叠合联结效应在加固既有非叠合主梁桥梁中的应用研究

早期建造的桥梁多采用在钢梁上铺设非叠合混凝土板的桥面系.对这类桥面系进行加固的一种经济可行的办法就是固结既有桥面系的混凝土板和钢梁,使二者间建立叠合联结作用.为此采用设置后安装剪力连接键的措施.通过对单个后安装剪力连接键的一系列试验,评估叠合主梁的结构状态并提出设计建议.研究的成果随后被用在了德克萨斯州翁多镇附近的一座旧桥上,通过荷载试验验证,该桥荷载等级水平提高了65%.     

曲线连续结合梁桥的剪力键受力分析

该文针对大跨曲线结合梁弯扭耦合现象,首先建立全板壳单元模型,考虑混凝土板与钢梁之间水平滑移效应。然后分析和研究剪力连接件在各种荷载作用下剪力的分布规律,明确其受力特点。计算表明,对于单箱双室的主梁结构,中腹板剪力键承受的纵向水平力稍大于边腹板,横向水平力则主要由边腹板剪力键承担。最后分析了剪力键不同连接刚度对结构的影响。结果表明,连接刚度的改变,钢梁上翼缘的应力变化最大,其次是混凝土板应力,钢梁下翼缘的应力基本无影响。     

体外预应力钢-混结合梁桥温度效应分析

针对简支体外预应力钢-混结合梁,考虑钢梁与混凝土之间的相对滑移,温度沿混凝土截面线性分布,体外预应力筋直线布置,剪力钉所受到的剪力和钢梁与混凝土板的相对滑移呈线性关系,推导出结合梁及体外预应力筋由温度效应产生的内力计算公式。通过算例与有限元分析进行对比,并讨论了在日照温度效应下,各种因素对体外预应力钢-混结合梁温度应力的影响。结果表明:公式法和有限元法计算结果吻合;日照温度效应使简支结合梁的混凝土板受压,钢梁顶部受拉,底部受压,对体外预应力筋应力影响很小;当剪力钉刚度足够大时,温度应力不随剪力钉刚度变化而变化,剪力钉布置和桥梁跨度对体外预应力钢-混结合梁温度应力的影响不大。     

赞比亚赞比西河特大桥钢梁拼装施工技术

赞比西河特大桥是赞比亚芒古-塔博桥梁项目工程的控制性重点工程,主桥为(26.6+40+3×54+40+26.6)m钢-混结合梁桥。钢梁由2根工字钢板梁组成,间距5.5 m,采用联结系连接。钢梁截面高度分别为1.6,1.6~2(变截面段),2,2~2.8(变截面段),2.8 m,宽度均为0.8 m。钢梁上部为预制混凝土桥面板,采用剪力钉连接。7跨钢梁采用“先3跨少支架法架设、后4跨大悬臂法拼装架设”的安装方法施工。钢梁施工采用千斤顶起顶过孔技术,完成钢梁上墩。钢梁节段通过施拧高强度螺栓进行栓接。钢梁安装采用MIDAS Civil软件建模计算并实施控制,保证架梁安全和钢梁线形。     

刚架拱桥横系梁加固技术研究

钦州市钦江二桥主桥为3×63 m钢筋混凝土刚架拱桥,针对该桥横系梁的病害及病因,采用附加型钢梁加固法对刚架拱桥横系梁进行加固,具体做法是,旧的横系梁不用拆除,新附加的型钢梁端部通过高强螺栓与拱肋对穿连接.对该桥加固前、后动力性能和稳定承载能力进行对比分析,结合加固后桥梁成桥试验结果,得到以下结论:所采用的计算模型和实际情况相吻合;附加型钢梁加固法能够提高桥梁的横向刚度、改善桥梁的动力性能、提高桥梁的稳定承载力,可推广应用于刚架拱桥横系梁加固.     

