体外预应力砼技术在桥梁工程中的应用与发展

体外预应力结构正在引起工程界的广泛关注。介绍了体外预应力混凝土结构的发展过程及其在国内外的应用，论述其结构计算中的几个关键问题，提出以能量变分原理将体外预应力结构视为梁索组合体系来计算活荷载作用下体外预应力钢筋应力增量，这种方法具有很好的精度，在此基础上给出r更为实用的简化计算公式；同时以全过程非线性分析方法可以对体外预应力混凝土梁极限状态进行分析，并结合两座试验桥，就体外预应力混凝土结构的设计和计算特点等问题进行了详细论述。     

延性桥墩纵筋失稳长度的简化表达式

为了评估钢筋混凝土桥墩的极限水平位移，根据塑性铰区变形特性，合理确定塑性铰区长度是非常重要的．基于有限元分析，从理论上给出了桥墩根部纵筋失稳时的长度，并与实验结果进行了比较．通过纵筋失稳分析结果，提出了考虑到材料非线性时桥墩纵筋失稳长度的简化表达式．使用该表达式，可简单推算反复荷载作用下的钢筋混凝土桥墩纵筋失稳长度．     

公路连续板梁桥收缩／徐变差额造成的中支制约管矩的计算（上）

阐述了公路组合截面连续板梁小桥因收缩／徐变差额造成的中间支座制约弯矩的计算方法。并对所用公式作了简要佐述和诠释。文中以两孔连续板梁为例，详细说明了原理公式的计算步骤和方法，并确定了Ｐｅｔｅｍａｎ对中支制约弯矩大小的建议取值，以简化设计计算。此外，还讨论了连续板梁桥跨强度安全系数的塑性铰极限概念，并应用于连续板梁桥的极限强度试验结果的分析。强调了连续板梁桥的连续性在于设置中支横隔板。题材取意新颖，分     

矩形混凝土空心墩延性抗震性能试验研究

为深入认识混凝土空心墩地震损伤机理并评估其延性能力,对不同剪跨比、纵筋率及配箍率的方形和矩形空心墩试件开展拟静力加载试验. 观测各墩裂缝分布和损伤情况,分析桥墩的滞回性能、曲率及位移延性,并结合文献试验数据探讨既有塑性铰公式对空心墩顶部位移能力计算的适用性. 研究结果表明:各空心墩试件呈弯曲破坏特征,延性系数均在5.0以上,抗震性能良好;相同剪跨比下空心墩抗剪性能弱于相同外尺寸实心墩;增加纵向率能够适当提升空心墩侧向承载力和极限位移;在低轴压比下,纵筋率和箍筋用量对空心墩位移延性系数的影响规律不明显;空心墩塑性铰长度随剪跨比、纵筋强度或直径、轴压比的增加而提高,随混凝土强度的增加而降低,而配箍率的影响不显著;Mander、孙治国和JRA塑性铰模型预测值与试验值误差不超过5%,其中Mander公式计算效果最佳,可用于评估空心墩等效塑性铰长度;规范中较多采用的Paulay-Priestley模型高估了空心墩塑性铰长度,会使得桥墩抗震设计偏于不安全.      

组合加固足尺预应力混凝土箱梁抗弯性能试验

为解决危旧混凝土梁桥结构性能显著下降的问题, 采用足尺试验研究了应用钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁的抗弯承载性能; 对2片20m跨径钢板-混凝土组合加固足尺梁进行抗弯承载性能试验, 并与1片未加固足尺梁和1片预应力CFRP加固足尺梁的抗弯承载性能试验结果进行对比, 分析了足尺预应力混凝土小箱梁组合加固后的抗弯性能, 研究了加载全过程跨中截面的加固钢板、原梁主筋、顶板混凝土和钢筋与连接构造的应变变化规律; 基于足尺试验结果, 建立了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁抗弯承载力简化计算公式。研究结果表明: 钢板-混凝土组合加固梁在破坏时表现出明显塑性破坏特征; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固足尺试验梁的极限承载力实测值提高了76%以上, 在正常使用阶段下的刚度提高1倍以上, 因此, 组合加固能显著提高预应力混凝土箱梁的承载性能; 受力过程中试验梁跨中截面应变分布符合平截面假定; 组合加固部分与混凝土箱梁腹板纵向相对滑移小于0.6mm, 因此, 钢板-混凝土组合加固后的试验梁整体工作性能较好; 足尺试验得到的极限承载力与简化公式计算结果的比值分别为1.06和1.01, 因此, 简化公式可靠, 可用于组合加固预应力混凝土箱梁的承载性能计算与分析。      

按塑性理论设计四边支承的双向板

考虑了不同的支座条件及不同的长宽比的双向板在破坏时,支座条件及长宽比对塑性铰线的影响,假定塑性铰线划分的板块为绝对刚体,利用刚体的极限平衡条件及虚功原理推导出了双向板考虑塑性时的内力计算公式.     

