大跨预应力混凝土箱梁桥收缩徐变效应测试与分析

预应力混凝土箱梁桥以其良好的结构整体受力性能在现代大跨桥梁结构中得到广泛应用,但迄今所修建的'混凝土箱梁桥中,运营阶段箱梁开裂及下挠过大的现象较为普遍,实际混凝土箱梁桥中混凝土收缩徐变作用及其效应认识的不足是其可能产生的原因之一.现行有关混凝土收缩徐变的计算公式多以试验室模型试验结果为依据确定,由于实际混凝土箱梁结构的尺寸较大同时又处于复杂的自然环境中,因此对实际结构进行长期测试以获得能够验证现行规范混凝土收缩徐变计算公式的实测数据显得尤为重要.结合某高速公路上两座大跨预应力混凝土箱梁桥的修建及运营,对处于自然环境中的箱梁桥在混凝土收缩徐变作用下的真实反应进行测试,并详细地分析各测试数据,在此基础上提出同时考虑混凝土温度、环境相对湿度、箱梁局部理论厚度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法,并将其应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中,得出一些具有实用价值的结论,为实际箱梁桥的收缩徐变计算提供参考.     

大跨预应力混凝土箱梁桥收缩徐变效应测试与分析

预应力混凝土箱梁桥以其良好的结构整体受力性能在现代大跨桥梁结构中得到广泛应用,但迄今所修建的混凝土箱梁桥中,运营阶段箱梁开裂及下挠过大的现象较为普遍,实际混凝土箱梁桥中混凝土收缩徐变作用及其效应认识的不足是其可能产生的原因之一。现行有关混凝土收缩徐变的计算公式多以试验室模型试验结果为依据确定,由于实际混凝土箱梁结构的尺寸较大同时又处于复杂的自然环境中,因此对实际结构进行长期测试以获得能够验证现行规范混凝土收缩徐蛮计算公式的实测数据显得尤为重要。结合某高速公路上两座大跨预应力混凝土箱梁桥的修建及运营,对处于自然环境中的箱梁桥在混凝土收缩徐变作用下的真实反应进行测试,并详细地分析各测试数据,在此基础上提出同时考虑混凝土温度、环境相对湿度、箱梁局部理论厚度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法．并烙其应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中,得出一些具有实用价值的结论,为实际箱梁桥的收缩徐变计算提供参考。     

连续梁桥的混凝土时变分析

预应力混凝土连续梁桥采用分段施工时混凝土的加载龄期差异较大,混凝土收缩、徐变对结构内力和变形变化的影响明显。本文在采用按龄期调整有效模量的时变分析有限元法时,引入等效增量荷载的概念对预应力混凝土连续梁桥的收缩、徐变进行了理论计算,并与其他算法的结果进行了对比分析,结果表明该方法是可行的。     

连续箱梁弯桥横向爬移病害成因分析及处治方案

文中分析了导致曲线桥产生横向爬移的影响因素,并以一座混凝土连续箱梁弯桥为案例,首先介绍了该桥主梁横向爬移、支座横向限位失效及桥墩盖梁挡块开裂等病害情况,继而结合计算分析结果,明确了导致主梁横向移位的主要因素为汽车荷载离心力,最后提出了针对该桥病害情况的处治方案,该方案可为类似桥梁病害案例提供借鉴。     

预应力引起的曲线箱梁桥支座反力与位移研究

介绍了曲线梁桥的基本受力特点,总结了曲线梁桥在工程应用中出现的病害。为了考察预应力引起的曲线梁桥支座反力效应与位移,文中以重庆某小区一座小半径曲线箱梁桥为背景,运用有限元软件ANSYS对预应力效应进行了数值仿真分析。计算结果显示：在预应力作用下,曲线箱梁桥产生了向外侧翻转位移,内侧、外侧支座反力相差较大。文中算例表明,预应力引起的曲线箱梁桥内、外侧支座反力不一致是曲线梁桥设计中不可忽略的因素,在选取支座型号时,必须确保外侧支座具有足够的承载力。     

基于实测挠度的PC梁桥长期预应力损失研究

桥梁结构在长期使用过程中预应力损失估算偏低,是造成大跨径预应力混凝土变截面箱梁桥或连续刚构桥(简称PC梁桥)普遍开裂和过度下挠的一个重要原因.长期预应力损失与施工工艺、环境温度、荷载、混凝土收缩徐变、预应力筋松弛等因素有关.为了研究PC梁桥成桥后预应力损失发展规律,提出了一种基于桥梁实测挠度的预应力损失计算方法,考虑了...     

