预应力碳纤维板加固既有铁路桥梁的方法与实践

采用体外预应力技术加固既有铁路桥梁,能有效提高桥梁结构刚度,释放混凝土受压区过大压应力,是有效的主动加固法。本文通过锚具锚固型预应力碳纤维板体系拉伸试验、疲劳试验和桥梁加固实践,验证了锚具锚固型预应力碳纤维板加固体系的可靠性和增加结构刚度的有效性,同时探索出一套不影响列车正常运行的加固施工工法,具有较好的推广应用前景。     

体外预应力加固铁路盖板涵应力增量分析

构建了顶板底部直线布置体外预应力筋加固盖板涵的计算模型,利用盖板涵加载变形前后的几何关系,探讨体外预应力筋应力增量与梁体挠度及混凝土压应变的关系,推导出了铁路运营阶段体外预应力加固盖板涵体外筋应力增量的表达式。可用该式计算在三分点荷载、均布荷载和集中荷载作用下用跨中挠度及混凝土压应变表达的体外筋应力增量。通过室内试验和相关文献验证了本文表达式的正确性,可为体外预应力加固盖板涵结构设计提供指导。     

体外预应力加固铁路盖板涵静载试验研究

以目前大秦铁路负荷日趋增大,桥梁的既有损伤不断加重,桥梁不断老化、破损为背景,就盖板涵体外预应力加固课题,对预应力钢筋锚固、预应力的大小等进行了模型试验研究,获取了盖板加固前后的混凝土应变分布、混凝土与钢筋的应力、盖板挠度等数据。试验分析表明,体外预应力加固的方法是可行有效的,施加一定的体外预应力可以大幅度提高盖板涵的承载能力。     

铁路低高度混凝土梁竖向刚度加固方法的研究与实践

结合既有运营铁路上8 m跨度低高度钢筋混凝土梁加固工程实例,采用有限元方法和现场实测数据,研究粘贴钢板和体外预应力加固技术在释放混凝土受压区过大的压应力,提高小跨度低高度钢筋混凝土梁竖向刚度和抗弯承载力等方面的适用性,并提出体外预应力加粘贴钢板综合加固技术,可为同类桥梁的加固设计与施工提供参考。     

铁路钢桁梁桥结构校验系数研究

以2座铁路钢桁梁桥的试验数据为基础,介绍钢桁梁结构校验系数通常值的适用条件及其特点,研究桥梁的理论内力和变形与平面、空间计算模型的相关性,分析钢桁梁挠度实测校验系数,杆件和纵、横梁应力实测校验系数的特征,提出利用实测的应力、挠度和结构校验系数定量评价桥梁强度和刚度的方法。研究结果表明:钢桁梁桥检定试验宜采用空间模型计算杆件的内力和结构变形,并由此得到结构校验系数;现有简支钢桁梁的结构校验系数通常值不适用于连续钢桁梁;采用结构校验系数换算求得设计活载下的杆件应力和桥梁挠度,可较为准确地评价桥梁结构的强度和刚度。研究结论可供相关单位桥梁检定和规范修订时参考。     

体外预应力加固重载铁路盖板涵试验研究

目前大秦铁路运输荷载日趋增加,桥梁的既有损伤不断加重,桥梁不断老化,破损。通过既有盖板涵承载力评估可知,盖板涵混凝土压应力已经超出规范要求。为了改善盖板的受力性能,提高盖板的承载能力,对盖板进行体外预应力加固。根据已加固盖板的室内静载试验和200万次疲劳试验,结合数据研究体外预应力的加固效果。结果表明,体外预应力加固可以大幅度提高盖板的承载能力,在正常使用状态混凝土压应力最大降低约32%。最后,根据力学理论推导体外筋应力增量计算公式,借助试验结果验证理论计算的准确性,为体外预应力加固的实际施工提供理论指导。     

