城市桥梁检测评定的常用方法及示例

为了保障城市桥梁的安全运行,介绍了几种桥梁检测方法,主要包括桥梁病害检查、桥梁构件复核及尺寸测量、几何形态参数测定、结构无损检测、上部结构承载力检算、荷载试验等。对几种主要的检测手段进行了举例说明,从检查内容、检测方式、检算结果等方面,阐述了桥梁检测过程,为桥梁运行期间规范风险源辨识、评估与管控工作,以及规范检测和养护等工作提供参考。     

变高度连续钢桁架桥力学性能分析

以空间曲面桁架桥为例,采用桥梁专业计算软件建立三维模型,分析空间异形桁架各杆件的力学性能和特点,并拟定杆件尺寸,验算桁架各构件强度、刚度;通过屈曲分析,验算全桥整体稳定性及构件稳定性,根据曲面桁架受力特点优化构件尺寸.对空间曲面桁架桥结构动力特性的分析表明,其振型表现为横向振动,可通过增加两榀曲面桁架间的横向联系来抵消由构件本身引起的弯矩.     

简支梁旧桥加固技术探讨

通过某简支T梁桥病害情况,介绍了粘贴碳纤维板、粘贴钢板、增强梁间横向联系等几种常见加固技术的原理和方法。以计算实例阐述了桥梁构件正截面抗弯承载能力的计算方法,以及粘贴碳纤维板加固后承载能力极限状态检算的方法与步骤。简要介绍了针对旧桥耐久性病害进行修复的处理方案。     

偏心受压构件极限承载力的实用计算方法

为了方便快捷地求解矩形及圆形截面偏心受压构件的极限弯矩,基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中给出的偏心受压构件正截面抗压承载力计算公式,推导出了矩形及圆形截面偏心受压构件极限弯矩的计算公式,并进行相应的算法理论分析。还采用了有限元程序Midas进行比较计算,分析结果表明该方法具有较好的计算精度,满足桥梁设计需要。     

在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数计算方法研究

为提高在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数计算的准确性,提出考虑结构性能退化的弯矩横向分布系数计算方法。该方法通过建立不同参数组合的桥梁结构有限元模型,计算不同跨径和斜交角桥梁的弯矩横向分布状况,分析单侧、双侧铰缝不同损伤对弯矩横向传递的影响;以关键参数为自变量,弯矩比为变量,采用多元非线性回归分析法拟合得到弯矩横向分布系数简化计算公式,以及铰缝损伤引起的弯矩横向分布修正系数。实桥算例验证结果表明:该方法使用方便,计算结果可信,能够较好地适用于在役多车道空心板梁桥弯矩横向分布系数的计算。     

鱼腹式连续箱梁桥设计

连续梁桥利用支点处产生负弯矩来降低跨中的正弯矩,有效地分散了各截面的受力,由此增大了桥梁跨度.鱼腹式连续箱梁桥的边腹板呈流线形状,增加了界面抗弯、抗扭刚度的同时兼具了外形的美观性.现浇连续箱型梁桥的发展使得桥梁能够适应多种截面形式和道路线形设计,但同时增加了结构的复杂性.因此鱼腹式连续梁桥的计算需要经过精密的计算和调整以保证其安全可靠[1-3].通过一个鱼腹式连续箱梁桥实例,应用平面及空间有限元模型,对桥梁结构进行计算及调整优化,确保桥梁纵、横向以及桥面板等构件满足受力和抗裂等要求[41,为类似桥型设计提供参考.     

连续刚构桥墩计算长度系数的确定方法

桥墩属于偏心受压构件,对于长细比超过17.5的构件,截面内力应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响,应按照规范的规定进行考虑,其中主要影响因素是计算长度.鉴于规范给定的计算长度取值均是针对理想的边界条件,而实际桥梁构件的边界条件很难理想化为固结、铰接或自由等.通过结构整体稳定分析得到构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近结构实际情况的数值,对于同类桥梁的设计具有一定的指导意义.     