曲线梁桥预应力作用效应分析

针对预应力混凝土曲线梁桥空间受力问题,基于曲线梁预应力等效荷载理论,采用Visual C++编写了相应的预应力混凝土曲线梁桥等效荷载计算程序。采用该程序进行了简支曲线梁预应力等效荷载效应计算,并将计算结果与实体力筋模拟结果进行了比较;以某三跨预应力混凝土曲线连续梁桥为例进行了曲线连续梁桥预应力效应分析与优化研究。结果表明:基于预应力等效荷载理论编写的曲线梁桥预应力等效荷载计算程序可准确分析曲线梁预应力效应;预应力混凝土曲线梁桥关键截面内力及位移响应绝对值总体上随曲率半径的增加而减小,当曲率半径超过200 m时,变化趋势趋缓。采用预应力钢束合力重心线布置预应力钢束可有效改善曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向分布;设置中支座预偏心距对承载能力极限状态作用下曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向的分布具有一定的改善作用,而对预应力作用下主梁扭转角和扭转沿跨向分布改善不明显。     

悬臂施工连续箱梁桥结构参数敏感性分析

以嫩江桥的悬臂施工为例,对预应力混凝土连续箱梁桥在施工监控过程中设计参数的敏感性进行了分析。选取容重误差、预应力损失、混凝土收缩徐变及温度变化等对桥梁线形和内力有影响的因素为研究对象,并采用桥梁有限元分析软件——桥梁博士建立仿真模型,对各影响因素水平变化影响下的结构响应进行了分析,认为主梁自重和混凝土收缩徐变为主要参数,预应力变化和年温度变化为次要参数。     

预应力混凝土连续梁桥箱梁腹板开裂成因初探

针对预应力混凝土连续梁桥箱梁腹板出现的裂缝,从设计、混凝土主拉应力限值、温度、混凝土收缩徐变、施工等几方面对箱梁腹板开裂原因进行了分析,并对混凝土应力限值作了重点探讨,以保证箱梁腹板的施工质量.     

基于有限元模拟混凝土徐变对预应力组合箱梁的影响研究

以某桥梁工程为例,分析了长期荷载作用下混凝土收缩徐变对波形钢腹板预应力组合箱梁的影响.采用有限元软件Midas/FEA3.70进行建模,通过Midas/FEA中的时间依存材料来定义混凝土的收缩徐变系数,分析了长期荷载作用下混凝土收缩徐变对波形钢腹板预应力组合箱梁挠度和内力重分布的影响.得出以下结论:长期收缩徐变对挠度的...     

悬臂施工连续箱梁桥温度效应分析

近些年来国内修建了大量的预应力混凝土连续箱梁桥，但在其施工过程中以及后期运营过程中常出现裂缝问题，其中温度效应被认为是引起裂缝问题的主要原因。本文以嫩江某预应力混凝土箱梁桥为工程背景，对其进行温度效应分析。在日照温差和年平均温度温差作用下，通过计算主梁竖向位移及截面正应力、主应力来研究温度效应对预应力混凝土箱梁桥的影响。     

曲线箱梁桥空间预应力效应分析

曲线箱形梁桥是空间复杂受力的结构体系,预应力效应一方面能提高构件的承载能力,另一方面也可能对结构带来一些不利的影响。采用三维实体单元和杆单元相结合的空间组合有限元方法,对一座两跨曲线预应力混凝土箱形连续梁桥进行空间受力分析。针对曲线箱形梁的力学特点,对空间曲线钢束摩阻损失的计算方法进行分析。采用组合有限元法和简化方法分析预应力径向力对箱梁腹板的作用效应,比较两者的计算结果差异。采用两种计算模型,分析了预应力对支座受力的影响,对径向支座间距设置和改善支座受力的方法进行了研究。根据预应力效应的分析结果,得到了一些有益的结论,为进一步完善曲线预应力混凝土箱梁桥的设计提供了依据。     

某城市立交独柱预应力曲线梁桥病害分析

本文介绍了桌城市立交预应力混凝土曲线梁桥出现的病害情况,针对此桥具体状态分别建立原始、现况桥梁模型,进行对比分析,指出该预应力混凝土曲线梁桥出现墩柱开裂、主梁爬移、滑动病害的原因,给出处理建议。归纳出常见的预应力砼弯梁桥病害原因。     

某PC连续梁桥桥面铺装的线形控制

预应力混凝土连续梁桥成桥以后,由于混凝土的收缩徐变特性,结构重力及预应力等恒载作用还会引起进一步的结构变形。基于对某悬臂浇筑的三跨预应力混凝土连续梁桥的工程实例,在节段混凝土箱梁施工立模时,在中跨部分设置了一定的预拱度,这样既能抵消这些变形,又能使桥梁在通常的车辆荷载作用下保持设计线形,这对行车平顺和结构受力都是有利的。     

