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。      

波形钢腹板PC组合箱梁弯曲性能理论分析与试验研究

对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的抗弯性能进行了理论分析与试验研究，分析了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的弯曲应力计算模式．讨论了在跨中截面单点对称荷载作用下，波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板的纵向正应力分布规律、组合箱梁的变形及裂缝分布规律．试验结果表明，在荷载作用下波形钢腹板PC组合箱梁具有常用梁的特性．     

基于Sap2000的某连续箱梁结构分析

薄壁箱梁受力复杂,为较好把握薄壁连续箱粱的受力行为,基于Sap2000对某多跨连续薄壁箱梁进行结构分析,分析结果有助于了解此类梁结构的受力性能。     

大跨PC连续刚构桥抗震研究进展综述

我国已建设大量的大跨PC (prestressed concrete)连续刚构桥，其墩高可达百米及以上，存在遭受强震的可能，尤其是在西部高地震风险区，连续刚构桥主墩与主梁是刚性连接，主梁与桥墩共同承担地震力.为促进刚构桥的抗震研究，首先，梳理了国内外近期经受地震考验的几座刚构桥的震害表现；然后，从抗震理论及模型试验、减隔震（耗能）设计和震后修复等方面，对连续刚构桥桥墩、上部结构、基础等主要构件以及全桥整体抗震性能等热点问题进行了评述，刚构桥具有良好的抗震性能，高阶效应及墩梁固结处纵桥向弯矩对桥墩地震反映影响较大，模型试验及理论分析中主梁开裂及损伤问题易被忽视，低墩或双柱墩刚构桥已展开墩底及基础隔震研究；最后，对未来可开展研究方向进行了探讨，强震下箱梁的开裂机理及损伤控制，基于新型材料及耗能构件组成的高墩，基础隔震及高墩底部隔震的实用技术，箱梁及空心墩的地震损伤识别及震后修复，（近）跨断层地震作用下刚构桥的渐进倒塌机理与防止.     

PC连续刚构桥梁底合理曲线线形研究

针对PC连续刚构桥梁底长束的张拉导致合龙段箱梁底板和腹板开裂问题,以黑崖沟2号桥为背景工程,探讨了采用不同次数梁底曲线对箱梁局部应力状态的影响。在此基础上,揭示了箱梁易于开裂的危险部位,分析了导致开裂的主要原因,提出PC连续刚构桥梁底曲线次数不低于1．6次的建议。同时,结合实际工程,通过对三种防裂设计方案的理论研究与实桥测试结果的比对发现,采用跨中设置实体隔板的设计方案,可有效地解决合龙段箱梁底板下缘和腹板内侧的开裂问题。     

混凝土箱梁桥裂缝成因及预防措施研究

混凝土薄壁箱梁以其良好的结构整体受力性能和跨越能力而在现代大跨桥梁结构中得到广泛应用,但在国内迄今所修建的混凝土薄壁箱梁桥中,在施工阶段或运营阶段,箱梁上均存在较多的开裂现象,这一问题已成为多年来困扰工程技术界的一个难题。基于混凝土箱梁桥施工过程中出现的各种常见裂缝,对其具体形成原因进行了详细分析,并在此基础上提出了预防混凝土箱梁桥开裂的有效措施。     

设计参数对大跨径PC箱梁桥底板抗裂性能影响的试验研究与分析

箱梁底板设计参数取值不当是引起跨中底板开裂的重要原因之一。以不同底板的设计参数对大跨径PC箱梁桥底板受力性能的影响分析为基础,结合对国内65座主跨超过150m的大跨径PC桥梁顶底板构造参数的统计分析,设计了不同底板宽度的大比例试验模型,以此对底板宽度对大跨径PC箱梁桥底板抗裂性能的影响进厅试验研究和分析。并以此为基础,对大跨径PC桥梁的底板宽度设计做出相应的规定。     

