预应力混凝土连续箱梁顶板早期裂缝控制研究

研究目的:预应力混凝土连续箱梁在施工时常采用二次浇筑施工方法,但在一些工程施工完成后发现箱梁顶板出现大量裂缝,其中沿横桥向裂缝较多,造成箱梁顶板在施工阶段出现早期裂缝的原因主要是由于二次浇筑过程中顶板与腹板混凝土之间的收缩差和顶板混凝土水化热的温度效应。本文结合实际工程,对预应力混凝土连续箱梁顶板在二次浇筑时进行水化热温度场和早期应变的连续监测,研究预应力钢束分阶段张拉对箱梁顶板早期裂缝的控制效果。研究结论:(1)由于二次浇筑的连续箱梁顶板与已浇筑的箱室腹板之间存在一定的温差,并且腹板对顶板有一定的约束作用,顶板混凝土有开裂的风险;(2)对预应力钢束进行一次张拉时,顶板早期将产生较大的拉应力,混凝土将开裂;对预应力钢束进行分阶段张拉时,箱梁顶板的早期应变和应力均有一定程度减小,可有效降低箱梁顶板混凝土开裂的风险;(3)预应力钢束采用分阶段张拉施工工艺对终张后箱梁的受力性能没有影响;(4)本研究成果可为预应力混凝土连续箱梁的施工提供参考。     

连续箱梁悬臂施工技术及质量控制措施

预应力混凝土连续箱梁悬臂施工技术采用线形和应力控制方法控制桥梁结构的受力状态。结合新建奎屯—北屯铁路2号桥工程,介绍连续箱梁悬臂施工模板安装、挂篮走行、钢筋加工、预应力施工工艺,提出对混凝土浇筑、混凝土施工缝接续浇筑、预应力管道、合拢段连续箱梁施工质量控制措施和质量要求。实测应力结果表明,桥梁线形良好,满足运营和设计要求。     

预应力混凝土连续弯箱梁桥抗扭性能试验分析

由于对预应力混凝土连续弯箱梁桥横向稳定性(抗扭性能)认识不足,早期修建的预应力混凝土弯桥大量公共墩内侧支座出现全脱空、梁体向曲线外侧扭转和爬移等问题.结合某立交桥一联预应力混凝土连续弯箱桥出现的病害情况,通过试验分析结构的抗扭性能,并对试验方法进行了讨论.     

预应力混凝土箱梁常见病害分析及设计对策

针对近年来国内预应力混凝土箱梁特别是大跨桥梁发生开裂及下挠的严重病害情况,分析预应力混凝土箱梁各种裂缝形成原因,着重从设计角度提出防止产生各种病害的技术措施.     

连续箱梁剪力滞效应分析

采用变分原理对弹性状态和开裂状态连续箱梁均布荷载作用下的剪力滞效应进行了分析,编制了分析计算程序,对混凝土开裂后连续箱梁的正、负剪力滞效应变化规律进行了总结。分析了宽跨比、混凝土开裂等因素对连续箱梁翼板有效分布宽度系数的影响,并与模型试验实测结果和规范方法进行对比,得到连续箱梁各控制截面翼板有效分布宽度系数的变化规律。     

预应力混凝土连续箱梁顶推施工控制技术研究

为了解决桥梁顶推法施工由于正负弯矩交替出现、预应力筋作用以及顶推装置的影响导致连续梁梁体的开裂问题,以厦深联络线连续梁施工为背景,开展对预应力混凝土连续箱梁顶推施工中结构"零损伤"的研究。借助midas桥梁建模软件,仿真分析连续箱梁在不同的预应力张拉方式下,不同顶推阶段中导梁及箱梁的上下缘应力,并通过实测数据对比,验证仿真分析的可靠性。研究结果表明:(1)在顶推的各个阶段,部分预应力张拉方案较全部预应力张拉方案主梁及导梁的拉压应力均变小;(2)采用预应力部分张拉方案解决了顶推过程中箱梁顶板上沿拉应力超限、预应力处理不当导致的梁体裂缝问题;(3)可采用增加布料孔和振捣孔、定制钢底模、设置沉降差等措施控制混凝土质量,为后续顶推施工箱梁"零损伤"提供条件。     

