非均匀收缩对大跨径连续刚构桥长期变形的影响

为了充分考虑非均匀收缩对大跨径混凝土连续刚构桥长期变形的影响,基于平截面假定,导出了等效收缩应变的计算公式.采用杆系有限元程序,对苏通大桥连续刚构由于截面非均匀收缩引起的长期变形进行了计算,并用降温法模拟等效收缩应变.分析结果表明:考虑截面非均匀收缩后,苏通大桥连续刚构主梁跨中的长期挠度比传统的不考虑非均匀收缩的方法增大6.0 cm,其中由于顶底板厚度差异引起的长期挠度达5.5 cm,截面配筋差异引起的长期挠度为0.5 cm;对于大跨径混凝土箱梁桥,桥梁预拱度设置时应考虑截面非均匀收缩对挠曲变形的影响.     

三向预应力混凝土连续箱梁桥横向加劲肋拓宽研究

针对三向预应力混凝土箱梁桥的横向拼接难题,文章提出了一种基于横向加劲肋的新型柔性横向拼接结构。保持新旧箱梁翼缘板分离,在新旧箱梁翼缘板下侧增设沿纵向均匀设置的横向加劲肋,将新旧箱梁翼缘板连接起来,形成一种基于横向加劲肋的柔性拼接结构。依托实际工程,考虑了车辆活载、基础沉降差、新浇筑混凝土的收缩及徐变变形等多重作用,对拼接结构自身及拼接前后既有箱梁的受力状态变化规律进行了较全面的有限元分析。研究表明,拼接拓宽后结构整体刚度有明显提高,且能有效减小旧桥的活载作用效应,说明横向加劲肋能够有效连接新旧箱梁,使得拓宽结构共同受力;在新建桥梁的材料收缩及徐变效应作用下,拓宽后整体结构产生较明显的横向变形,尤其要关注梁端截面的横向变位和加劲肋主拉应力值;在基础不均匀沉降差作用下,各支点截面加劲肋存在较大的主拉应力,可能造成结构开裂损坏,需要采取有效加固措施或进一步优化设计横向加劲肋。此外,文章还研究了加劲肋尺寸参数及布置间距变化对新旧桥梁及加劲肋自身应力的影响,结果表明:柔性加劲肋拼接结构用于三向预应力混凝土连续箱梁桥横向拓宽是可行的,它为类似桥梁拓宽工程提供了一种新的可选择方案。     

大跨度连续箱型梁桥的新旧结构连接处理

大跨度连续箱梁桥加宽是交通发展所面临的新问题,目前国内新旧桥结构连接尚无成熟的解决方案,特别是在高等级公路改扩建工程要求结构连接施工在不封闭交通的情况下,考虑到新旧结构的不均匀沉降及混凝土收缩、徐变差异等因素,新旧桥梁采用了上部结构不连接而直接做桥面铺装,这样很容易使桥面铺装开裂,影响行车舒适性和桥面外观。结合某高速公路扩建一座大跨度连续箱梁桥,从连接方式、连接材料、施工工艺和连接效果的评定等方面出发,提出了新旧结构连接处理方法。经实际运营和连接完成后的评定试验,证明新旧结构连接状态可靠,并具备满足长期安全运营要求的耐久性。     

石板坡长江大桥混凝土收缩与徐变效应分析

石板坡长江大桥位于重庆主城区,结构采用连续梁与连续刚构混合连续体系,主跨跨度在同类型桥梁中居世界之首。结合该桥设计及施工特点,采用按龄期调整的有效模量法结合有限元步进法对石板坡长江大桥混凝土收缩与徐变效应进行了计算分析。计算结果表明预应力筋的张拉、混凝土的收缩徐变等对桥梁的竖向变形与轴向变形都有较大影响,混凝土的收缩徐变以及预应力损失使该桥混凝土梁的应力减小,钢梁的应力增加。     

预应力连续箱梁桥后期下挠影响因素分析

为了研究预应力混凝土连续箱梁桥后期下挠影响因素,以一典型3跨预应力混凝土连续梁桥为研究对象,采用规范和有限元数值计算结合的方法,分析了箱梁预应力损失和变形的时变效应,在此基础上,进一步分析了边中跨比、合龙顺序和合龙压重等因素对箱梁后期下挠的影响。分析结果表明,预应力混凝土连续箱梁桥的时变效应明显,收缩徐变引起的预应力损失和后期跨中下挠值较大;适当地增加边中跨比有利于减小后期中跨的跨中下挠;合龙时,先边跨后中跨合龙并采取适量的压重,是减小跨中后期下挠的有效手段。     