重复荷载下高铁24m箱梁模型试验研究

对高速铁路中广泛应用的预应力混凝土简支箱梁进行了多级重复荷载下的模型试验．试验的主要测试结果包括2种加载方式下梁的裂缝宽度和裂缝分布展开情况,荷载-挠度曲线和弯矩-转角曲线,混凝土和普通钢筋的应变分布等．研究结果表明：混凝土首先在跨中底板出现裂缝,然后慢慢向腹板扩展．在纯弯段,裂缝间距分布比较均匀．在施加荷载超过开裂荷载不多的情况下卸载,裂缝在预应力筋的作用下能够闭合．箱梁的最终破坏现象是混凝土顶板的压溃爆裂,跨中极限位移为跨径的1/55．重复加载下的荷载位移曲线的包络线有3个拐点,分别对应于混凝土开裂,钢筋屈服,预应力筋屈服;而重复荷载下的弯矩转角曲线在整个过程中有一个拐点,对应于预应力筋的屈服．     

防底板崩裂措施在西沟大桥的应用

大跨径预应力连续刚构桥梁具有性能优良、行车舒适、维护费用低和桥型美观等众多优点,但其箱梁容易开裂、收缩徐变引起跨中挠度下挠、预应力张拉导致底板崩裂等现象也一直困扰着桥梁设计和施工人员。结合西沟大桥的设计和施工特点,对防止箱梁底板崩裂的措施从设计和施工方面进行了探讨,并提出了一些相关的改进建议。     

组合小箱梁桥横隔梁预应力设置与分析

介绍了哈尔滨三环西线松花江大桥引桥简支转连续组合小箱梁横隔梁的预应力设计情况,分析了施加预应力前后组合小箱梁横隔梁的受力特征。结果表明:若不施加预应力,在汽车荷载作用下组合小箱梁横隔梁下缘拉应力较大,混凝土截面将会开裂;施加设计的预应力后,运营阶段组合小箱梁横隔梁下缘处于受压状态,最小压应力-1.8 MPa,混凝土截面不会开裂。     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

大跨度预应力NSC-UHPC混合连续箱梁桥研究

梁体开裂和跨中下挠在大跨预应力混凝土梁桥运营阶段普遍存在,严重影响桥梁的安全使用。从降低桥梁自重入手,将性能优异的超高性能混凝土(UHPC)应用于跨中区域,提出了大跨预应力NSC-UHPC混合连续箱梁桥新体系桥梁。以红岩溪大桥为依托工程,建立了原桥及新体系桥梁的有限元模型,并从内力、应力、变形方面对两者进行比较。结果表明：新体系桥梁支点负弯矩、跨中正弯矩减小;混凝土压应力水平降低;收缩徐变引起的长期下挠减小。得出结论：新体系桥梁能够有效解决跨中下挠与梁体开裂问题。     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

大跨宽箱连续刚构桥空间受力分析

大跨径宽箱连续刚构桥由于自身的力学特点,普遍存在箱梁开裂和跨中下挠过大等不良现象。以南河底特大桥的工程实际,利用空间有限元法对其进行整体及局部分析。通过分析比较,得到如何有效避免宽箱梁开裂和跨中下挠过大,对此类桥型具有普遍意义和工程实用价值。     

客运专线非标调跨简支箱梁预制架设技术

针对石济客专5孔25.5~32.6 m跨度非标调跨简支箱梁的施工,改造标准跨部分节段内模和对架桥机作局部修改,满足了现场少量非标调跨梁的制造与架设要求。介绍了架设非标调跨梁因支点位置变化对已架相邻梁的受力检算过程,并对支架法与预制架设法施工进行了经济对比分析,经济及社会效益良好,为以后施工此类非标调跨简支箱梁制定方案提供了参考。     