桥用高强混凝土双轴徐变试验研究

为获得大跨度预应力混凝土箱梁腹板在双向预应力作用下的收缩徐变发展规律,分析不同预应力组合对收缩徐变效应的影响,研究了大跨度预应力箱梁腹板的常遇应力组合,并采用十字交叉梁开展了2种应力组合条件下的高强混凝土双轴徐变试验,即应力组合分别为14MPa和2MPa,6MPa和2MPa,对比开展了单轴压应力为6MPa、14MPa的高强混凝土收缩徐变试验,分析单、双轴徐变和应力组合对高强混凝土收缩徐变的影响。研究结果表明：应力组合对高强混凝土徐变影响显著,360d双轴应力条件下的徐变系数仅为相应单轴徐变系数的75%;采用现有收缩徐变预测模型不能较好预测高强混凝土的实际徐变发展过程,而采用指数函数具有较好的拟合精度。建议在大跨度连续箱梁设计和施工中,确保腹板竖向预应力水平控制在设计允许范围内。     

超大跨径单向预应力UHPC连续箱梁桥概念设计与初步实验

提出一种超大跨径超高性能混凝土(UHPC)连续箱梁桥新体系。新体系梁桥将超高性能混凝土(UHPC)、密集横隔板薄壁箱梁和部分体外预应力有机结合,变传统三向预应力为纵向单向预应力结构,不仅提升了梁桥跨径,而且可消除传统大跨径PC梁桥的主梁过度下挠和梁体开裂两类病害,通过对跨径400m的UHPC连续箱梁桥试设计,结果表明,新体系箱梁桥各种板件的厚度大幅度减小,密集横隔板有效降低了箱梁的横向应力,上部结构自重可减轻约50%,具有良好的经济性,单向预应力完全可行。进行了UHPC梁的徐变性能和腹板抗剪性能模型试验。试验结果表明:UHPC梁的徐变变形仅为常规梁的20%,密集横隔板进一步提高了腹板的抗剪能力。超大跨径UHPC连续箱梁桥是一种在安全、经济、耐久各方面极具竞争力的梁桥方案,可适用于400m级跨径的连续体系梁桥。     

预应力混凝土箱梁桥竖向预应力损失的实测与分析

基于某大跨预应力混凝土连续箱梁桥腹板竖向预应力的现场长期测试结果,对箱梁竖向预应力的各种损失进行了分析。结果表明:就所研究的情形而言,实测竖向预应力总损失可达其初始张拉应力的45%,锚具变形、钢筋回缩及接缝压缩等引起的损失占其总损失的53%。按现行公路桥规(JTGD62-2004)中确定纵向预应力损失的方法计算竖向预应力筋相应的各种损失,所得结果与相应各项损失的实测值基本吻合。对于竖向预应力传力锚固后损失的计算,收缩徐变模型的选取对其结果影响较大。此外还探讨了温度和后续荷载等因素对竖向预应力损失的影响,结果表明:后续荷载作用对竖向预应力损失的影响较小可予以忽略,而混凝土及孔道砂浆中水泥水化热造成的损失可达总损失的18.9%,因此必须予以考虑。     

单箱三室波形钢腹板PC连续箱梁桥监测技术

为了解多室箱波形钢腹板箱梁的力学性能,在施工及运营阶段对某单箱三室波形钢腹板PC连续箱梁桥控制截面的应变及标高进行监测。结果表明,预应力钢筋张拉后控制截面应力及标高与拆架后吻合。计算波形钢腹板PC连续箱梁桥活载效应时,应选用合理的内力增大系数值来计入偏心荷载对截面内力的影响。波形钢腹板PC连续箱梁桥中的温度应力超过了活载应力,成为设计控制因素。去除温度梯度、沉降、混凝土收缩徐变、预应力损失等因素影响产生的应力,运营阶段应力与竣工时应力相当。     

高速铁路大跨度预应力混凝土连续箱梁徐变效应分析

徐变是指在长期荷载作用下,结构或材料承受的应力不变,而应变随时间增长的现象。混凝土材料在长期荷载的作用下,会产生徐变效应。在高速铁路预应力混凝土连续箱梁的施工中尤其要注意徐变效应给箱梁结构带来的影响,本文以新建沪昆高速铁路长沙绕城高速立交特大桥60m+4×100m+60m连续梁为背景,分析预应力混凝土连续箱梁的徐变效应,得出适合于大跨度预应力混凝土连续箱梁徐变计算的预测模型,有效控制徐变效应。     

预应力混凝土弯桥的极限承载力及其分析

针对传统的平面线弹性理论无法客观分析预应力混凝土桥梁中预应力效应和极限承载力的问题,采用三维实体退化单元模拟混凝土,用荷载等效移置模拟预应力,同时引入材料非线性,对一座典型的曲线梁桥的极限承载力和影响参数进行了分析研究。结果表明,提高结构预应力度,结构的开裂荷载将有所提高,但结构的延性显著降低,极限位移有所减小;采用部分预应力混凝土,结构开裂荷载有所下降,但结构的延性有所增加,对提高抗震性能有利;布置腹板束的弯桥极限承载力要好于仅布置平板预应力束的弯桥。