预应力混凝土变宽连续梁纵向钢束方案研究

针对预应力混凝土变宽连续箱梁纵向钢束的设计方案,通过Midas Civil桥梁有限元软件对预应力钢束的配置方案进行比选分析。研究表明,使用钢束连接器对钢束进行接续的分段布束方式,使梁部的受力状态更为合理,钢束配置更为经济。     

预应力混凝土先简支后连续梁静、动力试验研究

通过1∶5预应力混凝土先简支后连续模型试验梁的弹性试验、开裂破坏试验及动力试验,分析研究该类结构的工艺特点、结构受力变形特征、湿接缝截面的抗裂性、开裂区域裂缝分布和发展规律以及结构极限承载力。试验结果表明:结构在正常使用荷载作用下完全处于弹性工作状态,具有足够的开裂安全系数和强度安全系数。     

预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析

预应力混凝土连续刚构桥有其自身的结构特点和施工技术,结合河南水磨湾大桥工程实例,探讨了预应力混凝土连续刚构桥的施工监测与仿真分析方法。通过建立有限元仿真分析模型,分析了预应力损失以及混凝土收缩徐变对箱梁应力状态的影响,计算了桥梁各个施工阶段应力和变形状态,与施工现场的实测数据进行了对比分析。经分析比较,可知对箱梁各节点不同施工阶段应力路径影响比较大的荷载有:施工荷载包括重力、挂篮、混凝土湿重等;预应力钢束一次张拉荷载;收缩一次作用以及徐变一次作用。施工荷载和预应力钢束张拉对顶、底板节点的影响是相反的,而其他荷载对它们的影响是同向的。得出了桥梁关键部位在荷载作用下随施工阶段的应力变化路径和挠度,使悬臂施工的梁桥达到了设计要求的合理成桥状态,总结了施工监控的规律。     

活性粉末混凝土简支箱梁模型试验研究

为了研究活性粉末混凝土在铁路箱梁中的结构性能和破坏状态,试验设计了1孔斜腹板薄壁活性粉末混凝土简支箱梁模型。该箱梁模型采用节段拼装制梁成孔,短线法预制,采用胶接缝。本试验完成了跨度24 m活性粉末混凝土简支箱梁的预制和拼装施工,研发了适应活性粉末混凝土箱形梁预制的钢模板系统,探索了合理的拆模、搅拌、浇筑、养护、预应力张拉工艺。通过活性粉末混凝土简支箱梁静载试验,对设计参数的选取和计算方法进行了验证。试验结果表明:梁体刚度和抗裂安全系数满足设计要求;跨中截面和1/4跨截面中性轴高度实测值均与设计值基本一致;胶接缝的抗拉弹性模量满足设计要求。     

预应力混凝土箱梁裂缝的控制措施

以北京地铁八通线为工程实例，从采用的商品混凝土材料入手，分析预应力混凝土箱梁在施工过程中容易出现开裂的原因，并详细介绍预防开裂的控制措施。     

预应力混凝土连续箱梁R型槽口局部应力计算分析

对预应力混凝土连续箱梁支点负弯矩区预应力钢束的锚后拉应力进行了整体和局部计算分析，结合施工量测结果，揭示了预应力混凝土梁槽口局部应力的分布状态。     

兰渝铁路临江铺大桥预应力连续梁设计

临江铺大桥主梁采用预应力混凝土连续箱梁结构,按三向预应力结构设计,箱梁纵向采用全预应力理论。通过论述横隔板设计、纵向钢束布置和箱梁预拱度设置,纵向分析计算、变形验算和横向计算,提出临江铺大桥（40＋56＋40）m预应力混凝土连续梁设计与施工重点和主梁采用悬臂浇筑法施工．     

预应力混凝土连续箱梁桥裂缝防治与研究

根据预应力混凝土连续箱梁桥的特点,在分析调查裂缝产生的原因基础上提出了该类桥的裂缝可分为9种类型。基于连续介质力学的理论,推导了考虑翘曲,横向弯曲,畸变引起的二次应力的预应力变截面混凝土箱梁的空间分析的U.L.列式,编制了计算程序,可方便进行混凝土多室箱梁线性与非线性分析;对具体工程桥梁进行分析,其计算的拉应力区域和开裂区域与实际观测结果一致;提出了预应力混凝土连续箱梁桥在今后的研究中应解决的几个基本问题。     

