普通钢筋和预应力钢筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

该文研究了旧桥普通钢筋混凝土(RC)空心板与新桥预应力混凝土(PC)空心板两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题.采用空间梁格有限元方法进行力学分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板梁桥之间进行横向拼接是可行的,但是对于刚度较大的预应力混凝土空心板而言,将分担更大的外荷载,这一点对其结构受力可能是不利的,设计时需要进行空间分析.     

基于旧桥改造的简支空心板桥拓宽设计研究

针对简支空心板桥拓宽拼接缝设计,提出一种应用自攻螺栓的结构形式。基于铰接板法对一种适用于此类拼接设计的横向分布系数计算方法进行改进,对拓宽前后常见的不同跨径简支空心板受力状态进行分析,并将内力值和应力值与规范限值进行对比,总结受力规律,并对基于旧桥改造的简支空心板桥拓宽设计提出一些建议。     

拼宽空心板桥荷载横向分布计算方法

为研究拼宽空心板桥荷载横向分布系数的计算方法,首先分别开展采用8,22 cm铺装层的空心板桥足尺模型荷载横向分布试验,接着开展采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥足尺模型荷载横向分布试验,并将试验结果与既有铰接板法和刚接板法荷载横向分布系数的计算结果进行对比分析;最后讨论既有铰接板法和刚接板法的适用范围,进而提出了一种新的荷载横向分布系数计算方法,并探讨拼宽空心板桥的拼接结构刚度取值的合理范围。研究结果表明：既有铰接板法和刚接板法分别适用于计算铺装层厚度较小和较大的空心板桥荷载横向分布系数,但二者均无法考虑不同铺装层厚度对荷载横向分布的影响,为此提出了考虑铺装层厚度影响的荷载横向分布系数计算方法,相应的计算结果与试验结果的偏差仅为2.7%;对于采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥,铰接板法或者刚接板法均无法正确地反映拼宽空心板桥的荷载横向分布规律,为此提出了考虑拼接结构刚度的拼宽空心板桥荷载横向分布系数计算方法,其中新旧桥板高错位布置的拼宽空心板桥拼接结构刚度为不考虑新桥铺装层厚度的刚度,该方法求得的荷载横向分布规律与试验结果的变化趋势一致,相应的计算结果与试验结果的最大偏差仅为5.4%。     

预应力空心板加宽桥既有旧桥边板单板受力成因分析

新旧桥上部连接、下部不连接的形式拼接的加宽预应力空心板桥,在运营一段时间后经常出现单板受力的情况.采用三维有限元和现场试验,对-实际加宽桥梁进行了分析.研究表明:新旧板交接区域横向分布系数相差较大,在对旧桥边板最不利车辆荷载作用下,紧挨新桥的旧桥边板与周围板的位移差较大,进而形成了错动;同时连接铺装底部横向拉应力较大,加剧了铺装的破坏,使得旧桥边板与周围板的横向连接减弱,易于形成单板受力.     

预应力混凝土空心板旧桥的加固方案

对预应力混凝土空心板旧桥板梁的受压区和受拉区采用了不同的加固方案,并对加固后的空心板梁进行了荷载破坏试验,对旧桥加固方案提供了试验依据。     

公路预应力空心板梁桥单梁试验及评定

为了对公路预应力混凝土空心板梁旧桥的承载力进行评定,采用单梁试验及承载力评价方法。选取病害较重、横向分布系数较大位置的空心板梁,按铰接板法计算空心板跨中的横向分布系数,按照形心高度、面积和惯性矩不变的原则,将空心板等效为工字形截面,计算出单梁承载力和相应的理论应力值及挠度值。对单梁进行试验加载并测试其应力和挠度,通过理论值与实测值的对比,评估单梁的结构性能。通过对一座13m跨径预应力空心板梁桥单梁试验及受力性能进行评价,证明了单梁试验是一种实用有效的方法。     

装配式空心板的横向预应力加固机理

为了研究装配式空心板在施加横向预应力后结构横向整体受力情况,基于铰接板法和刚接板法相关理论,以某装配式空心板桥加固工程为研究对象,开展了加固桥梁铰缝处传力机理的研究。结果表明:装配式空心板在施加横向预应力后,其横向联系介于铰接和刚接之间。通过对实测数据进行定量分析,构建典型方程,计算出不同比例系数对应的各板影响线值,并采用相对误差最小原则,确定结构横向受力情况,研究成果可为该类桥梁的加固分析提供参考。     

