大跨连续刚构桥底板纵向裂缝成因分析与处治措施

通过对一座运营期内底板产生纵向裂缝病害的大跨连续刚构桥的现场检测、有限元模拟分析,探讨了刚构桥此类裂缝的病害成因;在此基础上,对箱梁底板粘贴横向钢板带(被动加固)和张拉横向预应力碳纤维板(主动加固)的加固效果进行了比较。结果表明:曲线预应力合龙束引起的横向附加应力,以及箱内外温差引起的横向应力的联合作用,是导致大跨连续刚构桥底板产生纵向裂缝的主要原因;箱梁底板粘贴横向钢板带的被动加固方案,可以起到限制裂缝发展的作用;底板张拉预应力碳纤维板,将底板受力提升为预应力A类构件,更好地提高了结构的耐久性。     

某大悬臂翼缘板连续梁桥裂缝成因分析及加固研究

文中利用有限元软件建立了某6孔大悬臂预应力连续箱梁桥模型,以分析该桥腹板、顶底板及翼板出现裂缝的原因。通过对不同工况下受力情况分析比较,结果表明,腹板出现裂缝主要原因为竖向预应力的损失较大,从而产生了较大的剪切拉应力;底板及翼板出现裂缝主要原因为在钢束及横向预应力作用下,箱梁底板中部和翼缘板下缘出现较大主拉应力。因此,可在裂缝产生区域采用"主动加固+被动加固"的措施,主动加固采用增设体外预应力束,被动加固采用在腹板处粘贴钢板及碳纤维布的加固法,顶底板采用碳纤维布加固法,翼板处采用裂缝修补胶封闭法。     

富力桃园大桥箱梁合龙区域裂缝成因分析及加固

广州市富力桃园大桥合龙区域箱梁底板预应力张拉时,较多纵向裂缝出现在箱梁底部。通过现场勘察和计算分析,发现钢束实际产生的向下拉力远大于理论值。实际荷载作用下箱梁底板横向承载力不足及过大的拉力拉断钢束孔道侧壁,导致裂缝的产生。采用粘贴钢板法和反力梁法局部加强该区域,大桥维修加固后状况良好。     

底板横向裂缝成因分析与处治措施

通过对一座运营期内底板产生横向裂缝病害的预应力空心板桥的现场检测、有限元模拟分析,探讨了空心板桥此类裂缝的病害成因;在此基础上,提出了张拉纵向预应力碳板的主动加固方法。结果表明:在长期恒载及车辆荷载作用下,跨中区域空心板底板承受的正弯矩较大,会在L/4~3L/4位置产生有规律的横向裂缝,为普通钢筋混凝土结构正常受力工作的结果;底板张拉预应力碳纤维板,可将底板受力提升为预应力B类构件,提高结构的承载能力及结构的耐久性。     

齐泰公路嫩江特大桥设计

文章主要阐述齐泰嫩江特大桥的概况、总体设计及设计要点;通过理论计算,分析了大跨度预应力混凝土连续梁桥顶板纵向开裂、腹板沿下束开裂、底版纵向裂缝产生的原因,提出在设计防止病害的措施。在设计中适当加强横向普通钢筋,并将横向束与纵向束同步张拉或先张拉横向束,加大横向预应力,以防止顶板纵向开裂,;适当加密底板横向筋,将后浇节段接缝处200cm范围内底板上、下缘所有横向筋间距采用8cm,其余采用12.5cm,以防止底版纵向裂缝;为防止腹板下弯束产生沿预应力钢束方向的裂缝,除采取可靠的施工工艺保证竖向预应力束的有效压应力外,尚需要对腹板的普通钢筋进行局部加强。     

体外横张预应力加固布束方案的探讨

结合连续刚构桥后期挠度逐渐增大特点,提出首先采用纵向张拉、结构后期运营中采用横向张拉的技术调控连续刚构桥跨中后期挠度。通过分析体外横张预应力束张拉空间可知,伸长率随着预应力束上、下张拉角度的增加而线性增大,布束时应结合最小上、下张拉角选择下弯点位置。通过探讨3种预应力束布置方案可知,当所需调控主梁挠度较小且箱梁高度较高时,可在箱梁内布置预应力束;当所需调控主梁挠度较大且箱梁高度难以满足张拉要求时,可在箱梁腹板外侧或中跨锚固点至L/4(L/3)的箱梁内布置预应力束,但方案选择应以少损伤原结构为宜。     