钢-混凝土组合结构非线性有限元分析

提出了一种适用于钢和钢箱混凝土组合结构分析的高级非线性有限元分析程序.描述了用于模拟混凝土板与钢梁相互作用的单元,特别展示了对钢波纹板与混凝土板形成的组合肋形板的模拟效果.另外还着重关注了用于确定板与钢梁单元的进展贯穿裂纹和屈服相关的应力重分布的分层技术的作用.开裂前混凝土被看作各向同性非线性弹性材料,开裂后则被看作非线弹性性正交异性材料;钢在屈服前被看作理想的弹性材料,而在屈服后则认为因应变硬化进入塑性平台,所有的材料模型都是经验性的.在混凝土板和钢梁结合面上同一种特殊的短柱单元来全部或部分地模拟剪力连接键的作用,这种短柱单元能够反映由实验确定的非线性剪力-滑移关系.本程序的计算结果,包括对裂纹形式的预测,与钢筋混凝土板和钢-混凝土组合结构的试验结果具有很好的可比性.     

装配式钢桁-混凝土组合梁抗裂性能研究

为解决常规钢-预制混凝土桥道板组合梁剪力键预留孔和板间现浇接缝易开裂的问题,提出了带预埋抗剪栓钉(PCSS)剪力键的装配式钢桁-混凝土组合梁(Prefabricated Steel Truss-concrete Composite Beam,PSTC),为考察其抗裂性能,在介绍基本概念的基础上,阐述了PSTC组合梁的制作方法,进行了1组3个带预应力的PSTC组合梁负弯矩区段加载试验,并分析了在负弯矩作用的开裂极限状态下PSTC组合梁截面应变的构成特征;依据考虑滑移影响后的截面应变协调条件和PCSS联结构造的剪力-滑移本构关系,分别建立了PSTC组合梁微段内混凝土板和钢梁的静力平衡方程,推导得到了考虑滑移后PSTC组合梁的开裂弯矩计算公式。研究结果表明:PSTC组合梁首先需要在预制混凝土板内预埋带栓钉的剪力传递钢板,然后在钢桁梁上安装预制混凝土板并施加纵向预应力,最后对剪力传递钢板与钢桁梁顶面的纵缝施焊联结形成组合梁;PSTC试验梁初始裂缝出现在加载点附近的混凝土板边,开裂荷载随混凝土板预应力的增大而增大,相邻预制板间接缝的初始裂缝均略晚于板内首条裂缝出现,PSTC组合梁无明显的抗裂薄弱部位;得到的计算公式计算结果与试验数据吻合良好,可为同类桥梁提供参考。     

包神铁路混凝土桥梁横向刚度加固设计方案

在分析包神铁路混凝土桥梁检定报告、按现行规范检算和动力计算结果的基础上,得出桥梁横向刚度不足的结论,制定了6种不同类型T形梁桥的加固方案,即:对短跨低高度混凝土T梁采用增设钢筋混凝土横隔板、对16m以上混凝土T梁采用增设预应力混凝土横隔梁的方案.通过加固前后动力计算结果对比,证明该方案加固效果显著,加固后桥梁符合现行规范要求.     

型钢-混凝土组合加固技术在空心板桥中的应用

装配式空心板桥由于铰缝损伤而出现"单板受力"问题,为增强梁板间的横向连接,提出型钢-混凝土组合加固技术,以寿昌江二号桥(装配式预应力钢筋混凝土简支空心板桥)为背景,简述该技术在该桥中的应用。型钢-混凝土组合加固是在沿梁底铰缝两侧设置剪力键,纵向锚贴U形钢板,并在U形钢板和铰缝间灌注高强自密实灌浆料。为检验加固效果,对该桥第2跨进行加固前、后的静载试验。结果表明:加固后该桥跨中应变平均降低20%,挠度平均降低25%以上,桥梁的刚度有所提升;加固后1号板的横向分布系数增大,1号与2号梁板间的铰缝损伤得到修复。实践证明,型钢-混凝土组合加固技术可增强主梁间的横向联系,能有效解决"单板受力"问题。     

用CFRP板加固小跨度结合梁桥受力特性的参数研究

给出采用CFRP板加固的钢-混凝土结合梁的受力特性参数的数值分析研究结果.通过截面的弯矩～曲率关系来研究一些重要参数对截面受力特性的影响.这些参数包括混凝土的抗压强度、钢材的屈服强度、CFRP板的厚度、CFRP板极限应变和钢梁下翼缘的面积.此外,还采用梁格法分析各种荷载工况下典型的小跨度结合梁桥主梁损伤对总体荷载分布的影响.     

