预应力混凝土T形梁桥检测与加固技术研究

介绍了预应力混土T形梁桥检测理论方法、损伤评价体系和桥梁承载力评定理论。结合现场实测讨论了预应力混凝土T形梁桥混凝土强度、裂缝宽度对桥梁整体性的影响。通过静、动荷载试验得到桥梁结构的频率等特性,进而对桥梁结构性能进行评价。探讨了桥梁加固技术并进行了实际应用,对同类型桥梁的检测评估及加固有一定指导意义。     

针对列车提速的32 m梁加固方案比选

研究目的：为避免发生桥梁结构的局部疲劳损伤以及车桥共振现象,保证桥梁结构具有足够的整体刚度和安全运营性能,同时满足列车舒适度的要求,有必要对现有桥梁进行加固。 研究方法：针对影响结构自振频度的因素并结合桥梁的实际情况,提出了几种不同的桥梁加固方案.在采用有限元方法进行模态分析之后,考虑了施工的可行性,对各方案进行了比选,提出了较为合理的加固方案。 研究结果：桥梁在车辆动荷载作用下将发生振动,目前既有线上的铁路桥梁是基于修建时设计时速进行动力设计和评估的.当列车速度提高以后,车辆激振的频率发生变化,桥梁结构的响应也相应改变.通过测试发现提速后现有桥梁的主要问题在于一阶横向自振频率偏低,桥梁横向振幅偏大。 研究结论：从影响桥梁结构固有频率的因素出发,通过有限元计算可以知道扩大横隔板和增加支架对于提高横向频率来说都是有效的加固手段.从整体效果而言,方案二的加固效果最好,而将混凝土支架替换为角钢与混凝土结合的支架同样能满足要求,同时在既有桥梁上完成这样的加固也是可行的,因此,建议使用第五种方案进行加固。     

外部粘贴预应力碳纤维板技术加固桥梁结构的工程应用与评估

采用外部粘贴预应力碳纤维板技术对金刚桥进行加固。金刚桥是一座已使用40多年的钢筋混凝土简支T形梁桥,开裂严重,抗弯刚度退化,在汽车荷载作用下梁体挠曲变形明显,需要进行加固并提高其通行荷载。根据正截面承载力验算结果,确定在主梁底部和梁肋两侧尽可能接近底部的位置粘贴预应力碳纤维板进行加固,以提高抗弯强度。加固过程中采用结构基座式的预应力张拉设备对碳纤维板施加1 000 MPa的初始应力,并在桥梁支座处通过永久性锚具设置了可靠的锚固。加固完成后采用标准荷载对桥梁进行荷载试验。试验结果表明:应用预应力碳纤维板加固技术,桥梁结构承载力满足加固设计荷载要求,且挠曲变形显著减小,桥梁结构的内力分布得到明显改善。     

在役石拱桥的钢-混凝土组合结构加固法

结合工程实例,通过计算分析,采用钢-混凝土组合结构配合挂网、自密实混凝土的方法,对石拱桥进行加固,可显著提高桥梁的承载力、刚度及防撞击能力,从而达到桥梁荷载等级提升、运营能力提高的目的。同时,节省了大量模板,解决了湖南地区轻型石拱桥粘钢困难,加固效果难以保证的难题,为石拱桥的改造加固提供了一种新思路。     

用碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布加固组合梁受力性能试验研究

目前粘贴碳纤维布加固混凝土结构多采用环氧类有机胶,但其软化点过低,多为60～80℃。夏季由于气温高,一些地区混凝土桥梁结构表面温度常超过环氧类有机胶的软化点,用环氧类有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土结构难以满足耐高温要求。为此,选用600℃时强度不低于常温强度的碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布,对经历承载能力极限状态的4根黏结预应力内置圆钢管桁架混凝土组合梁进行加固并进行受力性能试验,获得加固梁的受弯承载力试验值和二折线的跨中荷载-挠度变形曲线。基于试验结果,提出考虑原梁加载历程影响的此类加固梁受弯承载力计算方法,建立与试验结果吻合良好的刚度计算公式。     

高寒地区铁路地道桥火灾烧损后性能研究与加固技术

哈尔滨市长江路地道桥内因车辆追尾爆炸起火,造成地道桥内结构严重受损、道路封闭。本文详细阐述了火灾后地道桥的荷载试验、混凝土抗压强度试验、地道桥损坏等级评定。研究并拟定了总体加固方案、钢筋加固方案、混凝土加固方案、加固工艺流程、冬季施工防寒方法以及施工注意事项等技术文件。该桥加固后,经多年运营观察,效果良好,这些技术确保了哈尔滨市长江路尽快恢复使用。桥梁烧损加固技术是一项有代表性、复杂性的新课题,因此,研究铁路桥梁火灾后的结构受力分析、加固设计和施工技术具有现实意义。     