大跨宽箱PC连续刚构桥主跨底板纵向裂缝预防措施研究

分析某大跨宽箱PC连续刚构桥主跨底板纵向预应力钢束对主跨跨中附近区段箱梁底板的作用效应,提出增设底板横向无粘结预应力钢束,以防止该区段箱梁底板出现纵向开裂甚至崩裂,该裂缝预防措施可供同类桥梁设计参考。     

预应力混凝土连续箱梁桥的顶板力学性能研究

预应力混凝土连续箱梁桥的顶板结构受力复杂,导致病害突出。该文以某连续箱梁桥为背景,采用有限元法和解析法分别分析了预应力混凝土箱梁顶板的横向应力及主应力分布,讨论了顶板纵向裂缝产生原因及其影响因素,发现:①施工时合理设置箱梁桥面板横向预应力钢束张拉锚固程序可以改善箱梁顶板受力性能;②采用平面梁单元模拟顶板受力可以在简化计算的基础上取得和空间分析比较吻合的结果;③合理确定腹板尺寸和底板厚度,能够调整顶板横向应力的分布。     

新建鱼腹式连续箱梁开裂的处理与评价分析

由于施工过程中养护不到位、钢模拆除不及时、钢筋保护层较厚以及预应力张拉不足等综合因素,某新建预应力鱼腹式连续箱梁出现了较多L形裂缝,部分形成U形裂缝等病害。分析了该桥裂缝产生的原因,并采取了粘贴钢板、原预应力钢束补张拉及施加体外预应力进行加固。通过加固设计分析、加固前后荷载试验以及长期监控,验证了该加固措施的有效性。     

曲线梁桥预应力筋张拉次序优化分析

以武汉长丰大道快速路高架中的L14联大跨度曲线预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,对工程中采用的预应力钢束张拉次序进行数值模拟及优化。采用独立建模耦合法建立混凝土实体与预应力钢束模型,通过ANSYS荷载步施加方式分别模拟实际工程中的预应力钢束张拉次序,一种腹板预应力钢束优化张拉次序以及4种顶、底板预应力钢束优化张拉次序,对比研究不同张拉次序对曲线梁桥力学性能的影响。研究表明,通过优化预应力筋张拉次序对桥梁的力学性能有一定的提高,并给出了更为合理的张拉顺序。     

预应力混凝土连续箱梁桥计算及维修加固

针对(30+40+30)m预应力混凝土连续箱梁的结构受力情况及病害进行分析,提出预应力混凝土连续箱梁的维修加固方案。经采取对裂缝封闭、灌注处理、粘贴钢板加固补强、张拉预应力束加固等技术措施后,桥梁整体受力性能得到显著提高。     

应用Midas进行连续箱梁桥腹板斜裂缝的分析研究

腹板斜裂缝是预应力混凝土连续箱梁桥的突出病害.依据某预应力混凝土连续箱梁桥腹板斜裂缝病害检测结果,采用有限元软件Midas,通过桥梁加固前、后主拉应力的对比,分析裂缝产生的原因及加固效果.结果表明:采用体外预应力加固、墩顶箱梁增设横梁、环氧树脂封闭加固等加固措施对连续箱梁桥进行加固,加固后各截面主拉应力有明显的减小,能...     

预应力碳纤维板结合体外预应力加固工程应用分析

在役的许多旧桥由于设计标准、施工水平较低等因素的影响,已不能满足交通量迅猛增长的要求,因此迫切需要对这类旧桥进行加固维修,其中单箱多室的宽箱梁桥横向受力情况复杂,横桥向的变形和应力分布在翼缘板处和中心线处的差异大,单一而普通的加固对该类桥梁效果不明显,采用腹板增设体外预应力,箱梁底板增加预应力碳纤维板的方法对该类桥梁进行加固,不仅能够提高桥梁刚度和承载力,还能够起到阻止裂缝发生及进一步发展的作用。文中以某一高速公路桥梁加固为例,浅谈外部张拉预应力碳纤维板结合体外预应力加固宽箱多室桥梁结构的工程应用分析。     