钢-混凝土组合连续梁力学性能分析

通过对采用分块预制桥道板的钢-混凝土组合连续梁的力学性能分析,得出不同剪力键布置形式对组合连续梁竖向位移、钢与混凝土间相对滑移及对钢梁应力的影响,以及两种不同施工方式对组合连续梁中钢梁应力、竖向位移及桥道板应力的影响。分析结果表明剪力键数量、布置间距及剪力键刚度是影响钢-混凝土组合梁的力学性能的重要因素,同时还表明:分区段安装预制桥道板比一次落架安装桥道板效果好,尤其是对负弯矩区桥道板,分区段安装可以减小负弯矩区段桥道板的受力,控制和预防早期施工阶段中负弯矩区段混凝土裂缝的产生。     

用高强螺栓作为结合梁桥的剪力连接件

在预制预应力混凝土桥面板与多片I字形截面的钢梁构成的结合梁桥上，用高强螺栓剪力连接件代替传统的焊接式剪力钉连接件来连接板、梁是一种新的尝试。通过详细阐述高强螺栓剪力连接件工作特性、计算理论、受力分析及施工工序，并与传统的焊接式剪力钉连接件结合梁桥比较，论证了高强螺拴剪力连接件结合梁桥的可行性及其具有的施工方便、快捷、安全，更换桥面板经济、容易等众多优点。     

池州长江公路大桥北边跨钢-混结合段施工关键技术

池州长江公路大桥主桥为主跨828 m的双塔双索面非对称混合梁斜拉桥,除北边跨主梁采用混凝土箱梁结构外,其余主梁均采用钢箱梁结构。钢-混结合段长11.2 m、全宽39.0 m,布置在Z3号墩向跨中方向3 m的位置处;采用承压传力结构形式,通过剪力钉与现浇混凝土连接,并设置纵向预应力钢束。根据现场施工条件,先利用800 t浮吊将结合段钢梁吊装至钢管滑移支架,并利用滑移系统将其滑移至起吊位置;然后利用2台300 t变幅式桥面吊机、采用双悬臂法对称吊装钢梁,钢梁吊装到位后进行纵向、轴线及标高调整;钢梁精确定位后进行临时锚接及钢梁环口精确匹配,利用支撑锁定支架进行钢梁临时锁定;钢梁锁定后绑扎钢-混结合段钢筋、安装预应力管道,浇筑箱梁混凝土,完成钢-混结合段施工。     

某大跨斜拉桥钢混结合段仿真分析

混合梁斜拉桥受力性能优越,但是钢混结合段受力复杂,大大增加了其设计难度.为了保证全桥的安全性和使用性能,该文采用有限元程序对某大跨斜拉桥钢混结合段进行仿真分析,得出如下结论:1)应尽量降低钢箱梁加强段顶底板U肋处突变;2)距离承载板较远处应采用刚度滞后剪力键;3)混凝土密实度对剪力键受力影响很大;4)结合段设计时应考虑剪力滞效应的影响.     