铁路空心薄壁桥墩现存预应力测试试验研究

桥梁墩身现存预应力的确定受多种因素影响。本文结合有限元分析,针对不同荷载、槽间距、槽长、开槽深度等影响因素,讨论了测点处工作应力变化趋势,确定了应力完全释放所需的开槽深度、间距等相关试验参数。以比利沟大桥铁路空心薄壁墩为试验对象,进行墩身内壁切槽和动力性能试验,为今后混凝土桥梁使用性能评估、维护及加固提供技术参考。     

预张碳板加固已承受荷载的RC梁弯曲试验

研究目的:根据外贴纤维增强聚合物(fibre reinforced polymer,简称FRP)片材加固已受荷载作用的RC梁加固材料FRP强度利用率不高、正常使用阶段性能改善不佳等缺点,首先对混凝土梁施加一定的初始荷载,然后对碳纤维增强聚合物(CFRP)薄板施加预应力再锚固并粘贴于混凝土梁受拉面,研究预应力、混凝土梁初始受荷状态等参数对试验梁弯曲性能的影响;对比预应力CFRP板加固构件与普通外贴CFRP板加固受弯构件的承载力、跨中挠度及应变、裂缝扩展情况等,指出预应力碳纤维薄板加固混凝土桥梁方法的可行性和优越性。研究结论:(1)与外贴加固梁相比,预应力CFRP板加固后混凝土梁的屈服荷载、极限荷载分别提高了15.5%和10.5%;(2)位移延性比未加固的基准梁略有降低;(3)纯弯段裂缝间距相对更小,可有效抑制裂缝的扩展,改善混凝土梁使用阶段性能;(4)本研究成果可供桥梁加固研究及应用参考。     

CFRP加固钢筋混凝土梁疲劳刚度的试验研究

研究目的:碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法.粘贴碳纤维布是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法, 可用于延长损伤混凝土结构的使用寿命.研究结果:CFRP加固混凝土梁在疲劳荷载作用下, 正截面平均应变仍符合平截面假定.加固梁在疲劳荷载作用下刚度降低,裂缝宽度增大.得到了CFRP加固钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的疲劳刚度计算方法和计算公式,计算结果与试验结果符合良好.     

隧道衬砌背后空洞上方落石对衬砌结构的破坏机理及整治措施

针对某铁路隧道衬砌出现的掉块病害进行了现场勘查以及三维激光扫描,并对隧道衬砌掉块的成因进行了分析。引入混凝土冲切破坏理论计算方法,估算了衬砌抗冲切承载力。同时,借鉴国内外落石冲击力理论、经验计算方法并利用LS-DYNA动力学软件建立了落石冲击衬砌结构动力学分析模型,对落石冲击作用下衬砌结构的破坏机理进行了分析。结果表明:不同方法计算的落石冲击力与有限元分析所得的冲击力差异较大,这主要是因为各种计算方法的试验条件、理论基础不同;衬砌背后空洞上方的落石冲击衬砌时,在短时间内冲击荷载将达到峰值,易导致衬砌结构发生冲切破坏。针对该隧道状况,通过方案比选,提出了预制拼装波纹板的整治技术。     

特种车辆通过桥梁的加固与评估

某三级公路桥梁,设计荷载等级为汽20,需要通过总重130 t的特种车.为保证桥梁的使用安全,对其状态进行了评估,根据评估结果对桥梁进行了维修加固.维修加固后采用荷载试验的方式,对桥梁的加固效果及通行能力进行了检验.荷载试验结果及特种车运行过程都表明,桥梁加固后的安全性和耐久性都有了提高和保证.     

混凝土结构人行天桥减振加固技术研究

当人行天桥舒适度偏低时,尽管结构强度满足要求,但是由于结构共振引起的加速度、振幅过大,超过人体舒适度耐受极限,极易在人的心理上造成恐慌。本文以某钢筋混凝土结构人行天桥加固工程为依托,利用有限元软件对桥梁舒适度进行了分析,针对桥梁结构特点和存在问题提出了减振加固方案,并对其动力特性进行了计算和对比。最后对加固后桥梁舒适度进行了现场实测,试验结果表明采用调谐质量阻尼器可有效提高混凝土结构人行天桥舒适度。     