适用于工业化建造的组合梁负弯矩裂缝控制措施研究

依照实际工程的材料参数、构件尺寸与施工工艺,运用空间梁单元有限元分析方法,结合工业化建造特点与要求,对组合梁负弯矩区裂缝控制措施进行分析研究,计算各种负弯矩裂缝控制措施的实际效果。得出了35m和45 m标准跨径组合钢板梁负弯矩裂缝控制措施效果的定量分析结论,可以为同类型桥梁结构的设计、施工提供一定参考。     

不同优化方法对斜拉桥成桥状态的影响分析探究

参考工程案例实用数据,借助有限元数理计算方式,基于零点移位法和最小屈曲应变能法,对斜拉索桥成桥状态数理计算开展专题分析探究。经过相关索力、弯矩及线形比对,分析了不同优化计算方法对该类型桥梁成桥状态的影响,以为同类斜拉索桥工程应用提供研究和技术参考,助力建设安全牢固的斜拉索桥梁。     

在用公路桥梁承载能力检测评定分析

以一座在用矮塔斜拉桥为例,根据JTG/T J21-2011《公路桥梁承载能力检测评定规程》,介绍了在用公路桥梁承载能力检测评定分析过程和方法;通过桥梁缺损状况检查评定和桥梁材质状况与状态参数检测评定,确定了分项检算系数,应用计算软件MIDAS/Civil建立模型,对桥梁结构进行承载能力检算评定;根据检算结果,通过5个静载试验工况,对主桥的主要控制截面应变、挠度、斜拉索索力和索塔塔顶位移进行了测试,进一步评定桥梁的承载能力。     

FRP板加固钢梁的设计方法研究

给出了包括概念设计和计算在内的FRP加固钢梁的设计方法。概念设计给出了评价是否采用FRP进行加固的因素,分析了钢结构加固的要点,并提出采用预应力转移恒载的加固方式。FRP加固钢梁设计的主要步骤是:确定材料属性、评估原有构件的性能、确定所需的FRP截面积、计算界面应力、考虑疲劳荷载下的性能及细节设计。在考虑疲劳荷载作用时,粘接层的最大界面应力不能超过静载强度的30%。     

汽车半轴用微合金非调质钢强韧化机理研究

通过对汽车半轴用微合金非调质钢组织结构的观察,并结合力学性能及疲劳性能的分析,研究了该微合金非调质钢的强韧化机理。研究结果表明,汽车半轴用微合金非调质钢空冷态和感应淬火后的组织形态和强韧化机理有所不同,前者的强化主要为位错亚结构强化和弥散强化,具有良好的强度和塑性,但冲击韧度略低;后者主要为相变强化,具有更高的强度和塑韧性。     

波纹钢板加固盾构隧道衬砌管片抗弯性能试验研究

为提高既有隧道结构承载力及刚度,对盾构隧道衬砌管片进行波纹钢板加固,并采用足尺试验方法,对2块加固管片与1块未加固管片进行2点抗弯加载,分析加固管片的受力过程、破坏模式以及加固机制,并对其加固效果进行总体评价。试验结果表明： 1）波纹钢板加固是一种有效的加固方法,可以有效提高管片极限抗弯承载力及刚度; 2）加固后管片破坏模式为斜截面受剪破坏; 3）加固钢板与管片界面间存在较大剪切应力与径向剥离应力,应设置有效的抗剪及抗剥离构造措施。     

粘贴钢板法加固牛鼻溪桥应用研究

粘贴钢板法加固桁架拱桥是众多加固拱桥的方法之一,文章结合工程现状及相关资料,从方案可行性、结构计算、力学原理等方面对粘贴钢板法加固牛鼻溪桥的应用进行了研究,并详细介绍了其施工工艺及其运用。     

钢板-混凝土组合在钢筋混凝土梁加固中的应用

钢板-混凝土组合加固是一种基于钢-混凝土组合梁理论的新方法。介绍该方法在桥梁工程中的实际应用。实践证明,组合加固具有不降低原桥桥下净空高度、不要求原结构表面平整,可显著提高桥梁的承载力、刚度及防撞击能力等显著优点,为旧桥加固提供了新方法。     

