大跨预应力混凝土连续梁桥的预应力损失识别

大跨预应力混凝土连续梁桥预应力损失直接影响桥梁的受力状态和运营,预应力损失过大将导致主梁跨中下挠、腹底板开裂、承载力下降,甚至危害结构安全。以荆州海子湖大桥为研究对象,建立该桥有限元模型,基于长期监测系统实测数据,研究大桥运营期间预应力钢束应力变化规律。运营监测1年以来,钢束应力实测值小幅波动,但整体上呈下降趋势,反映出钢束发生了一定的预应力损失。基于挠度影响矩阵,提出了一种利用主梁实测挠度值反演钢束预应力损失的方法。根据主梁成桥1年期间实测的挠度值反演预应力损失,并与实测的预应力损失值进行对比分析,结果表明:所提方法有效、可行,可为同类型桥梁预应力损失的识别提供参考。     

大跨径PC连续刚构桥长期下挠影响因素分析

以栗子坪大桥——大跨径预应力混凝土连续刚构桥为工程实例,采用有限元程序Midas/Civil对其进行施工过程和运营阶段仿真计算,分析混凝土超方、预应力损失、混凝土收缩徐变、刚度损失等因素对大跨径预应力混凝土连续刚构桥跨中长期挠度的影响。计算结果表明:混凝土超方和桥面铺装施工误差导致的自重增加均可引起桥梁跨中长期挠度增加,后者超重使桥梁跨中长期挠度增加更大;预应力损失对桥梁跨中长期下挠影响非常显著,其中顶板束预应力损失影响最大,其次是腹板束,底板束影响最小;桥梁跨中长期挠度与终极徐变系数、环境相对湿度的变化有很大关系;梁体刚度降低使桥梁跨中长期挠度增加较多,且早期刚度的降低对桥梁跨中挠度增加影响较大。     

预应力混凝土T梁的预应力损失

预应力损失对预应力混凝土桥梁的结构性能有重要的影响。T梁是先简支后连续桥梁最常见的预制构件,在高速公路建设中得到广泛应用。定量地了解该类构件的预应力损失对施工质量控制有指导意义。以30 m T梁为例,根据规范的相关公式计算预应力损失,并对影响预应力损失的因素进行定量讨论。     

大跨度预应力混凝土箱梁竖向预应力损失试验研究

文章通过某大跨预应力混凝土连续箱梁桥施工时对腹板竖向预应力损失进行的实桥测试,对不同长度箱梁竖向预应力损失的影响因素试验研究,并与规范理论计算值进行对比,并提出相应的控制措施和改进建议,为同类桥梁今后的竖向预应力设计和施工积累经验。     

有效预应力对PC连续刚构桥挠度的影响

以涪陵区聚云大道沙溪沟大桥工程为背景,运用有限元软件对其进行仿真模拟计算,分析了PC混凝土连续刚构桥顶板和底板的纵向预应力筋有效性的降低分别对关键截面（零号块根部截面、L／4截面、跨中截面）处挠度的影响,从而找出了一种对挠度影响最不利的纵向预应力的损失情况,即最不利组合。计算结果表明,主梁纵向预应力有效性的逐渐降低是PC混凝土连续刚构桥梁后期挠度下挠过大的主要原因之一,且当顶板纵向预应力失效50％,同时底板纵向预应力失效30％的时候,对挠度的影响最不利。文章给出了相应的控制预应力有效性降低的措施。     

纵向预应力束筋张拉对连续梁桥挠度的影响

利用虚位移理论计算了桥梁纵向预应力束筋张拉对连续梁桥主梁挠度的影响,编制平面杆系有限元程序计算了预应力张拉前后主梁挠度的变化值,并将实际工程的实测值与计算值进行了比较,验证了计算公式的可靠性.     

大跨预应力连续梁桥悬臂施工控制研究

采用MIDAS/Civil建立某大跨预应力连续梁桥有限元模型,分析不同施工阶段荷载作用下桥梁位移和应力变化及施工过程中温度对主梁挠度的影响。结果表明,一个梁段施工完成后会影响前一个梁段标高,但各梁段控制偏差变化趋势大致相同;梁段悬臂越长,浇筑、张拉前后挠度越大;温度对悬臂梁段变形有很大影响,温度越高,悬臂竖向变形越大;大跨径连续梁桥悬臂施工时,预应力张拉产生的位移只能抵消一部分恒载位移;浇筑、张拉前后箱梁实测应力大多小于理论值,最大悬臂时梁段的预应力储备增大。     

