某低高度钢筋混凝土梁重载改造技术研究

由于桥梁作为铁路线路的重要组成部分,列车轴重的增加必然对既有桥梁的性能提出更高的要求。以某跨度10 m低高度钢筋混凝土梁重载改造为实例,综合分析梁体病害原因,经过比选提出了桥梁重载强化改造技术方案,阐述强化改造施工方案及其控制技术要点。通过现场检测各项关键指标均能满足规范要求,达到预期加固效果,能为类似项目提供技术参考。     

大跨径敞开式钢桁架桥设计

跨越赣江的某景观桥梁,主桥采用(70+140+140+70)m的敞开式钢桁架桥。上弦杆曲线为2次抛物线,结构新颖独特。主体为栓焊结构,采用整体式节点设计,弦杆采用箱型截面,腹杆采用箱型截面;桥面系采用正交异性钢桥面板结构。     

预制钢-混组合桥面板组装式连接静力及疲劳性能试验

桥梁建造由装配化向组装化的转换是未来桥梁工程发展的方向,钢-混组合桥梁是一种与工业化、组装化高度契合的结构形式;活性粉末混凝土等超高性能水泥基材料的应用为钢-混组合结构桥梁的轻型化和组装化提供了新的契机与挑战。提出基于高弹模和高韧性混凝土-粗骨料活性粉末混凝土的预制桥面板及板间组装式连接结构（CSL）,从而减轻结构自重、改善预制桥面板间的连接性能,实现桥梁结构的组装化作业,提升桥梁的建造质量和速度。通过四点弯曲试验考察预制粗骨料活性粉末混凝土桥面板及其干式连接结构的结构行为,分析加载全过程挠度的发展特点,探明极限承载能力及疲劳性能。静力试验结果表明：通过CSL连接而成的桥面板具有优异的变形能力和弯曲韧性,破坏均发生在粗骨料活性粉末混凝土板内,CSL的抗弯极限承载力高于粗骨料活性粉末混凝土桥面板;CSL的钢混连接面处弯曲初裂应力值不小于9.0 MPa,接近粗骨料活性粉末混凝土的弯曲初裂应力,并具有良好的裂缝约束能力。疲劳试验结果表明：CSL中的钢结构应力幅较小,经过800万次疲劳加载后,CSL连接桥面板未发生疲劳破坏,桥面板间连接焊缝应力幅仅26.8 MPa,不会出现疲劳破坏;CSL中的预加力对连接结构的静动力性能具有重要影响。     

波形钢腹板组合T梁静力性能试验

为探索新型结构波形钢腹板组合T梁的受力性能,制作了下翼板布置直线型体内纵向预应力筋的缩尺试验梁,采用两点对称加载的方式开展了静载破坏性试验,对试验梁的截面正应变分布、荷载-位移曲线、开裂弯矩、剪应力分布、破坏形态、裂缝发展规律等进行测试。使用ABAQUS软件建立了试验梁的有限元模型,采用混凝土的损伤塑性模型和钢材的理想弹塑性本构对加载全过程进行非线性分析。基于钢-混组合梁的收缩、徐变理论和钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算方法,对试验梁的开裂荷载和抗弯承载力进行理论计算。结果表明：只布置下翼板纵向预应力筋的波形钢腹板组合T梁的荷载-位移全过程曲线表现出较明显的弹性、弹塑性和塑性变形阶段,具有较大的抗弯刚度和良好的抗裂性和延性;抗弯承载力与开裂荷载的比值为1.79,具有较合理的承载受力特点;整个加载过程中,钢腹板与混凝土翼板变形协调,表现为典型的受弯破坏形态;剪应力在波形钢腹板组合T梁的腹板中分布均匀,可不设置弯起筋提供抗剪承载力;忽略波形钢腹板的轴向变形刚度和抗弯承载力,能准确计算开裂荷载和抗弯承载力;波形钢腹板组合T梁的力学机理明确,静力性能良好,具有工程应用前景。     

高填方波纹钢涵洞受力特性及地震动力响应研究

为研究高填方波纹钢涵洞在静力条件下的受力性能及其地震动力响应规律,以保泸高速公路芒宽连接线高填方大跨波纹钢涵洞工程为依托,开展了数值模拟计算。研究了不同填方高度下波纹钢涵洞的受力情况及地震作用下波纹钢涵洞不同部位的动力响应。结果表明:①波纹钢涵洞管顶及管底的竖向位移最大,左、右管侧横向位移最大。②波纹钢涵洞最大主应力主要出现在波纹钢波峰位置。最小主应力则主要集中出现在波纹钢波谷位置。③在地震作用下,波纹钢涵波峰断面Mises应力值远大于波谷断面,左右管腰附近破坏风险最大,波谷断面管顶处加速度有明显放大。     

钢桥面铺装混合料三轴重复加载试验变形特性

为了研究钢桥面铺装材料的高温变形特性及其车辙预估方法, 针对MA及SMA两种钢桥面铺装混合料, 采用三轴重复加载试验评价其高温性能, 并根据试验结果, 通过多元线性回归得到材料的非线性计算模型参数, 使用ABAQUS有限元软件, 模拟三轴试验过程, 将计算变形与实测变形相比较。发现两种混合料高温变形发展规律以及对不同荷载条件的响应方式不同, SMA具有优异的高温抗变形能力; 有限元模拟的误差约为10%。分析结果表明: 采用三轴重复加载试验和多元线性回归确定材料的非线性计算模型参数的方法可靠, 模型参数可用于沥青桥面铺装的车辙变形预估。     

钢-混凝土混合拱桥接头应力传递规律研究

钢、混凝土有效结合并共同受力的可靠性特别重要,作为钢-混凝土混合拱桥的关键构造,接头设计的合理性直接决定了施工安全与使用性能。通过有限元仿真比较分析了3种钢-混凝土接头设计方案的应力分布,研究了应力在钢箱-混合接头-混凝土箱区段的传递规律。结果表明:在钢-混凝土接头中增加加劲肋数量及加大混凝土箱末端横截面积、承压板面积,可以逐级、有效地把钢箱高应力状态向混凝土箱低应力状态传递、分散,从而降低钢-混凝土接头局部区域的应力集中程度。     

内置肋板补强圆形钢桥墩的抗震性能

采用MARC有限元程序,对内部加肋补强的圆形桥墩柱7个试件进行非线性数值分析.得到了在一定垂直荷载和水平往复荷载作用下荷载-位移关系曲线,考察了钢管径厚比和桥墩柱长细比对内部加肋补强圆形钢桥墩的极限承载能力、延性和能量吸收等抗震性能的影响.     

简论塑性法分析钢框架结构

回顾了钢框架的分析方法和研究现状,将传统的弹性分析法和新兴的塑性分析法作了比较,重点介绍了塑性铰法对钢框架的分析和设计,并讨论了当前改进塑性铰法存在的困难,为进一步分析方法的发展提供参考。     

钢拱肋、钢桥塔钢-混连接段传力机理及设计原理

钢-混连接段是钢拱桥的拱肋、斜拉桥和悬索桥的钢桥塔将其承受的荷载传递给下部混凝土结构的区域。其主要功能包括传力和连接两种：（1）荷载传递功能,即通过该区域将钢结构承受的主要荷载传递给混凝土结构;（2）连接功能,即将钢结构部分和混凝土结构部分连接成共同受力的有机整体。为实现上述功能,在该区域均配有剪力连接器（下简称连接器）群,本质而言,连接器群是钢-混连接段传力和连接两种功能得以有效实现的核心,也是钢-混连接段设计成败的关键。