氯盐环境下预损伤UHPC-HPC组合梁抗弯性能

为了提高普通钢筋混凝土梁的耐久性,设计了一种超高性能混凝土(UHPC)-高性能混凝土(HPC)组合梁新型结构,开展了锈蚀后UHPC-HPC组合梁的抗弯性能试验,研究了氯盐侵蚀后组合梁抗弯承载力降低的机理,分析了腐蚀程度、截面形式与预损伤对其抗弯性能的影响;引入钢筋屈服强度折减系数、截面积折减系数与混凝土预损伤系数,提出了锈蚀后UHPC-HPC组合梁抗弯承载力计算方法,并验证了计算方法的可行性。分析结果表明：锈蚀后梁体抗弯承载力降低主要原因为钢筋抗拉强度下降,梁体刚度退化与韧性减弱,钢纤维阻裂效果削弱;锈蚀后UHPC-HPC组合梁的破坏表现为跨中附近出现1条主裂缝或加载点附近出现2条主裂缝;UHPC-HPC组合梁的受力过程分为线弹性、裂缝发展和屈服3个阶段,梁体截面混凝土应变基本符合平截面假定;侵蚀时间越长,组合梁的开裂荷载和承载力降低越大,通电快速侵蚀10 d时,降幅分别达16.2%和10.9%;锈蚀后T形梁比矩形梁开裂早,前者的开裂荷载比后者降低8.1%,后期刚度下降较快;预损伤显著影响梁的整体刚度,预加载后梁的整体刚度降低,混凝土损伤后的预损伤系数为0.984;锈蚀率越大,钢筋的屈...     

混凝土箱梁桥底板线型对纵向裂缝的影响分析

对混凝土箱梁桥在合龙束作用下可能产生的底板纵向开裂现象进行了分析,从理论层面阐述了这种现象的力学机理。同时以1座预应力混凝土连续梁桥和1座预应力混凝土连续刚构桥为例,通过改变其底板线形,分析不同底板线形的底板受力情况,提出了避免跨中箱梁底板纵向开裂的建议,为类似桥梁设计提供参考。     

碳纤维加固预应力钢筋混凝梁抗弯试验研究

为进一步了解加固预应力梁的受力性能,通过试验研究了碳纤维布加固预应力钢筋混凝土梁的抗弯性能,量测了各试验梁的钢筋、碳纤维和跨中截面混凝土表面的应变、梁的变形曲线、裂缝的形态和发展及正截面受弯破坏形态等;得出了试验梁的跨中荷载-挠度曲线,并且对试验结果进行了分析.试验结果表明,粘贴碳纤维布可以明显提高梁抗弯承载力,粘贴一、两层纤维布的完好梁承载力提高幅度分别为44.73%和55.81%;初始微裂缝对碳纤维布加固预应力混凝土梁的影响较小.     

剪力滞效应对连续箱梁自振特性影响的研究

考虑箱形截面梁剪力滞后效应的影响，利用推导出的箱形截面梁的弯曲振动方程及其自然边界条件，并据此进一步推导出了多跨箱形截面梁的固有频率方程，作为特例，利用MATLAB软件对一连续的两跨、三跨箱梁结构的固有频率方程进行了求解，根据得出的数值结果，对剪力滞后效应对连续箱梁结构自振特性的影响进行了讨论，得出一些有意义的结论。     

预应力混凝土连续梁桥典型病害分析

对某大跨径预应力混凝土连续箱梁桥典型病害(腹板开裂和跨中下挠)进行跟踪观测,运用桥梁博士软件对原结构按新旧规范进行了计算与对比分析。根据现场检测和分析结论对病害桥梁进行了原因分析和综合评估。分析认为,预应力束的配置、箍筋的合理配置、高跨比、腹板厚度、剪切变形以及施工因素等是造成腹板开裂和下挠的主要原因。为今后此类桥梁的设计、施工提供借鉴。通过一个工程实例阐述预应力混凝土连续箱梁桥腹板开裂和跨中下挠等典型病害的跟踪观测及其原因分析。