外部粘贴预应力碳纤维板技术加固桥梁结构的工程应用与评估

采用外部粘贴预应力碳纤维板技术对金刚桥进行加固。金刚桥是一座已使用40多年的钢筋混凝土简支T形梁桥,开裂严重,抗弯刚度退化,在汽车荷载作用下梁体挠曲变形明显,需要进行加固并提高其通行荷载。根据正截面承载力验算结果,确定在主梁底部和梁肋两侧尽可能接近底部的位置粘贴预应力碳纤维板进行加固,以提高抗弯强度。加固过程中采用结构基座式的预应力张拉设备对碳纤维板施加1 000 MPa的初始应力,并在桥梁支座处通过永久性锚具设置了可靠的锚固。加固完成后采用标准荷载对桥梁进行荷载试验。试验结果表明:应用预应力碳纤维板加固技术,桥梁结构承载力满足加固设计荷载要求,且挠曲变形显著减小,桥梁结构的内力分布得到明显改善。     

PC梁加固前后使用性态差异性试验研究

通过模型梁加固试验,研究桥梁正常使用阶段,主梁开裂前后及加固前后力学性能以及主梁开裂后的加固效果。试验结果表明:在降低主梁应力、挠度和裂缝等关键力学指标上,总体上呈现主被动结合加固法主动加固法被动加固法的规律。在不同等级荷载作用的全过程中,开裂截面的中性轴高度和抗弯刚度随荷载增加均呈非线性变化,以往相关文献中按分段线性考虑不能反映结构真实的截面特性和受力状态变化规律,同时对已经开裂和损伤的旧桥进行加固试验时,计算模型中应考虑运营桥梁损伤的现实状态,否则可能出现部分开裂截面加固后即使在第一级加载作用下,其开裂截面的校验系数(特别是受拉区钢筋应力校验系数)仍不能降低到1.0以内。研究成果可为今后类似工程的加固设计和检测评估,以及有关规范的完善提供参考。     

石拱桥的检测试验与验算评定

针对石拱桥的承载力评定问题,对运营40多年的5×25m某石拱桥进行现场的详细检测与荷载试验,并进行承载能力检算。检定该桥的材料强度,测试出现有的线形,以及材料风化等桥梁技术状况。荷载试验表明:桥跨结构能够满足原设计荷载等级汽—13、拖车—60的承载能力要求,结构校验系数相对较小,但稍显离散。结构验算表明,桥跨结构主拱圈能够满足原来荷载等级的设计强度与稳定承载力要求;桥跨结构也能满足汽—15、挂车—80荷载等级的承载能力要求。最后给出该桥在线路改造中的处治意见。     

既有混凝土梁桥加宽改造的时变可靠度分析

为了研究桥梁加宽后构件刚度劣化对新旧桥时变可靠度的影响,建立了混凝土构件在劣化环境下的可靠度计算模型。以一座钢筋混凝土梁桥为研究对象,在考虑新旧桥刚度劣化不一致的情况下,运用MATLAB软件分析了新旧桥时变可靠度指标的具体变化规律。研究结果表明:钢筋锈蚀会造成原桥主梁抗弯承载能力下降,承载力标准差上升,从而引起新旧桥主梁荷载横向分布系数以及变异系数发生变化,在新旧梁拼接缝处变化最为明显;桥梁加宽改造后,原桥时变可靠度指标上升,而新桥明显下降。     

运营铁路隧道基底结构快速补强技术研究

由于设计施工不当、地下水、列车动荷载作用等原因,常致隧道底部结构出现病害.运营隧道基底病害的表现形式为下沉、翻浆冒泥、及整体道床开裂等,这些病害会危及行车安全.目前隧道基底病害的整治方式无法在短时间内提高基底结构强度,维修施工影响列车运营.采用高强发泡树脂作为材料,以高压注浆的方式对隧道基底进行加固,可将基底填充密实,并在较短时间内提高隧道基底结构承载力,有效减少对运营的影响.     