底板横向裂缝成因分析与处治措施

通过对一座运营期内底板产生横向裂缝病害的预应力空心板桥的现场检测、有限元模拟分析,探讨了空心板桥此类裂缝的病害成因;在此基础上,提出了张拉纵向预应力碳板的主动加固方法。结果表明:在长期恒载及车辆荷载作用下,跨中区域空心板底板承受的正弯矩较大,会在L/4~3L/4位置产生有规律的横向裂缝,为普通钢筋混凝土结构正常受力工作的结果;底板张拉预应力碳纤维板,可将底板受力提升为预应力B类构件,提高结构的承载能力及结构的耐久性。     

预应力混凝土桥梁拓宽的若干关键问题研究

文章以合宁高速公路扩建工程为背景,对高速公路桥梁拓宽中所遇到的若干技术问题进行了探讨,问题主要包括新旧桥沉降差、新桥上部结构上拱变形及箱梁结构横向拼接方案等,着重阐明对新旧桥沉降差的分析研究主要关注桥梁横向拼接后的工后沉降差,依据对实桥沉降的观测资料分析成果提出了相应控制桥梁基础沉降的技术对策;研究表明为控制结构上拱变形过大引起横向拼接困难,新预制的板梁存梁时间不宜过长,并提出了若干解决方法;论文最后探讨了预应力混凝土连续箱梁横向拓宽的若干拼接结构的构造方式,可供设计选用。     

装配式斜交空心板桥受力特性分析

为了探讨装配式预应力混凝土斜交空心板桥,在单位荷载作用下的最不利内力值,为斜交空心板的计算提供依据,以某装配式斜交空心板桥为工程背景,采用ANSYS提供的参数化语言APDL,对大桥进行弹性分析,先计算控制截面的弯矩、扭矩、剪力影响面,通过大量计算,得到关键截面的内力影响面。同时探讨装配式斜交空心板桥与整体式斜交空心板桥在受力特性的不同,为装配式预应力混凝土斜交空心板桥的进一步计算提供依据。     

装配式空心板铰缝受力分析

装配式空心板因构造简单、施工方便、工程造价较低等诸多有利因素在我国公路桥梁中占据了重要的地位。通过对装配式空心板上部结构病害调查研究发现,铰缝纵向开裂是典型病害,随着铰缝病害发展,铰缝与空心板结合面失效,出现＂单板受力＂现象,危及结构安全。旨在分析空心板铰缝横向传力机理,探讨铰接板计算理论,建立正则方程,利用有限元程序进行仿真分析。     

预应力混凝土箱梁腹板主应力分析

预应力混凝土箱型截面桥梁结构是我国桥梁工程中最常用桥型结构形式之一。已建成的此类桥梁中有不少出现了腹板开裂现象,裂缝成因与主拉应力计算影响的因素有关。结合公路桥梁结构设计系统GQJS按照JTG D62-2004新桥规的改版工作,讨论变高度梁弯矩轴力修正、钢筋换算截面修正以及竖向预应力等因素对箱梁腹板主应力计算的影响,并结合实例进行分析,对比新、旧规范在斜截面抗裂性能验算方面的不同要求。     

跨高速公路连续梁桥拆除施工方案研究

原横坪公路上跨惠盐高速桥梁为(28+36+36+28)m预应力混凝土连续梁桥,箱梁各腹板布置4根预应力筋。因该桥影响坪地互通立交主线二号桥建设需拆除。从技术、安全性、经济性等方面对3种拆除方案进行比选,确定采用“门洞+支架”拆除方案:在高速上方搭设支架形成门洞以供桥下车辆通行,在其它桥跨下搭设满堂支架并预先顶紧;跨高速段箱梁沿跨中切断后,向两侧依次切割拆除箱梁。利用MIDAS软件对切割前、后的旧桥进行仿真分析,以验证方案的合理性。结果表明:旧桥采用“门洞+支架”拆除方案时,箱梁变形及内力均满足要求;对有开裂风险的局部施工段梁体采用临时加固措施,可保证结构安全;门洞上方8 m梁段采用纵向二次切割的优化方案,结构变形及内力满足要求。     

RC梁四点弯曲加载应力自漏磁信号检测试验

为了给桥梁结构的健康检测提供参考，将金属磁记忆检测技术引入到钢筋混凝土（RC）梁内部钢筋的应力检测当中，进行了钢筋混凝土T形截面梁四点弯曲加载应力自漏磁信号检测试验。利用基于金属磁记忆的三维扫描检测装置采集了试件在不同荷载下的自漏磁信号，并对不同提离高度和多条扫描路径下的磁信号进行分析，得到了钢筋混凝土T形截面梁在不同应力状态下的空间信号规律，提出了利用“法向漏磁场方均根值”来定量计算RC梁纯弯段处钢筋应力的方法。研究结果表明：在钢筋混凝土T形截面梁纯弯段内，钢筋内部应力与“法向漏磁场方均根值”呈线性关系，且函数的拟合优度R²达到0.988 4，拟合值与实测值之间误差微小；随着提离高度的增加，钢筋混凝土T形截面梁在不同荷载下的自漏磁信号曲线逐渐上移，自漏磁信号的分布规律没有显著变化，“法向漏磁场方均根值”与RC梁内部钢筋的应力在纯弯段内仍满足线性关系，试件在不同提离高度下的R²达到0.965；随着扫描路径的改变，钢筋混凝土T形截面梁在不同荷载下的自漏磁信号曲线呈现出相似的规律，且“法向漏磁场方均根值”与RC梁内部钢筋的应力在多条扫描路径上均满足线性变化的关系，在各条扫描路径下R²的平均值为0.959。所提方法可为RC梁内部钢筋应力的无损检测提供新的思路与参考。     