实验梁尺寸对简支梁内嵌CFRP板条弯曲性能影响

研究目的:针对外贴碳纤维增强聚合物(Carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)片材加固混凝土梁易剥离等缺点,本文首先在混凝土梁表层开槽并嵌粘CFRP板条,继而开展单调加载的弯曲性能试验,分析了不同试验梁尺寸(缩尺模型梁尺寸与原型梁尺寸的比值为1/2)对混凝土梁特征荷载、裂缝分布及其间距、钢筋及CFRP板条应变等的影响。研究结论:结果表明:(1)实验梁尺寸对嵌入式加固效果有一定影响,特别是对持续荷载作用下混凝土梁加固后的性能影响更为明显;(2)同荷载下,模型梁的挠度大致为原型梁挠度的1/2,接近几何相似系数;(3)持续荷载作用下的混凝土内嵌CFRP片材加固效果也相对较好,承载力提高幅度均小于无初始荷载作用下的混凝土加固梁,与实验梁几何相似系数无线性关系,且模型梁加固后裂缝间距相对更大,设计时应注意;(4)本研究结果可供桥梁加固研究及应用参考。     

混凝土桥梁防火设计初步探讨

近年来,几乎每年都有既有混凝土桥梁的火灾事故发生,造成了桥梁梁体、墩台等主要承载结构严重损伤,受损桥梁虽然经过表面修复及加固处理,但内部钢筋及混凝土损伤程度却难以准确判定,桥梁运营依然存在安全隐患。如果从桥梁设计之初就考虑防火要求,则可将火灾所致结构损伤将至最低。本文从灾后损伤类型、火灾反应机理、设计阶段防火设计,以及灾后损伤评定和加固设计等方面,对混凝土桥梁防火设计思路进行了初步探讨。     

铁路旧桥采用碳纤维加固的效果分析

碳纤维加固技术,在桥梁结构加固中已开始应用。尽管碳纤维材料本身具有一系列优异性能,但如何使之与混凝土共同受力,提高结构的承载能力仍是一个关键的问题。文章以混凝土旧桥和既有预应力混凝土T梁采用碳纤维加固前、后的试验结果,分析碳纤维加固桥梁的效果。     

碳纤维加固混凝土梁的试验研究与工程应用

为了探讨碳纤维加固既有混凝土桥梁的有效性,进行了混凝土梁碳纤维加固的试验研究。通过试验结果分析,发现碳纤维加固可以有效地提高既有混凝土桥梁的承载力和刚度,是加固混凝土梁的一种有效方法。     

双箱单室钢箱梁摊铺沥青混凝土时的温度荷载模式

城市中小跨径钢桥逐渐采用沥青混凝土摊铺,沥青混凝土高温摊铺会对桥梁结构产生影响,需建立沥青混凝土高温摊铺时的温度荷载计算公式对不同类型桥梁进行分析。采用ANSYS建立钢箱梁节段瞬态热传导模型,分析浇筑式沥青混凝土摊铺过程中双箱单室钢箱梁温度场的分布特征。根据仿真结果建立了温度荷载计算公式,并利用热-结构耦合分析模型与梁单元模型讨论温度荷载公式在梁单元模型中的适用性。研究结果表明:采用温度荷载计算公式计算支座纵向位移时误差较小,计算支座竖弯转角时误差较大,计算支座竖向反力及梁体竖向位移时误差在10%以内。     

火灾作用后CFRP加固钢筋混凝土梁的试验研究及数值分析

结合对结构火灾损伤的分析,采用有限元方法对火灾后CFRP(Carbon Fiber Reinforeed Plasties)加固钢筋混凝土梁荷载与应变、挠度的关系进行了数值分析,并与试验结果进行了比较,吻合良好。加固后的混凝土梁在钢筋屈服后,仍然有一定的荷载容量。这种荷载承受能力可一直持续到结构破坏,这主要是碳纤维布在后期发挥的作用,用碳纤维布加固受火后的混凝土梁,能明显提高极限承载力,在钢筋屈服后对梁的刚度有较大幅度的提高。CFRP加固梁在加载过程中裂缝发展较为缓慢,裂缝数量多且密集,裂缝宽度明显小于未加固梁,这是由于CFRP的约束作用限制了梁底及梁侧裂缝的进一步发展,有利于增强梁的刚度。用有限元方法对CFRP加固梁进行分析能够达到比较精确的理论分析结果。该试验与理论分析结果对加固钢筋混凝土梁的研究具有十分重要的参考价值。     

混凝土旧桥的评估与加固

本文介绍铁路，公路若干混凝土旧桥的病害评价和加固实例。指出慎重进行病害桥梁评估和制订适宜的加固方案的重要性。还建议加强桥梁检测手段和维修装备以及加强桥梁结构耐久性的研究。     

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。