钢箱梁U肋嵌补段疲劳开裂机理与养护措施研究

某大型悬索桥为主跨1650 m的两跨连续钢箱梁悬索桥,加劲梁采用扁平流线型分离式双箱。近2年在正交异性板钢箱梁顶板U肋嵌补段发现焊缝开裂状况,为研究及处治该病害,采用大型有限元程序ANAYS进行局部仿真计算,分析焊缝开裂后的应力分布规律、影响范围。结果表明:重车轮压的疲劳荷载、施工焊接质量等是嵌补段焊缝开裂的主要原因;钢箱梁顶板U肋嵌补段焊缝开裂会对邻近结构抗力产生影响,U肋嵌补段开裂使相邻U肋嵌补段焊缝应力增加11.8%,使U肋与顶板之间焊缝主拉应力增加57%,使邻近位置的横隔板弧形缺口主拉应力增加6%。根据分析结果建议尽早处治焊缝开裂问题,短期养护措施推荐在低应力区打止裂孔和设置临时支撑架,长期养护措施建议刨去已开裂焊缝后补焊、嵌补段整体切割后补焊和改用高强度螺栓连接方式。     

单肋式梁拱组合体系桥梁结构设计

马涌大桥主桥采用一跨100 m单肋式梁拱组合式结构,桥宽40 m,考虑双向四车道通行并预留双向有轨电车车道。现以该桥的初步设计和施工图设计为基础,介绍单肋式梁拱组合式结构的桥型方案研究、主桥结构设计、结构计算分析等内容,并分析该桥的一些技术特点。该桥的河涌交汇口主桥设计方法、梁拱组合式结构的设计思想、结构受力要点、独特拱肋造型的设计方法等,可供类似桥梁设计时参考。     

南京长江大桥双曲拱桥拱肋增大截面加固材料及施工关键技术

南京长江大桥是长江上第一座由中国自主设计和建造的双层公铁两用特大桥,其南、北引桥及回龙桥含多跨双曲拱桥结构。由于南京长江大桥通车已有50年,双曲拱桥结构出现多处病害,需进行维修加固。维修加固方式为增大拱肋截面,采用研发的微膨胀高性能低含气量的自密实混凝土材料,通过增设植筋将新旧混凝土连成整体,在新旧钢筋间设牺牲阳极锌块延缓钢筋锈蚀。结合人工电锤+高压水冲洗的综合凿毛方式、限位卡片和木条限位的植筋精准定位法、压灌结合混凝土浇筑等施工技术,实现了实桥新旧混凝土良好结合,新增混凝土强度稳定、密实无孔洞,钢筋保护层合格率高的效果。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注过程稳定性研究

为指导钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注施工,以主跨575m的中承式钢管混凝土拱桥——广西平南三桥为背景,基于稳定性基本理论,建立主桁拱结构的有限元模型,对拱肋混凝土灌注过程中主拱肋的线形、应力和稳定性进行研究。结果表明:混凝土由拱脚灌注到拱顶过程中,主拱肋存在横向偏位和竖向偏位,灌注初期的偏位大于灌注后期,跨中截面的偏位大于其它截面;拱肋混凝土灌注过程中,钢管和核心混凝土的应力不断变化,最大应力主要集中在拱脚截面,且小于材料的允许值,钢管应力变化幅度大于混凝土应力变化幅度;结构稳定系数逐渐降低,灌注初期结构的稳定系数降低幅度大于灌注后期结构的稳定系数降低幅度。     

预应力锚索桩板式挡墙肋桩施工工艺

文章以云南省红河州个屯一级公路某桥梁预应力锚索桩板式挡墙施工为例,在计算分析挡墙稳定性的基础上,阐述了预应力锚索桩板式挡墙肋桩施工的工艺流程及要点,并提出了相应的挡墙肋桩施工验收及监管措施。     

肘板对肋骨侧向稳定性的影响

通过研究在环肋圆柱壳的肋骨周向均匀布置肘板,得到肘板能有效限制肋骨的侧向变形,改善肋骨的侧向稳定性,提高肋骨的临界失稳压力,通过对比分析半肋距肘板和整肋距肘板,得到整肋距肘板对肋骨的侧向约束效果更明显,更有利于提高肋骨的侧向稳定性,最后得出整肋距肘板能有效提高肋骨的侧向稳定性和圆柱壳的整体稳定性。     

肋骨对环肋圆柱壳壳板稳定性影响的初步研究

用有限元法初步研究了肋骨大小对环肋圆柱壳壳板稳定性的影响,导出了考虑肋骨尺寸影响的壳板稳定必的修正公式,给出了修正系数Ｋ的变化曲线,修正后的近似解析法理论临界压力与有限元稳定分析结构基本吻合。     

钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节疲劳开裂的加固研究

为研究钢桥面板疲劳开裂部位栓接角钢的加固方法,采用足尺模型试验对纵肋与横隔板焊接细节疲劳裂纹的加固效果进行研究,采用ANSYS建立了含有疲劳裂纹的有限元模型,并基于断裂力学理论对比研究疲劳裂纹不同长度条件下的加固效果. 研究结果表明:纵肋与横隔板焊接细节的疲劳裂纹起裂于焊趾并沿纵肋腹板扩展,采用栓接角钢加固后可以使开裂部位关键测点的主拉应力和裂尖各测点的应变分别降低56%和80%,能够有效抑制疲劳裂纹的扩展;栓接角钢加固后裂尖的应力强度因子幅值最少降低80%,裂纹扩展速率显著降低;对贯穿纵肋腹板前不同长度的疲劳裂纹进行加固,裂尖应力强度因子幅值均降低60%～90%,但随着疲劳裂纹长度的增加,栓接角钢的加固方法对裂纹扩展的抑制效果不断降低,加固时机的合理选取是影响加固效果的关键因素之一.      

新旧混凝土采用预应力连接在拱桥加固中的应用研究

目前拱桥的主要加固方式中增大截面法(钢筋混凝土拱肋加固法和钢筋混凝土套箍加固法)在实际工程运用中最为常见,但该方法通常会由于施工质量和单靠锚固钢筋作为新旧混凝土的连接件等原因,会造成新旧混凝土的连接效果较差,导致结构不能整体共同变形受力,甚至后期出现新旧混凝土脱空的现象,而采用预应力连接在拱桥加固中的应用,使得新旧混凝土连接更加紧密,协同受力,提高承载力。     

下承式钢管混凝土系杆拱桥拱肋力学分析

本文采用通用有限元软件建立拱桥结构模型,在尖湖钢管混凝土拱桥施工监控的基础上,对成桥阶段的拱肋进行受力分析计算,并与实际检测数据进行对比,相关性良好。比较结果表明,采用此模型可以基本上模拟钢管混凝土拱桥的实际受力状态,并可为施工监控提供理论支持。