波形钢腹板混凝土组合箱梁基本力学特点分析

波形钢腹板PC组合箱梁是一种新型的结构形式.以国内外相关理论、试验研究以及实桥设计与施工资料的收集分析为基础,结合计算得到波形钢腹板PC组合箱梁桥的构造及受力特点,分析得出该种桥型相对于预应力混凝土箱梁桥诸多的优越性.研究表明,该种箱梁结构形式充分利用了混凝土和波形钢板的材料特点,能够有效实现主梁的轻型化,进而减轻下部结构的工程量,同时解决混凝土腹板出现斜裂缝的问题,方便施工.     

钢筋混凝土桥梁裂缝的原因分析和修补方法

桥梁混凝土裂缝产生的原因及分类 混凝土自身应力形成的裂缝 混凝土凝固时，由于水泥水化产物的体积比反应前物质的总体积要小，因而产生收缩．称为化学收缩或凝缩：混凝土在硬化过程中随着水分的逐渐蒸发，体积逐渐减小，称为干缩，化学收缩与干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐渐扩展到内部的．在混凝土内部呈现含水梯度．因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩．导致表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时．便产生收缩裂缝。     

收缩徐变对中承式系杆拱桥拱肋力学性能影响分析

为研究中承式系杆拱桥在成桥后不同龄期内,混凝土收缩徐变对拱肋各控制截面内力、变形和应力的影响,以黎明大桥为例,通过Midas Civil有限元软件建立桥梁模型,分析不同龄期下拱肋内力、变形和应力。研究结果表明：随着龄期逐渐增大,各控制截面内力和变形的变化幅度相比于应力变化幅度较大,成桥后龄期两年及以上混凝土收缩徐变对拱肋产生的影响逐渐趋于平稳,并随计算时间终止而终止。     

混凝土T梁非均匀收缩效应研究

混凝土T梁在使用过程中腹板竖向裂缝的出现将对混凝土桥梁的耐久性和结构的承载能力造成严重的威胁。为了解决这一问题，研究了尺寸效应和钢筋约束对收缩应变情况的影响；根据平截面假定，推导了T梁截面非均匀收缩导致的收缩应力及自平衡应力随时间变化的计算方法；算例分析结果表明，普通钢筋对混凝土收缩变形的约束作用加剧了T梁截面的不均匀收缩效应，T梁截面的不均匀收缩效应十分显著，这一效应在T梁腹板处引起了较大的拉应力。     

掺合料对混凝土体积稳定性的影响

以实际铁路大桥工程为背景,以解决大体积混凝土开裂问题为目的,通过试验分析了矿粉、粉煤灰对水泥化学收缩和干燥收缩的影响,结果显示：内掺50%的矿粉能够大幅度降低早期塑性阶段的化学收缩,对减少后期的化学收缩也有一定作用,矿粉与粉煤灰复合后对降低7 d以内的化学收缩都有显著作用,粉煤灰比例越高,作用越明显;单掺加矿粉会增加干燥收缩值,而采用矿粉与粉煤灰复掺的方法则能够有效提高体积稳定性。根据掺合料对混凝土强度影响的试验分析,并结合工程要求和化学收缩、干燥收缩试验结果与分析,提出了优化大桥原设计混凝土配合比的方案,经过实际施工检验,有效避免了大体积混凝土开裂的出现。     

防止和减轻超长混凝土结构产生裂缝的建议

根据具体工程设计实践和体会,注重结构概念设计,简要分析了温度收缩裂缝的基本特点,重点介绍了对超长混凝土结构如何有效设置后浇带及其它一些控制和抵抗温度收缩应力的具体设计措施。     

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。     

混凝土箱梁温度分布及其影响分析

结合某连续箱梁桥悬臂施工控制,进行了箱梁混凝土温度分布的现场观测,观测结果表明,太阳辐射作用下,混凝土箱梁沿高度的温度分布为非线性分布。通过对温度实测数据的分析,提出了公路桥梁混凝土箱梁温差计算建议模式,在此基础上,对混凝土箱梁的温度应力、施工过程中的温度变形进行了分析研究。     

钢筋混凝土偏心受压柱长期变形随机分析

混凝土收缩徐变具有显著的不确定性,需要采用随机方法进行有概率保证意义的长期变形分析.采用基于响应面的蒙特卡洛抽样技术,将GL2000模型中影响混凝土结构长期变形的因素作为随机变量,建立了混凝土结构的长期变形随机性分析模型.利用该模型进行了钢筋混凝土偏心受压柱长期变形随机分析,并考察了混凝土抗拉强度对长期变形的影响.在算例中,当偏心率接近1.0时,抗拉强度的敏感性系数达到峰值0.6,然后逐渐降低;当偏心率为1.6时,抗拉强度的敏感性系数基本为0.分析结果表明,钢筋混凝土柱开裂前,混凝土抗拉强度对其长期变形没有影响;随着偏心率的增大,混凝土开裂程度加深,其对长期变形的影响逐渐增大至峰值而后逐渐减小.      