大悬臂预应力盖梁设计与计算

针对城市高架桥项目中的大悬臂预应力盖梁,以实际工程中的典型桥墩为研究对象,通过建立MIDAS计算模型,分别对施工过程及桥梁运营中盖梁受力进行分析,对预应力盖梁尺寸及计算各项参数取值进行研究,为大悬臂预应力盖梁的设计与应用提供借鉴。     

基于预应力损失识别的连续刚构桥内力计算方法

从连续刚构桥病害成因出发,以桥梁实测挠度为基础,采用位移影响矩阵建立非确定性预应力损失与主梁下挠的关系,通过求解非线性约束优化问题,识别非确定性损失大小及分布,可以得到由此产生的内力增量,进而计算桥梁实际受力状态。由于未考虑箱梁开裂及徐变模型误差等因素,预应力非确定性损失识别结果存在一定程度的夸大。通过不同约束条件的敏感性计算,分析了损失比取值范围对损失识别结果及内力计算结果的影响。将此方法应用于某桥的承载力分析中,计算结果与桥梁实际情况符合性较好,对同类桥梁的计算分析及加固设计有一定的参考意义。     

预应力钢——混凝土组合梁的预应力技术

分析了预应力钢-混凝土组合结构与普通体外预应力结构的预应力技术不同之处,讨论了预应力钢-混凝土组合梁的预应力应力损失计算方法、预应力增量计算方法和预应力筋防护技术.指出预应力损失计算时需要考虑混凝土翼板的非自由变形,其中钢梁对混凝土翼板的约束作用最为明显.回顾了无粘结预应力筋应力增量的计算方法,并认为基于能量的计算方法更适合预应力钢-混凝土组合结构.最后还介绍了国外预应力防护技术.     

大跨度混凝土梁桥的合理成桥状态设计方法

针对采用节段悬浇施工的大跨度混凝土梁桥普遍存在的持续下挠问题,提出基于荷载效应平衡的"合理成桥状态"概念以及相应的预应力配筋设计方法。通过合理的纵向预应力配置去适度平衡多种作用效应,使桥梁处于合理的成桥状态(弯曲状态、应力状态和挠曲状态),以便能够抑制跨中长期下挠。此外,还提出控制最大压应力水平和采用体内-体外混合配束的设计策略。结合持续下挠的机理讨论,认为合理成桥状态是一种能有效抑制桥梁下挠的实用设计方法。     

大跨径连续刚构桥主跨底板合龙预应力束的空间效应研究

对大跨径连续刚构桥中跨底板混凝土在底板预应力筋作用下可能纵向开裂的现象进行了分析,阐述了产生这种现象的力学机理。根据一座跨径布置为140 m 268 m 140 m的单箱单室预应力连续刚构桥的结构与设计特点,对该桥在底板预应力作用下的空间效应不利影响进行了分析,提出了避免跨中箱梁底板纵向开裂、底板混凝土向下崩出和腹板竖向拉应力过大的建议,可为大跨度连续刚构桥的设计提供参考。     

燃油火灾下预应力混凝土梁耐火试验

为研究预应力混凝土（PC）桥梁遭遇燃油火灾时的耐火性能，设计制作了3榀大比例PC简支缩尺模型试验薄腹梁，包括1榀箱形截面梁和2榀双T形截面梁，以荷载水平和截面类型为试验参数，开展了燃油火灾升温条件下PC梁局部受火试验。获取了梁截面混凝土温度和预应力钢束温度变化、跨中挠度变化、有效预应力衰变、裂缝开展、爆裂分布与深度以及耐火极限相关试验数据，深入探索了燃油火灾高温下PC梁的损伤演化规律和破坏模式。试验结果表明：梁截面各测点温度在受火期间随着受火时间的增加其整体趋势不断升高，由于水分的蒸发造成温度曲线在100 ℃~120 ℃之间有一明显的缓平段，箱形截面梁箱内温度在达到100 ℃后几乎保持不变。停火后，混凝土内部和预应力钢束温度持续升高，距受火面距离越远，在停火后升温持续时间越长，预应力钢束在停火后最高升温161 ℃。火灾下PC梁挠曲变形分为受火初期显著增长、受火中期缓慢增长和受火后期急速增长3个阶段，最终由于预应力钢束断裂表现出明显的脆性破坏特征。按常温下适筋梁设计的PC模型试验梁在火灾高温下呈现为少筋梁破坏特征；钢束的有效预应力在火灾高温下表现出先增加、后衰减，最后被拉断应力突然降低的三阶段变化特性。箱形闭口截面梁的混凝土温度和预应力钢束温度均低于双T形开口截面梁，其耐火性能明显优于双T形开口截面梁，破坏时预应力钢束临界温度分别为397 ℃和319 ℃。荷载水平由0.35增加至0.55时，火灾下PC梁耐火极限降低21%，破坏时预应力钢束临界温度由416 ℃降低至319 ℃。研究成果可为PC桥梁耐火试验提供方法指导，为其抗火设计和灾后应急提供理论依据。     