六四式铁路军用梁预应力加固影响因素分析

体外预应力加固技术可以有效提升铁路抢修钢梁器材的承载能力和竖向刚度,但实际抢修中复杂的工况可能对加固效果产生一定的影响。本文以32 m跨双层六四式铁路军用梁为研究对象,提出设有撑杆的折线形加固方案,从受力状况和竖向挠度2个方面,分析了预应力、荷载和撑杆长度3种因素对六四式铁路军用梁加固效果的影响。结果表明:增大预应力可使六四式铁路军用梁的弦杆应力和跨中竖向挠度明显减小,但应力和挠度的下降速率也随之减小;荷载的变化可明显影响弦杆应力和竖向挠度的大小,但对应力和挠度随预应力的变化规律影响很小;增大撑杆长度可明显提升六四式铁路军用梁的承载能力和竖向刚度。     

铁路混凝土桥梁加固施工技术

通过对包神铁路桥梁加固中时桥梁情况进行详细分析,采用了体外预应力加固法、粘贴钢板加固法,并引进了低曰缩锚具、聚合物混凝土等新材料,大大提高了桥梁的整体刚度和稳定性,达到了预期效果。     

体外预应力在某连续刚构桥加固中的应用及其效果分析

以体外预应力在某连续刚构桥加固中的应用为例 ,介绍体外预应力筋在上部结构箱梁中的布置形式、锚固和转向的方式以及张拉方法。通过对箱梁结构的竖向位移和混凝土应力的监测 ,分析该桥体外预应力加固的效果。结果表明 ,体外预应力增加了结构的压应力储备 ,改善了箱梁混凝土的应力状态 ,对结构的补强起到了一定的效果     

PC梁加固前后使用性态差异性试验研究

通过模型梁加固试验,研究桥梁正常使用阶段,主梁开裂前后及加固前后力学性能以及主梁开裂后的加固效果。试验结果表明:在降低主梁应力、挠度和裂缝等关键力学指标上,总体上呈现主被动结合加固法主动加固法被动加固法的规律。在不同等级荷载作用的全过程中,开裂截面的中性轴高度和抗弯刚度随荷载增加均呈非线性变化,以往相关文献中按分段线性考虑不能反映结构真实的截面特性和受力状态变化规律,同时对已经开裂和损伤的旧桥进行加固试验时,计算模型中应考虑运营桥梁损伤的现实状态,否则可能出现部分开裂截面加固后即使在第一级加载作用下,其开裂截面的校验系数(特别是受拉区钢筋应力校验系数)仍不能降低到1.0以内。研究成果可为今后类似工程的加固设计和检测评估,以及有关规范的完善提供参考。     

符汶大桥体外预应力加固技术研究

"5.12"地震后四川地区大量桥梁受到不同程度破坏,以符汶大桥的体外预应力筋张拉加固为例,分析了体外预应力加固理论、施工技术,同时总结出体外预应力加固技术在施工中的关键要点,为今后类似桥梁加固提供参考。     

已下挠连续梁桥加固方案研究

针对目前一些大跨径预应力混凝土连续梁桥跨中长期挠度过大的问题,以汾江大桥为工程背景,分析导致该桥主梁挠度过大的主要原因。通过实测资料进行计算分析,说明体外预应力加固未能阻止主梁进一步下挠的原因。提出一种以钢箱梁替代跨中梁段的加固方案,通过计算分析其加固效果并与体外预应力加固进行对比,简单分析其可行性并展望应用前景。     

体外预应力技术在某曲线梁桥加固中的应用分析

结合实际曲线梁桥结构,采用体外预应力方法进行加固,并对该方法进行介绍,阐述作为主动加固的体外预应力加固技术的优点,并对体外预应力加固设计中需要特别注意的极限应力合理取值、预应力损失及张拉控制应力进行探讨。利用有限元程序MIDAS/Civil建立该曲线梁桥整体计算模型,对采用体外预应力技术加固的曲线梁桥进行了应力和抗裂验算,通过与加固前各项指标的比较分析,得出加固方案的合理性。     