济南东站交通枢纽桥梁工程设计

该文介绍了济南东站交通枢纽桥梁工程概况、总体结构设计以及工程设计特点等方面的内容。该项目业主对桥梁景观要求高,设计在常规桥梁结构基础上,灵活选择结构型式,重视桥梁景观设计,充分考虑相关工程影响,特别注重设计细节,较好地实现了城市设计的意图,设计中一些做法值得类似工程参考和借鉴。特别在跨龙脊河地面桥设计中,充分利用现场条件,因地制宜地选择结构形式,并对斜交异形现浇连续钢筋混凝土板进行详细的内力分析和配筋设计,成为该工程设计的另一亮点。     

单塔空间索自锚式悬索天桥设计与施工控制

桐柏停车区天桥采用(18+38+66+18)m四跨单塔自锚式悬索桥方案。桥塔为钢筋混凝土拱形,加劲梁采用钢筋混凝土肋板式结构,主缆采用预制平行丝股,吊索采用空间布置,鞍座采用铸焊结构。采用MIDAS Civil程序建立有限元模型,进行成桥结构分析,结果表明该桥结构刚度满足规范要求。该桥采用先梁后缆法施工,采用倒拆法进行施工计算,在施工过程模拟计算后得到吊索下料长度。吊索分5次张拉到位完成结构体系转换,以吊索无应力长度为控制指标,控制吊索张拉力和加劲梁变形。监控结果表明,该桥成桥线形较好,主缆和吊索受力均匀。     

基于响应面法的系杆拱桥吊杆初内力优化

为精确优化系杆拱桥的吊杆内力,提出基于响应面法的系杆拱桥吊杆内力优化方法,优化过程包括试验设计、有限元分析、响应面函数拟合和内力优化。以一跨72m系杆拱桥为例,选取各个吊杆初始内力作为自变量,系梁、拱肋的关键截面弯矩以及系梁关键截面位移和结构应变能作为因变量;采用Box-Behnken试验设计方法进行样本点试验设计,采用显式响应面函数拟合结构静力响应值与吊杆内力间复杂的隐式关系。确定目标函数和多约束条件,采用优化软件对多约束条件下的吊杆内力进行优化分析,给出了成桥在多约束条件下的吊杆最优初内力。研究结果表明：该方法可以很好地对系杆拱桥吊杆初内力进行优化,为系杆拱桥的设计和施工控制提供指导。     

乐都县城西大桥空心板梁的优化设计

乐都县城西大桥为 6× 2 0m后张法预应力混凝土空心板梁桥 ,下部为四柱四桩式结构 ,桥面总宽 2 6 .5m ,设计荷载为城A级。设计中对上部结构空心板梁作了进一步优化 ,节约了材料用量 ,缩短了工期 ,收到了良好的经济效益 ,本文将空心板梁的优化设计作一介绍     

桥面混凝土铺装层对主梁承载能力的影响分析

在桥梁结构设计与桥梁荷载试验计算中,铺装层往往被保守地当作恒载来处理,未考虑其对主梁受力影响,而桥面铺装层对主梁的影响主要取决于铺装层与主梁的结合形式。文中以某普通钢筋混凝土梁为研究对象,针对桥面铺装结构和主梁的强、弱2种不同结合形式,在不同铺装层厚度下进行有限元模拟计算和结构静载试验;通过对比分析计算结果与试验结果,指出混凝土铺装层是桥梁结构承力构件的一部分,与主梁共同参与受力,从而提出桥梁结构计算模型中混凝土铺装层与主梁的合理的结合形式。     

整体式空心板连续梁桥的内力增大系数研究

梁桥工程人员在整体式板、箱梁桥设计时一般是根据经验用一个内力增大系数值来考虑活载的不均匀作用,偏安全考虑此增大系数一般粗略地偏大取值。但是在进行桥梁承载力评估时,工作的特殊性要求知道更为真实的内力增大系数值。结合某城市立交中大量采用的空心板连续梁的实际情况,利用通用有限元软件ANSYS进行分析计算,并与一般的平面简化计算方法进行对比,探讨此种桥型内力增大系数取值的合理性问题。