无粘结预应力筋的极限应力增量

总结了国内外关于无粘结预应力钢筋的极限应力的研究现状 ,针对我国行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》中 ,对无粘结预应力钢筋的极限应力设计取值的规定的不足 ,根据大量的试验数据 ,提出了适用于桥梁工程的无粘结预应力混凝土上部结构多种截面无粘结筋极限应力增量的实用简化计算方法 ,补充了《规程》的不足 ,拓宽了《规程》中公式的适用范围。     

部分预应力混凝土梁塑性铰区长度的研究

为了研究部分预应力混凝土梁塑性铰区长度，进行了简支梁和连续梁模型试验。试验结果表明，部分预应力比率Rppc愈大，跨中处和中间支座处的塑性铰出现愈晚，净配筋指标对M－φ曲线的形状有很大的影响。给出了适用于变截面和不同配筋情况的PPC连续梁铰区长度计算公式，计算验证表明本计算公式简易可行。     

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。      

连续梁桥悬臂施工整体稳定性可靠度分析

建立了预应力混凝土连续梁桥悬臂施工期间整体稳定性可靠度分析模型，该模型突破了传统将支座视为理想铰支的简化方法，倾覆失效时考虑了偏心受压，使设计更为合理，并就此模型对各设计变量及参数作了较全面的分析，以研究它们对桥梁整体稳定性的影响程度。     

钢-混凝土双面组合梁极限承载力计算方法研究

提出用简化计算方法、截面全过程分析和结构有限元分析等三种方法对双面组合连续梁极限抗弯承载力进行分析研究；以某一试验梁为例，对三种不同方法计算得到的承载力进行了比较分析，总结了各种方法的适用性，对双面组合梁的设计和研究有一定参考价值。     

T变箱加固新技术应用实例

"T变箱加固梁桥"是一种加固T型梁桥的新方法,通过在T梁的肋底采用高强膨胀螺栓和环氧树脂砂浆黏贴钢板,将原截面由T型截面转变成箱型截面,从而达到提高原桥承载力的目的。通过贵阳铁路跨线桥的加固案例分析,说明该法很好地利用箱型梁抗弯、抗扭刚度以及整体性能,具有节省工期、施工简便且不中断交通施工等优点。     

T变箱加固新技术应用实例

T变箱加固梁桥是一种加固T型梁桥的新方法,通过在T梁的肋底采用高强膨胀螺栓和环氧树脂砂浆黏贴钢板,将原截面由T型截面转变成箱型截面,从而达到提高原桥承载力的目的。以一座T梁桥的加固实例说明该法很好的利用了箱型梁抗弯、抗扭刚度以及整体性能大大优于T型梁的技术原理,具有节省工期,施工简便且不中断交通施工等优点。     

T变箱加固新技术应用实例

"T变箱加固梁桥"是一种加固T型梁桥的新方法,通过在T梁的肋底采用高强膨胀螺栓和环氧树脂砂浆黏贴钢板,将原截面由T型截面转变成箱型截面,从而达到提高原桥承载力的目的。以一座T梁桥的加固实例说明该法很好的利用了箱型梁抗弯、抗扭刚度以及整体性能大大优于T型梁的技术原理,具有节省工期,施工简便且不中断交通施工等优点。     

跨越法处理岩溶地基的极限承载力分析研究

通过分析塌陷体(土层)与周围未塌陷地基的相互作用,当采用梁、板跨越法处理时结合极限平衡理论对岩溶地段塌陷地基极限承载力的计算公式进行推导.对比得出:在采用跨越处理(梁或板)措施时,塌陷体的地基极限承载力、抗剪强度等是影响周围未塌陷地基土的极限承载力的重要因素.由于梁或板跨越处理时其地基的极限承载力不同,采取夯实(挤密)...     

空心板梁桥面补强加固方法研究

对于空心板梁桥．目前国内存在的较大问题是板梁受压区不能够满足使用要求。对板梁受压区进行加固处理不仅能提高梁受压区的极限承载力,而且对受拉区极限承载力亦有提高,实践证明这是一种通过对受压区加固从而提高整片梁承载力的方法。     

沥青路面极限承载力与寿命评估

不同等级的沥青路面,其极限承载力不同;同一路面结构在不同的寿命阶段,其极限承载力也不相同。根据提出的沥青路面极限承载力计算方法,对我国3种等级的典型沥青路面结构进行分析,探讨典型沥青路面极限承载力分析技术,最后介绍无损检测技术在沥青路面极限承载力中的应用。     

预应力高强混凝土T梁非线性结构行为研究

结合高强混凝土的特点，考虑材料非线性影响，计算了预应力高强混凝土T梁的极限承载力。在非线性有限元分析中，提出了合适的预应力钢筋建模方法。选择了适合于预应力高强混凝土梁非线性分析的一些基本理论，主要包括混凝土和钢筋的应力应变关系、整体式有限元模型、混凝土的破坏准则。计算结果表明：这些方法对预应力高强混凝土梁的非线性分析具有良好的适应性。基于上述理论，对影响预应力高强混凝土承载力的主要参数进行了对比分析，其结果可供工程设计参考使用。     

玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁抗剪性能研究

为了获取玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪性能参数,并为玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据,通过试验分析,研究了不同剪跨比、加固量、初始荷载等情况下梁的抗剪承载力变化规律,提出了玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪承载力修正计算公式。试验结果表明,梁的抗剪承载力受锚固方式、初始荷载和剪跨比的影响较大,采用玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁后,可以有效提高梁的抗剪承载力。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。