台风时期钢套箱的加固措施浅析

钢管桩嵌固深度和波流要素是决定钢套箱受力状况的两个主要因素。按较不利组合原则,确定台风时期钢套箱的验算荷载和边界条件,对加设“井”字撑和箱内充水两种加固措施进行了比较验算,结果表明:台风时期不宜增设“井”字撑加固措施;箱内充水是改善钢套箱受力状况的简单有效措施,充水深度应低于潮水位,可取钢套箱内外水头差的一半。     

钢板条-UHPC组合桥面结构静力及疲劳试验

应用UHPC加固正交异性钢桥面时，由于钢面板存在贯穿型裂缝导致UHPC底面抗裂无法满足要求，提出一种新型钢板条-UHPC组合桥面结构。对12个正弯矩作用下钢板条-UHPC组合桥面构件进行静力参数试验，讨论构件的破坏模式及裂缝的发展与分布；对4个构件进行抗弯疲劳试验，研究构件在不同荷载幅作用下的刚度衰减、裂缝扩展、剩余强度，并提出适用于该类构件的S-N曲线。研究结果表明：带钢板条构件裂缝宽度达到0.05 mm时，具备超过20.1~28.0 MPa的名义开裂强度，相比无钢板条构件的7.2~9.7 MPa，对UHPC的抗裂性能强化作用明显；提高钢板条宽度对于UHPC的开裂抑制作用明显，可有效降低平均裂缝间距而延缓裂缝宽度的持续扩展；提高钢板条宽度与UHPC层厚均可大幅提高组合桥面构件的刚度，使得构件在弹性极限后进入更高的强化阶段；钢板条-钢面板连接方式对于构件的破坏模式和裂缝发展无影响；荷载比S≤0.43时，构件在1 000万次疲劳作用后，刚度未现折减，裂缝宽度仅0.03 mm，可认为当S<0.43时，构件具备无限疲劳寿命；S≥0.76时，构件早期存在极高的损伤积累，当刚度开始衰减后，短期内即会达到疲劳寿命极限；对于S为0.43~0.76的构件，UHPC裂缝扩展缓慢，开裂后在短期内不会出现明显刚度衰减，剩余疲劳寿命较高；直接采用目前的疲劳寿命评估方法对4个构件的进行评估，结果差别较大；结合试验结果，提出了针对钢板条-UHPC组合构件的S-N曲线，可为类似结构的疲劳寿命评估提供参考。     

公路桥梁钢筋锈蚀原因及防治方法

公路桥梁结构混凝土的锈蚀现象具有普遍性。文章对形成钢筋锈蚀的原因进行了分析,并对其产生的危害进行了阐述,提出加强混凝土的抗渗性、密实性,利用外涂隔离层及采用特种钢筋等来提高混凝土的防御能力,减少钢筋混凝土的锈蚀现象。     

预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱轴压性能试验研究

提出一种新型的采用预应力钢板箍(PSJ)和碳纤维布(CFRP)复合加固钢筋混凝土(RC)墩柱加固方法(简称PSJ-CFRP)。为验证该新型加固技术的可行性和有效性,进行了8个足尺圆形墩柱轴压性能试验,研究参数包括不同加固方法(PSJ、CFRP和PSJ-CFRP)、钢板箍预应力水平、PSJ与CFRP加固配箍特征值等,比较分析采用不同加固方式加固试件的加固效果、破坏形态和承载力等,研究了PSJ-CFRP复合加固RC墩柱的受压机理,钢板箍预应力度、PSJ与CFRP加固配箍特征值等关键参数对试件轴压性能的影响和规律。试验结果验证了PSJ-CFRP复合加固技术的有效性,CFRP与钢板箍协同工作、优势互补,既提高了试件的承载能力,又改善了试件的变形性能,加固试件呈现延性破坏特征。采用CFRP加固的试件,试件的承载能力得到提高,但变形能力降低,呈现脆性的破坏特征。在相同加固配箍特征值下,减小加固箍板净间距能取得更好的加固效果。在试验和理论分析的基础上,提出了PSJ-CFRP复合加固RC墩柱轴向受压承载力计算公式,能较好地预测加固墩柱的轴心受压承载力。     

铁路钢桁梁桥状态评估

以京广上行线洣河大桥为例介绍铁路钢桁梁桥的状态评估方法,为维修加固和更新改造提供依据。