小半径 PC 曲线梁桥分析和设计要点

结合PC曲线梁桥的力学特征,梳理国内规范曲线梁桥的相关条文,从分析方法、支承体系影响、桥墩高度和支座刚度、恒载扭矩、预应力效应、支座横向偏心等方面总结小半径PC曲线梁桥的分析要点,从构造设计、钢束设计、钢筋设计、附属设计等方面总结小半径PC曲线梁桥的设计要点,相关结论可为设计人员提供参考。     

大跨径梁式桥的主要病害

论述了预应力混凝土大跨径梁式桥的两种主要病害,一是跨中下挠,二是梁体开裂。分析了跨中下挠、垂直裂缝、斜裂缝、纵向裂缝的原因,并叙述了预防对策。这些对策主要是:梁有足够的正截面和斜截面强度;设计中要控制恒载挠度(包括徐变挠度)在一个较小值;在梁纵向两悬臂端施加水平力对顶后合龙;三维分析箱梁主拉应力并布置预应力束;预留体外备用钢束;混凝土加载龄期不小于7天;竖向预应力应两次张拉以保证有效预应力。     

波形钢腹板PC组合箱梁双挂篮合龙技术

波形钢腹板-PC(预应力混凝土)组合箱梁起源于20世纪80年代的法国,20世纪90年代初为日本接受并大力推广,至今已成为日本高速公路的推荐桥型.近年来,国内波形钢腹板PC箱梁由开始的中小跨径逐步运用于大跨度连续梁桥与斜拉桥,常用的施工方法有支架法、悬臂法和顶推法.而合龙段施工作为挂篮悬臂施工的最关键的一道工序,直接关系到主梁线性和桥梁整体受力状态.     

大跨径PC连续梁桥悬臂施工中的工艺控制

结合实例,分析大跨径预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工过程中温度对主梁结构应力和挠度的影响。通过合理选择立模时机和在不同温度下适当调整立模标高,使主梁线形平顺。在梁体温度均匀时张拉预应力钢束,可减少结构的预应力损失。结构应力和应力增量的确定,为改进施工工艺参数提供了科学依据。     

钢筋混凝土箱形梁桥悬臂施工阶段温度效应研究

以新疆伊犁特大桥为工程背景,利用ANSYS有限元软件建立悬臂施工阶段箱梁的温度场仿真模型,对箱形梁桥施工过程中温度效应进行计算与分析,得到桥梁在不同时刻温度场作用下的应力及线形变化,并与现场试验数据进行对比,验证了该温度场仿真模型的正确性,得出一些温度效应对大跨度钢筋混凝土箱梁桥施工的影响规律。     

预应力混凝土箱梁竖向预应力钢筋有效预应力检测研究

在大跨度预应力混凝土桥梁中,竖向预应力不足或预应力损失过大将导致箱梁腹板产生斜裂缝,如何检测箱梁竖向预应力钢筋的损失,寻找箱梁施工时竖向预应力筋张拉力简单实用的检测方法成为大家关注的热点。为了能够有效的检测箱梁施工过程中的竖向预应力是否达到设计值,本文基于结构动力学理论,通过有限元模型的大量模拟计算,建立起竖向预应力筋外露段长度、锚固段刚度增大系数与外露段动力特性之间的参数关系;通过模型试验建立了箱梁竖向预应力筋有效预应力和锚固段刚度增大系数的关系,并在现场某座连续刚构桥上进行了部分节段的检测。本文方法为高效、简便的检测竖向预应力钢筋的有效预应力提供了保障。     

体外预应力技术在连续钢箱梁桥中的应用

以上海市某连续钢箱梁桥为依托,分析了体外预应力技术在连续刚箱梁桥中的作用,介绍了为确保锚固和传力构件强度和稳定所采用的钢锚箱和转换器构造;同时采用Midas/Civil建立有限元模型,分析了体外预应力技术在降低支点负弯矩区段钢箱梁上缘应力的作用。所得结论可为大跨径钢桥设计提供参考。