云南苏古特大桥施工监控与仿真分析

结合云南苏古特大桥工程实例,探讨了预应力混凝土连续刚构桥的施工控制参数分析与仿真计算方法。考虑预应力损失以及混凝土收缩徐变对箱梁应力状态的影响,通过有限元方法计算了桥梁各个施工阶段应力和变形状态,与施工现场的实测数据进行了对比分析。     

预应力钢筋混凝土连续箱梁超长钢铰线双向张拉控制

现代桥梁工程中，全预应力钢筋混凝土连续箱梁结构已被广泛采用。它提高了桥梁结构的抗裂度与刚度，使桥梁的竖向剪应力和主拉应力得以减小。但是，如果在施工过程中控制不好，将会对桥的内在质量产生很大的影响。本文通过成都市三环路工程中的川陕路立交桥施工实践，对全预应力钢筋混凝土连续箱梁的预应力分析、张拉器具的选用、张拉工艺、施工中的质量检查和张拉过程中出现的病害及防治作了系统的探索。     

铁路连续梁桥环形裂缝检测及加固的动力性能研究

预应力混凝土连续箱梁桥在我国运用广泛,箱梁的内部环形裂缝已成为其突出的病害。为了研究裂缝产生的原因及相应的加固措施,以某铁路预应力混凝土连续箱梁桥为例,采用动应变测试裂缝处截面中性轴的位置,并对箱梁内部环形裂缝进行灌胶加固。通过比较加固前后箱梁的动应变响应数据,研究环形裂缝灌胶加固的性能和效果。结果表明:施工过程中接缝处理不当是造成合龙段处箱梁内部顶底板环形裂缝的主要原因。裂缝截面位置的实测中性轴比设计的理论中性轴高出了14 cm,截面刚度明显降低。对裂缝进行灌胶加固后,实测中性轴下移了5 cm,该位置满足设计要求,有效提高了裂缝处截面的刚度。对箱梁内部裂缝进行处理时,应依据裂缝产生的原因进行多种加固方案的比选,以选择兼具加固效果和经济效益的方案。     

弯剪开裂后预应力混凝土梁承载能力试验研究

某预应力混凝土简支箱梁桥在L/4跨径处梁体腹板出现较多弯剪裂缝。本文基于荷载试验及理论分析的方法对该桥进行状态评估,对梁体腹板裂缝形态、数量及分布规律进行了统计分析;通过静载试验测试跨中正截面承载能力和斜截面开裂处钢筋应力,通过动载试验测试梁体腹板开裂后结构刚度,对开裂梁体的正截面及斜截面承载能力进行评估,并结合理论计算分析腹板斜截面裂缝产生的原因。研究表明:对于预应力混凝土简支箱梁桥,在结构的正截面承载能力及结构刚度尚能满足设计要求的情况下,不能排除斜截面承载能力不足,需要引起重视。     

铁路先简支后连续梁疲劳性能与抗裂性能试验研究

研究带有湿接缝的先简支后连续梁桥结构的疲劳性能和抗裂性能,对3条模型梁的疲劳试验和抗裂试验进行了研究。介绍了铁路预应力混凝土先简支后连续梁模型梁的设计和试验方法,根据3条模型梁疲劳试验结果,分析了在正常使用状态下结构刚度、各典型截面特别是湿接缝段混凝土、普通钢筋和预应力钢筋应变随疲劳加栽次数的变化规律,指出重复加裁明显降低了梁体刚度,并使梁体混凝土、普通钢筋和预应力钢筋应变增大。根据开裂试验结果,分析了重复加载对各关键断面特别是湿接缝断面抗裂性的影响,得出重复荷载降低了湿接缝的抗裂强度,而对跨中截面和中支点截面抗裂强度无明显影响。给出了关于铁路预应力混凝土先简支后连续梁疲劳性能和湿接缝抗裂性的一些结论和建议。     

大跨径连续刚构桥跨中下挠的主要影响因素浅析

连续刚构桥是我国桥梁工程中最常用的结构形式之一,已建此类桥梁普遍出现了跨中下挠过大的病害。以一实桥为工程背景,从预应力摩阻损失和设计施工原因导致的有效预应力降低、结构开裂以及混凝土徐变方面,讨论了各因素对跨中下挠的影响程度。