联合梁的栓钉剪力连接件

一、概述钢筋混凝土板和钢梁共同作用的联合梁,已广泛地被应用在公路桥梁建筑上。这种结构是合理利用两种不同材料的受力特性,组合成一个整个构件,为了保证其在工作状态时的整体性,通常都在钢筋混凝土板和钢梁之间设置适当数量的机械式连接件,以承受板与梁之间的水平剪力和阻止板沿着钢梁顶面可能产生的滑动和拔起。剪力连接件的型式很多,但无论何种型式,都应制作简单,施工方便,便于捣实混     

外贴碳纤维布加固钢筋混凝土空心板现场对比性试验研究

为深入研究碳纤维布加固钢筋混凝土梁的效果,结合湖北省某高速公路某既有桥梁加固工程,在其空心板底面粘贴2层碳纤维布进行了加固前后的对比试验.结果表明,粘贴碳纤维布可显著降低空心板应力,增加抗弯刚度,有效抑制混凝土开裂.     

多肋火灾下混凝土T形梁桥实体剪力滞比研究

为研究多肋火灾下混凝土T形梁桥的剪力滞变化规律,以横桥向5片T形梁组成的混凝土简支梁桥为背景进行分析。采用ANSYS建立混凝土T形梁桥多肋火灾模型,分析多梁肋在对称火荷载作用下,混凝土T形梁桥实体剪力滞比的变化特征。结果表明:所有梁肋受火时,随火温持续时间的延增,剪力滞比呈指数曲线趋势逐渐增加,且处于负剪力滞分布状态;单侧半跨5片梁肋受火,火温持续时间在20min内时,剪力滞比变化明显,火温持续时间在20~60min时,剪力滞比基本回至初值,且随火温持续时间的延增,剪力滞比时程曲线逐渐向初始状态靠拢,走势平坦;桥跨方向非连续梁肋受火,近火梁肋剪力滞比显著。     

南浦大桥迭合梁高强度预制混凝土桥面板生产工艺总结

<正> 一、工程概况及技术要求南浦大桥主桥全长84.6米,系迭合梁斜拉桥,桥面总宽为30.35米。横断面采用钢双主梁及横隔梁组成受力骨架。其上设置钢筋混凝土桥面板,通过接缝混凝土与钢梁上的焊钉(剪力器)同骨架结合成整体共同受力。桥面采用预制板和现浇板两种混凝土结构。预制板全桥共488块。板之间的缝隙靠现浇混凝土箱焊钉与钢梁连成整体。由于迭     

长益高速公路桥梁病害调查及加固措施

长(沙)益(阳)高速公路1998年建成通车,2009年对沿线的中小桥梁进行了病害调查,发现由于桥面排水不畅且未设计防水层,设计时未考虑混凝土耐久性问题,在超重车辆荷载长期作用下,空心板桥的铰接缝出现渗水、破碎、填缝料脱落,板梁受拉区出现混凝土开裂、露筋;桥台台帽和桥墩盖梁出现渗水、混凝土剥落、露筋;桥面出现破损、坑槽.桥台(墩)桩柱在干湿交替变化及污水电化学腐蚀作用下出现冲刷磨损、颈缩.采用施加横向预应力的方法对空心板桥进行加固,加固后的桥梁静载试验表明,加固后的空心板整体性增强,桥梁的横向稳定性得到提高.采用粘贴碳纤维布的方法对腐蚀严重的桥台(墩)桩柱进行加固.     

跨越既有铁路线斜拉桥设计

山东济宁如意洸府河大桥主桥采用(60+80+320+80+60)m支座体系混合式结合梁斜拉桥。该桥边跨采用混凝土边主梁,中跨采用钢小边箱结合梁,桥塔采用H形混凝土塔,其基础采用钻孔摩擦桩,结构体系采用支座体系。主桥全宽40m,梁高2.7m,小角度斜跨繁忙运输的电气化铁路线,设双向2.0%横坡、双向2.5%纵坡。桥塔上横梁外挂椭圆形装饰罩,呈拱形门造型。针对该桥实际建桥条件,进行了桥型(支座体系混合式结合梁斜拉桥)、结构(PBL剪力键与剪力钉复合型钢-混结合段)、施工方法(完全依靠汽车吊安装斜拉桥主跨主梁及在结合梁斜拉桥中进行限时合龙)等方面的技术创新。