测方法对裂缝进行检测,确定裂缝深度,分析裂缝成因,为制定裂缝处理方案提供依据。基于超声法的原理,对某桥梁板裂缝区域进行单面平测、双面测量,并辅以高倍数读数显微镜对裂缝进行宽度量测,用以确定裂缝的深度、宽度及影响范围,结果表明该方法用声速、波形等声学参数检测混凝土裂缝具有较高的检测精度。     

矮肋T形斜梁桥的组合有限元分析与试验研究

矮肋T梁作为新型桥梁结构,应用在大角度斜桥中,由于斜度、弯扭刚度比及支承刚度等因素的影响,内力分析与直梁桥存在着较大差异。传统的计算方法虽然能够将空间效应简便地转化为平面问题来处理,但是引入的过多假设很难反映结构的整体与局部效应。文中通过组合有限元分析方法对结构进行真实模拟,实现结构的仿真分析,从而全面、详尽准确地掌握矮肋T形斜梁桥的空间受力行为及力学特点。最后通过矮T斜梁桥的试验研究对计算方法进行了验证,并对矮肋T梁进行了综述评价。     

不同加固方案对匝道桥承载能力的影响

以某高速公路匝道桥为研究的主要对象,采用三种加固方案对该匝道桥进行了加固,并通过有限元软件对加固后的桥梁进行建模分析,分别验算了正截面、斜截面的承载力以及梁体的最大裂缝宽度。计算分析结果表明:该高速公路匝道桥在加固后,其承载力和最大裂缝宽度满足现行规范的要求。本文通过对不同桥梁加固方案的分析计算,以便为其他同类桥梁的加固方案的确定提供参考依据。     

基于阶梯刚度模式的PC梁开裂后挠度分析方法

预应力混凝土梁桥的开裂使得结构安全性、适用性和耐久性降低,对于可靠性降低的桥梁有必要对其承载能力进行评定。主梁开裂会导致结构刚度降低,增加主梁下挠风险。同时,主梁下挠进一步加剧裂缝的产生和发展,降低主梁刚度,二者相互影响,形成恶性循环。在进行开裂后的主梁结构力学性能计算时,不可避免地会遇到开裂后主梁刚度的计算问题。计算主梁开裂后刚度时,目前常见的做法是将原结构构件的刚度按一定规则进行折减,并且整个构件采用统一的开裂后刚度值。这种做法往往与结构的实际刚度偏差较大,且结构在荷载作用下的效应误差亦较大。通过对开裂后主梁的裂缝特征参数进行统计,按照一定规则,将开裂后的主梁划分为若干个开裂区段,采用阶梯刚度简化计算方法分别求出每个开裂区段的有效刚度,形成阶梯刚度模式。阶梯刚度建立后,采用挠度分段积分的方法求出阶梯刚度下的荷载挠度。通过开裂后的PC梁加载试验,对阶梯刚度和阶梯刚度下的挠度计算结果进行了验证。结果表明:采用基于裂缝特征统计参数的阶梯刚度模式,更接近结构开裂后刚度的实际情况;基于阶梯刚度的挠度计算结果与试验挠度值吻合较好;与规范规定的开裂后主梁挠度计算方法相比,在未过分增加计算工作量的前提下,本方法的精度更高,更接近实际情况。     

基于实桥破坏性试验的梁桥裂缝宽度发展规律研究

笔者通过对空心板预应力梁桥破坏性试验,采集了桥梁在破坏过程中分级荷载作用下的裂缝宽度,总结了裂缝变化发展规律。参照相关规范中的裂缝宽度验算公式,对比分析了相同裂缝宽度的荷载计算值和试验值以及相同荷载下裂缝宽度的验算值和试验值。结果表明裂缝宽度与破坏荷载呈现非线性关系,同时表明目前规范裂缝宽度验算值大于试验值。试验成果为预应力梁桥的设计和安全运营提供了一定的技术参考。     

普通钢筋混凝土简支梁桥T形转箱形截面加固方法研究

箱形截面梁桥具有良好的整体性和稳定性。对于原设计T形截面局部T梁承载能力不足的旧桥,提出采用原截面转换成箱形截面的方法对其进行加固,以提升桥梁整体承载能力。通过有限元建模分析,对加固前后桥梁刚度、活载分布以及跨中截面抗弯承载力提升等进行比较,研究该加固方法在此类旧桥加固中实施的可行性。     

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。     

纵横梁拓宽加固既有T梁桥的参数分析

为了指导既有T梁桥纵横梁拓宽加固设计,确定最优参数,以一座跨长20m、桥面宽6m的T梁桥拓宽加固为背景,建立T梁桥纵横梁拓宽加固主梁(拓宽后桥面宽9m)计算模型,对新建横梁的数量及位置、新建纵梁与横梁的刚度、新旧基础间相对沉降量等进行了参数分析。结果表明:对于跨长20m、桥面宽6m(拓宽后宽9m)的T梁桥,在跨中设置1道横梁较适宜;新建横梁的刚度越大,结构的整体性越好,但随着横梁刚度增大横梁自重增加,横梁的最佳截面尺寸为60cm×30cm;随着纵梁高度的增大,结构的最大挠度减小,旧主梁的最大弯矩减小,新主梁的弯矩增大,新建纵梁高度取250cm为宜;新旧基础间的相对沉降对结构支点截面T梁翼板根部受力影响较大,需采取有效的措施来减少相对沉降。     

预应力混凝土简支转连续T梁结构核算

预应力混凝土简支转连续T梁桥因其结合了简支梁与连续梁的优点,是目前普遍应用的结构形式。随着运营时间的增长和交通流量的增大,越来越多的在役桥梁的承载力逐渐下降,使得桥梁的正常运营存在安全隐患。依托某预应力混凝土简支转连续T梁桥的现场检测和荷载试验,并采用Midas/Civil 2012有限元软件建立成桥状态的有限元模型,对桥梁的实际技术状况和承载力进行评定,对加强桥梁质量控制具有重要意义。     

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。     

混凝土T型梁桥温度效应分析

T型梁桥腹板竖向裂缝是该类桥梁的典型病害,温度效应是引起裂缝产生的重要因素之一。为研究不同工况下T型梁桥的温度效应,选取梁体浇筑水化热、桥面沥青摊铺、日照温差3种工况,采用ADINA有限元软件进行实体模拟分析。结果表明:考虑混凝土时变效应时,T梁浇筑过程中水化热效应对结构影响较小; T型梁桥桥面沥青摊铺过程对T梁结构影响较大,T梁腹板由于沥青摊铺过程产生的温度梯度而产生较大的拉应力,约4h时温度应力达到峰值,可达3. 8MPa,其量值不可忽视,应在设计验算过程中予以考虑;在日照正温差作用下,T梁腹板将产生较大拉应力,对腹板受力产生不利影响。