碳纤维板在重载铁路低高度钢筋混凝土板梁体外预应力加固中的应用研究

迄今,预应力碳纤维板应用于重载铁路钢筋混凝土梁加固改造的实例较少,其加固效果尚需深入研究。本文先阐述了体外预应力加固钢筋混凝土构件的设计思路,又根据现行铁路规范对加固前后梁体的应力、挠度及裂缝宽度进行了检算,并通过试验场内的静载试验验证了预应力碳纤维板加固钢筋混凝土板梁的加固效果。研究结果表明,采用预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁能够显著提高梁体受力性能,在1.2倍ZH荷载作用下能够满足运营要求,该技术可以在重载铁路加固改造中推广应用。     

体外预应力加固桥梁的试验研究

介绍利用体外预应力技术加固桥梁的技术特点,模拟实际工程中受弯构件的工作状况,分析体外预应力布筋方式及转向器等对试验梁的影响。     

采用体外预应力技术加固既有桥梁

通过对既有连续梁加固的实例，介绍运用体外预应力技术加固既有桥梁的施工方法。总结归纳出运用体外预应力技术加固既有桥梁时设计、施工的一般过程。     

在役预应力混凝土梁桥静载试验

为了深入分析一在役桥梁的安全状态,开展在役桥梁的静载试验,分析了实际工作状态及承载能力,提供了可靠的挠度、应力等数据。该桥静力荷载参数均表明桥梁结构在静载试验过程中能够较好的保持弹性工作状态,且控制截面变形与平截面假定吻合。实测的主梁控制截面校验系数在0.7~0.8之间,表明结构竖向刚度能够满足实际荷载要求。试验结果可为该桥梁的日常维护、加固、改建等提供必要的依据。     

预应力碳纤维片材在桥梁加固中的发展现状与展望

对桥梁加固中的新技术--预应力碳纤维布加固中的张拉工艺、控制应力、预应力损失估算、破坏模式、设计理论、使用性能等发展现状进行了总结;并指出这项技术存在的问题及进一步研究的方向,以期为类似工程的实践提供有益借鉴.     

多病害预应力空心板梁桥承载性能试验研究

为评估既有病害对桥梁承载性能的影响,以某座跨多条铁路线的预应力混凝土空心板梁桥为背景,通过原位静载试验对其承载能力开展研究。根据铁路运营安全保障要求,选择不同试验孔对桥梁挠度、应变、裂缝宽度变化以及上拱度进行测试,并利用数值模拟计算挠度与应变的理论值。在此基础上对桥梁结构校验系数与横向分布系数进行分析,并综合各项试验结果评估该桥承载性能。结果表明：结构校验系数分布在0.22～0.51间,且实测横向分布系数与理论值吻合良好;梁底纵向裂缝宽度在荷载作用下没有明显变化,裂缝的产生与汽车荷载关系较小;空心板梁上拱度介于32.8～43.2 mm,梁体具有充足的预压力。     

重载铁路小跨度桥梁换梁施工及运营性能测试分析

在既有铁路扩能改造过程中发现中小跨径混凝土桥梁产生了较为严重的病害,通过常规加固技术(如粘贴碳纤维)难以满足长期重载运营要求。以一座跨度为8 m的钢筋混凝土重载铁路桥梁为工程背景,介绍了在役钢筋混凝土梁更换为钢梁的施工过程。通过对换梁改造后的桥梁进行运营性能试验,评价了该桥实际工作状态并检验了换梁效果。研究结果表明:换梁改造后桥梁跨中横向振幅、跨中动挠度动力系数、动应变动力系数远小于规范值;与更换前在役钢筋混凝土梁相比,主梁跨中横向振幅降低率约为74. 6%～85. 2%,桥墩墩顶横向振幅降低率约为11. 1%～50. 0%。