体外预应力碳纤维板加固技术研究

以义乌市某典型三跨预应力混凝土连续箱梁桥为研究背景,根据桥梁病害情况提出了体外预应力碳纤维板加固方案并针对加固要点进行分析,从施工监控的角度评判了体外预应力碳纤维板加固的效果。结果表明,体外预应力碳纤维板加固可以较好地改善桥梁结构的线形和受力状况,提升桥梁的安全冗余度,能满足加固设计的要求。     

预应力CFRP加固小箱梁桥单片张拉加固应力影响数值模拟研究

预应力CFRP由于轻质、高强、耐腐蚀等优点广泛用于桥梁加固工程中。针对一种新型预应力CFRP板加固多片小箱梁桥梁的方法进行了数值分析。基于实际混凝土连续箱梁桥的工程背景,通过有限元建模分析,主要研究了CFRP板预应力在张拉施工过程中多片梁横向应力应变分布情况。研究结果表明,预应力CFRP板能有效地提高桥梁的抗弯承载力,降低桥梁在荷载作用下的应变和挠度。在单片箱梁的预应力加固张拉过程中,会引起箱梁间接缝的横向拉应变,同时张拉过程引起其他片小箱梁的横向应变也是不能忽视的。     

某重载铁路连续刚构桥底板崩裂加固设计

某重载铁路桥为(96+132+96)m预应力混凝土箱形变截面连续刚构桥,主梁采用挂篮悬臂浇注法施工,在合龙后张拉合龙束期间发现大面积的底板混凝土崩裂,主要病害还有混凝土质量缺陷及混凝土强度不足。分析桥梁病害原因后,根据维修功能、外形及使用寿命不变的原则,提出了更换底板、重新布设预应力钢束的恢复结构完整性方案,以及增加体外预应力和箱梁腹板粘贴钢板的补强加固方案。该桥加固后,通过荷载试验对桥梁承载能力进行综合评估。结果表明,桥梁结构强度、刚度均满足原设计荷载要求,加固后桥梁安全可靠。     

大跨径梁式桥的主要病害

论述了预应力混凝土大跨径梁式桥的两种主要病害,一是跨中下挠,二是梁体开裂。分析了跨中下挠、垂直裂缝、斜裂缝、纵向裂缝的原因,并叙述了预防对策。这些对策主要是:梁有足够的正截面和斜截面强度;设计中要控制恒载挠度(包括徐变挠度)在一个较小值;在梁纵向两悬臂端施加水平力对顶后合龙;三维分析箱梁主拉应力并布置预应力束;预留体外备用钢束;混凝土加载龄期不小于7天;竖向预应力应两次张拉以保证有效预应力。     

预应力混凝土连续梁桥合龙区域裂缝成因分析

该文就广州市某大桥合龙区域箱梁底板预应力张拉时,较多裂缝出现在箱梁底部的情况,通过现场勘察和计算分析,发现钢束实际产生的向下拉力远大于理论值。实际荷载作用下的箱梁局部分析表明过大的拉力拉断钢束孔道侧壁,导致裂缝的产生。文中针对该类裂缝提出了预防建议。     

连续刚构桥加固关键技术研究及应用

病害的连续刚构桥,其主梁存在裂缝,从而削弱结构的承载能力,影响桥梁的正常使用,危及桥跨结构的安全与耐久性。桥梁加固就是要增强结构承载能力、消除构件裂缝、恢复桥梁设计高程。基于连续刚构桥高程与结构内力的耦合关系,首次提出了先恢复桥梁设计高程,然后再增强主梁承载能力的加固方案,并在此基础上创建了病害连续刚构桥高程恢复技术;针对连续刚构桥加固施工的特殊性所开发的顶推变高度钢桁架转向梁横张体外预应力索增强技术,较好地解决了体外索的实际受力与理论计算不一致的问题,简化了体外索张拉施工,实现了加固预应力索一次张拉到位的施工方法。本文构建的病害桥梁加固技术也适用于各种梁式桥的加固治理。     

预应力混凝土变截面连续箱梁桥静载试验分析

某互通立交匝道桥第三联预应力混凝土变截面连续箱梁中跨、边跨腹板局部竖向开裂;腹板纵向钢束张拉槽口竖向和斜向开裂;底板局部与腹板竖向裂缝对应位置出现短小横向裂缝。本文主要针对该匝道桥第三联荷载试验结果进行分析,评价其承载能力,并给出病害处治建议供同类桥进行借鉴和参考。