客运专线大跨度混凝土桥桥上无缝线路纵向附加力分析

将桥上及桥梁两端路基上的轨道、桥梁及其墩台作为一个整体结构,建立了桥上无缝线路纵向附加力计算的全桥有限元模型,应用自编的计算程序,针对郑西客运专线两座大跨度桥桥上无缝线路温度附加力、挠曲附加力、制动附加力进行了计算分析。结果表明全桥有限元模型及计算程序可以很方便地分析各种混凝土桥桥上无缝线路的附加力,有较强的通用性和易用性,计算结果可用于桥上无缝线路设计的检算。     

桩基持力层加固方案的设计及施工

通过对桩基承载力不足的分析 ,根据桩基设计原理进行桩基承载力检算 ,进而制定出科学合理的加固方案 ,用以指导施工     

预应力混凝土连续箱梁加宽改造后安全评估

随着部分高速公路进行加宽改造工作,位于加宽改造区段的已建桥梁的荷载等级相应提高,同时由于经过多年运营,部分桥梁已出现严重病害,因此须对此类桥梁重新进行安全评估。本文以广佛高速公路上一座加宽改造后的预应力混凝土连续箱梁为例,采用桥梁博士软件,按新旧规范分别对桥梁进行结构承载能力检算;通过静载试验及针对结构病害的专项测试,对桥梁结构的工作状态和承载能力进行综合评估;最后根据计算及实测结果对该桥提出相应的管养建议。此方法可为同类桥梁的安全评估提供借鉴。     

预应力连续梁桥加固效果试验评定研究

跨径组合(65+100+65)m的三跨预应力连续梁桥,在运营过程中梁体出现腹剪裂缝和跨中过度下挠等病害,针对这些病害采用了轻质混凝土铺装及体外预应力措施进行加固,加固完成后采用荷载试验的方法对其加固效果进行了评价。对试验方法、测点布置、加载方式、测试结果等评定进行了简要介绍,试验结果表明加固后桥梁整体受力状态有明显改善。     

沈山下行线小凌河桥横向加固技术

既有线混凝土梁横隔板开裂影响桥梁承载能力和列车提速。文章介绍沈山线小凌河桥的两种不同横向加固措施 ,并通过现场试验和承载力检算对加固效果进行了检验     

大跨度钢桁梁柔性拱桥稳定性能研究

某跨径布置为(130+338+338+130)m的钢桁梁柔性拱双线铁路桥,其跨度和建设规模在同类桥梁中均属于最大,稳定性问题更为突出,设计难度高。研究在恒载和活载作用下的一类稳定性和二类稳定性。研究结论:(1)一类稳定过高地估计本桥的承载能力,不能作为承载能力的设计依据;(2)二类稳定非线性特征主要表现为材料非线性,几何非线性的影响可以忽略;(3)加载方式对稳定性分析有较大影响,隔跨布置活载时是最不利的受力状态,全桥满布活载时是最理想的受力状态;(4)具备足够的安全储备,结构设计合理。     

大跨度钢管混凝土拱桥的稳定承载力分析

以湖南南县茅草街特大桥为例 ,讨论大跨度钢管混凝土拱桥施工阶段和运营阶段的弹性稳定和极限承载力。分析计算时 ,考虑了拱桥结构分阶段刚度变化、截面逐次形成以及构件的极限承载力等影响。     

TPZ/48钢箱梁式架桥机施工状态下屈曲稳定性研究

采用有限元软件ANSYS建立某大跨度钢箱梁式架桥机在浇筑施工状态下弹塑性有限元模型。基于非线性屈曲理论,采用位移控制的弧长法加载跟踪结构平衡路径,对含初始几何缺陷的架桥机结构进行非线性屈曲分析。通过对失稳特征点的荷载—位移曲线分析,确定该型架桥机施工状态下的极限承载力、局部稳定和整体稳定的安全系数。架桥机的极限承载力为3 755t,大于设计施工荷载1 600t,整体稳定安全系数为2.35,但局部稳定安全系数仅为1.32;失稳位置发生在支座以及跨中的底板、横隔板、腹板等处。由非线性屈曲分析结果与特征值屈曲分析结果的对比分析得到:对于复杂结构,由于结构内局部发生屈曲后荷载会发生转移,其结构并未失去整体承载能力,因此由非线性屈曲分析得到的临界载荷可能大于由特征值屈曲分析得到的临界载荷。     

64 m跨简支栓焊钢桁梁桥在新规范下的运行状态

研究目的：随着列车速度的提升，对铁路钢桥的要求越来越高，一些既有线路的老式钢桥是否能够满足现有规范的设计要求是一个迫切需要解决的问题。本文通过对64m跨下承式简支栓焊钢桁梁桥在新规范下的运行状态进行分析以得出它是否满足新规范的要求。 研究方法：通过比较铁路桥梁钢结构设计的新旧规范，找出它们之间的主要差异。然后通过理论计算，分析老式钢桥是否满足新规范的要求。 研究结果：得出新规范在纵向联结系的长细比限值、中心压杆轴向容许应力折减系数、各种构件疲劳容许应力的检算和横向刚度的规定等诸多方面更加严格的结果。通过进一步分析得出64m跨下承式简支栓焊钢桁梁桥主要杆件的内力、构造和整体结构的横向自振频率等方面无法满足新规范要求，而强度也几乎达到新规范的临界值的结果。 研究结论：随着高速铁路的发展和列车运载量的提升，需要对老式钢桥进行加固处理，以满足列车安全运营的要求。     

