两种配筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

当已有的普通钢筋混凝土简支空心板桥在进行横向拓宽时,新桥拟采用预应力混凝土空心板结构,研究了旧桥普通钢筋混凝土空心板与新桥预应力混凝土空心板等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桥之间进行横向拼接是可行的,而且旧桥各空心板梁的受力状态可符合原设计规范的要求。研究成果将为今后不同结构形式的空心板梁桥横向扩建设计时提供可参考性的设计建议。     

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.     

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。     

预应力混凝土连续刚构桥加宽拼接横向受力分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接部位在局部车轮荷载以及支座沉降下的局部受力横向性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

混凝土连续刚构桥加宽拼接带收缩性能分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接带部位在收缩徐变作用下的局部受力性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

三向预应力混凝土箱梁桥拓宽改造箱梁翼缘板连接结构研究

为解决三向预应力混凝土连续箱梁桥拓宽时的拼接难题,提出一种适用于箱梁翼缘板横向拼接的嵌入式钢板连接结构,以京沪高速公路盐河大桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立全桥有限元模型,分析该结构在混凝土收缩徐变差、基础沉降差、车道荷载作用下的结构响应、横向传力机理,并对若干影响参数进行敏感性分析。结果表明:该连接结构能够形成横向传力通道,有效吸收新、旧桥间发生的纵向变形差异作用,满足横向拼接需要,结构可行;嵌入式钢板通过区域应力状态的连续改变完成了内力横向传递;嵌入式钢板厚度、布置间距、拼接缝宽度对钢板的应力影响明显,而钢板宽度对其影响相对较小。     

独柱式连续空心板桥的横向设计

本文从工程实际出发，采用空间程序，对独柱式空心板桥的横向内力进行分析，研究该结构形式在恒、活载作用下的横向受力性能，以指导结构配筋。     

桥梁拼接中CFL技术的理论研究

讨论了桥梁拼接技术中伸缩缝连接、刚性连接和碳纤维薄板(CFL)连接3种方案。基于3个基本假定,应用有限元原理建立CFL弹性薄壳单元模型,给出了CFL弹性薄壳单元刚度矩阵。以一座跨径组合为5×30 m的5跨预应力混凝土连续箱梁拓宽工程为例,对刚性拼接和CFL拼接结构分别建立三维有限元模型。重点研究了CFL拼接结构的三维仿真模型。对于不同拼接方案,对比分析新旧桥拼接后结构内力及位移的变化情况。研究结果表明,相对于常用的刚性拼接方案,CFL拼接方案对于既有箱梁的轴力、弯矩、剪力的变化影响较小,是桥梁拓宽工程中的一种可行的纵缝拼接方案。     

考虑收缩徐变的混凝土T梁桥解联拼接效应分析及支座优化布置

为降低新、旧混凝土收缩徐变对长联混凝土T梁桥横向拼接的影响,指导其合理地拼接,以某22跨1联、跨径25m的混凝土T梁桥拓宽工程为背景,采用有限元法建立其横向拼接的空间模型,分析4种解联方案(1联22跨,2联11跨,4联5、6跨,6联2、4跨)下新旧混凝土收缩徐变差引起的结构纵、横向效应。结果表明:拼接后,新旧混凝土收缩徐变差在旧桥结构内产生显著的纵、横向效应,直接拼接或解为2联拼接时,最大横向位移均超出支座限值,结构甚至存在落梁风险,且旧桥外边梁和次边梁轴向拉、压力并存,受力较复杂;将旧桥解为100m和150m的短联后拼接可显著减小结构横向效应,且纵向受力简单、均匀。采用最小应变能准则法和目标优化函数法,对解为100m一联方案的支座布置进行优化。     

预应力混凝土简支空心板和T型梁的优化设计

本文运用复合形数学优化方法,以现行的钢筋混凝土,全预应力与部分预应力混凝土梁板设计理论为依据,以梁的造价最低为优化目标,编制了适用于钢筋混凝土,全预应力与部分预应力混凝土简支梁板的通用优化设计程序。并对公路桥梁工程中常用的28根空心简支板和 T 型梁进行了优化计算。计算结果表明,部分预应力混凝土结构具有较好的结构性能,而且是一种较经济的结构体系。就造价而言,对于简支空心板,采用部分预应力比其它两种结构形式可节省4%;对于无马蹄的 T 型梁,可节省4.5%;对于有马蹄的 T 型梁,部分预应力要比全预应力节省10.5%。     

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。     

斜桥拼宽中受力状态的分析

该文针对斜桥拓宽时新旧桥接缝处受力的复杂性,结合某高速公路上一座空心板桥梁,应用空间有限元方法,分析了横向采用铰缝连接时,拼接前后汽车荷载作用下新旧桥弯矩、支反力,以及拼接结构的横向受力情况,并提出对不利受力状态的改善方法,为同类型的拼宽设计带来借鉴和参考.     

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。     

收缩徐变对钢筋混凝土现浇实心板与预制空心板拼接的影响

由于混凝土的收缩徐变效应,对于不同龄期的混凝土,收缩徐变效应存在差异。在桥梁拼接的整体板桥,这种差异效应使原空心板对新实心板的形成约束,进而会导致拼接后整体空心板内部产生附加次内力。为了更好的了解空心板内部附加内力的大小、分布及对新旧板各自的影响,应对收缩、徐变附加作用进行分析。     

后张法预应力混凝土空心板端块应力分析与裂缝防治

后张法预应力混凝土空心板在我国已得到了广泛应用.但在施工过程中,实施预应力张拉时,在空心板端面的顶、底板处均出现了沿纵向的裂缝.该文针对裂缝的产生,对20 m空心板端部应力进行了空间有限元分析.并根据有限元分析的结果,指出空心板端面横向拉应力过大导致了裂缝的产生,并提出了可行的裂缝防治措施.     

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。     

横向体外预应力在空心板桥加固中的应用研究

药湖大桥系江南最长的高架桥之一,总长9100m,上部结构均为标准跨径20m预应力混凝土宽幅空心板(单板宽1.55m)。经过10余年的运营使用,发现该桥存在铰缝破损较为严重且单板受力现象明显、空心板跨中反拱值偏大等结构性病害。本文通过对体外横向预应力加固该桥的机理进行了分析,并通过实桥静载试验对加固效果进行验证。计算与试验结果均表明,体外横向预应力加固空心板桥效果良好。     

预应力碳纤维布加固空心板桥极限承载力全过程分析

对承载能力不满足要求的装配式预应力混凝土空心板桥采用预应力碳纤维布进行加固,为了了解加固后的装配式预应力混凝土空心板桥极限承载力,利用Midas/FEA有限元软件建立了预应力碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式预应力混凝土空心板桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用预应力碳纤维布对装配式预应力混凝土空心板桥进行加固,可以充分发挥碳纤维布的高强特性,减小钢绞线及混凝土的应力,改善预应力混凝土空心板的受力性能,延缓裂缝的产生;提高预应力混凝土空心板的屈服荷载、极限荷载,使预应力混凝土空心板的承载能力得到提高;增大空心板的刚度,使空心板的挠度明显减小,变形得到有效控制。