大跨径刚构桥合龙顶推力优化计算

大跨径连续刚构因为经济、施工简单和受力合理等优点,被我国大量采用,但是大跨径刚构桥成桥后混凝土收缩徐变和长期作用及温度变化将对桥梁主梁和桥墩的变形有较大影响。文中结合工程实例,充分考虑确定顶推力的主要因素,埘连续刚构桥合龙前顶推量取值进行分析研究,提高桥梁结构的受力性能。     

混凝土连续箱梁桥施工与控制

混凝土连续箱梁桥施工控制,是其施工管理中的重点工作,也是确保其施工质量的最佳方式。文中对混凝土连续箱梁桥施工与控制方法进行了简单探讨,并对混凝土施工控制和对连续箱梁桥的整体结构控制进行了深入研究,旨在进一步提升施工质量。     

PC连续梁桥悬臂现浇施工控制温度效应研究

由于温度对混凝土箱梁结构的受力和变形产生一定影响,有必要对施工控制中温度效应展开针对性研究,以防止大跨度PC连续梁桥在悬臂现浇过程中桥梁结构的实际状态偏离预期。文章以宿扬高速公路白塔河桥为工程背景,以Midas Civil软件建立的有限元模型作为研究基础。在总结以往箱梁结构温度分布形式的基础上,将温度影响划分为体系温差和梯度温差两种形式,介绍了温度荷载在混凝土内部产生两种温差应力的机理,然后分析两种温差作用对施工阶段在桥梁线形和应力方面的影响,为桥梁施工控制中考虑温度效应提供理论依据和参考建议。     

基于实测的混凝土箱梁底板温度梯度研究

温度效应是影响混凝土箱梁桥受力和变形的重要因素。为了探究箱梁底板温度梯度对于结构的影响,对比了国内外桥梁规范中混凝土箱梁竖向温度梯度中底板温度梯度的差异。基于苏通大桥辅桥将近1年的实测温度数据,根据最小二乘法得到实测竖向正、负温度梯度。建立苏通大桥辅桥有限元模型,对实测竖向温度梯度中考虑与不考虑底板温度梯度的温度效应进行分析。结果表明:竖向正温度梯度中不考虑底板温度梯度对于温度应力分析结果是偏于安全的;竖向负温度梯度中不考虑底板则是偏于不安全的,且拉应力的增量不可忽略;建议对竖向正、负温度梯度的分布模式及特征值分开设置,以保证分析结果可靠。     

混凝土超方对悬浇箱梁桥的影响研究

为探讨箱梁混凝土超方对悬臂浇注混凝土梁桥力学行为的影响,推导了由箱梁顶底板超厚引起的截面积增量数学表达式及考虑截面特性变化后的容重修正计算公式,分析了不同混凝土超方量对悬浇箱梁桥最大悬臂状态下的主梁变形及截面应力影响。结果表明：悬浇箱梁桥混凝土超方主要发生在主梁顶板与底板;混凝土超方将改变箱梁截面的抗弯刚度,根据面积的变化来计算容重的变化对结构的影响更加精确;超方对主梁截面的应力与变形均有着不同程度的影响。     

大跨径预应力混凝土箱梁桥长期变形不收敛成因分析

针对预应力混凝土箱梁桥长期变形不收敛的问题,文章先对几座典型病害桥梁实测变形与开裂病害进行了关联性分析,初步定性地指出跨中挠度的持续发展与裂缝扩展存在某种内在联系.然后选取一座具有代表性的桥梁为算例,采用ANSYS有限元程序,分别计算和分析了混凝土徐变、梁体开裂及裂缝扩展对长期挠度变化的影响.结果表明,桥梁长期变形发展特征是混凝土徐变变形与梁体开裂引发的变形耦合作用的结果;裂缝扩展是该类型桥梁长期变形持续发展的本质原因.