运营期轨道交通桥梁支座病害治理方法研究

桥梁支座病害是北京轨道交通最为普遍桥梁病害之一,极大地威胁桥梁结构和运营安全,桥梁支座病害治理已经成为桥梁养护维修的重要工作。为了不影响正常运营,治理工作只能在运营结束后进行,而且还要对轨道等桥面设备进行防护,以上因素给治理工作带来了极大的难度。本文分析了运营期轨道交通支座病害治理的重要性和特殊性,详细介绍和分析了根据目前北京轨道交通支座病害特点而采取的同步顶升、顶升+灌浆料修复垫石、垫石局部加固补强三种支座病害治理方法。从分析和实践结果看,这三种桥梁支座病害治理方法能够满足各项严格控制指标要求,具有对轨道等重要设施设备影响小和治理时间满足正常运营的要求等优点,能够适用于城市轨道交通桥梁支座病害治理工作,具有一定推广意义。     

连续梁桥荷载试验梁格法分析

研究目的:桥梁荷载试验是鉴定桥梁承载能力、评估桥梁现状的重要手段。用合理的计算方法进行结构分析尤为重要。本文利用梁格法建立模型,通过连续梁桥荷载试验分析,探讨桥梁荷载试验计算和成果分析中存在的问题。研究结论:通过工程实践,经过梁格法有限元计算所得的结果与实际试验结果进行对比分析,得出梁格法可以有效地实现荷载试验所需的结构构件的内力和挠度状态,并总结了梁格法建模时横梁的联结方法。同时指出,二期恒载对结构的影响程度不容忽视。利用本方法进行的荷载试验计算值与试验值比较吻合,其结果对类似工程有一定指导意义。     

支座摩阻效应对大跨长联连续梁桥地震反应的影响分析

为了解支座摩阻效应对长联大跨连续梁桥地震反应的影响,并得出可应用于工程的相应简化计算方法,以处于高烈度区的某铁路大跨长联连续梁为工程背景,按照不计与计入活动支座摩阻效应两种工况,利用Midas/Civil软件建立结构的三维空间杆件模型,并选用软件中的两种双线性理想弹塑性单元模拟支座的摩阻,采用非线性时程分析方法,对结构进行多遇地震下的地震反应分析。分析结果表明,对于这种设置1个固定墩的大跨长联连续梁结构,是否计入活动墩的支座摩阻效应对固定墩的设计影响很大,设计中需要考虑活动墩的支座摩阻。对于此类结构采用反应谱法进行多遇地震下的抗震计算时,活动墩顶的水平地震力可以直接用支座承受的竖向力乘以给定的支座摩阻系数,固定墩顶的水平力用反应谱计算值减掉活动墩水平摩擦力之和的0.8倍,可以满足工程设计精度要求。     

连盐线灌河连续钢桁拱特大桥设计

连续钢桁拱桥作为国内一种新兴的桥梁结构,具有外形雄伟壮观、跨越能力大、承载能力高等优点。与其他同跨度桥梁类型相比,其刚度大,稳定性和抗震性好。灌河大桥选用了跨度为（120＋228＋120）m的连续钢桁拱桥,主梁设计中采用整体节点式梁拱与正交异性桥面板的组合结构,采用大节段制造安装的方案。介绍了该桥的结构体系、关键节点、关键设计与施工技术等。     

在役铁路钢桁梁预应力加固研究

铁路提速、轴重提高,在不中断交通的情况下,快速提高现有铁路桥梁的承载能力是目前亟待解决的问题。为推进预应力技术加固钢桁梁,以某在役铁路钢桁梁为依托工程,提出几种预应力加固方案,建立有限元模型,对比分析不同方案加固大跨度钢桁梁的效果。研究表明:单跨加固可以有效提高钢桁梁的承载能力但不能有效提高其刚度,而简支变连续加固对提高其承载能力和刚度效果均比较明显,在具备条件的情况下,是可优先选择的科学加固方案。     

钢桁梁柔性拱桥极限承载力分析

根据连续介质力学基本理论,针对大跨度钢桁梁柔性拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,用通用软件ANSYS建立桥梁的空间模型。采用非线性有限元法,进行钢桁梁柔性拱桥在两种不同加载情况下的极限承载力分析。结果表明,桥梁局部变形失稳是影响整体极限承载力的重要因素。提出通过增大个别杆件的刚度来提高极限承载力的方法。