腹板带纵向裂缝的预应力混凝土空心板梁剩余承载力试验研究

为了研究后张法预应力混凝土空心板梁出现腹板纵向裂缝后的梁体受力性能,采用同批次、相同施工工艺的两根预应力混凝土空心板梁进行对比试验,其中一根没有损伤(1号梁),另一根腹板带有纵向裂缝(2号梁)。试验结果表明腹板纵向裂缝的存在改变了裂缝的发展趋势,使多条与腹板纵向裂缝相交的竖向裂缝连通;使底板横向裂缝的分布区域和塑性铰长度变短;梁体的变形更集中在加载点附近;一侧腹板带纵向裂缝对梁体的开裂荷载和极限承载力影响较小,但对顶板混凝土的受压应变大小有影响,但受压不均匀。提出由开裂荷载计算剩余预应力的方法,发现两根梁残余预应力达到77%左右;最后指出了腹板带纵向裂缝的预应力混凝土空心板梁破坏机理。     

基于空心板梁铰缝损伤下的有限元分析

装配式空心板梁与铰缝耦合传递横向应力,在耦合受力中,铰缝因其强度不足、施工质量差等原因会出现铰缝脱落、铰缝纵向开裂等局部病害,造成空心板梁与空心板梁间横向联系减弱,空心板梁容易出现单板受力,局部出现应力急增,从而影响空心板梁使用寿命。     

小湾拱坝坝体裂缝对拱坝受力和稳定的影响研究

 通过三维非线性有限元计算和地质力学模型试验方法,分析无缝和有缝处理2种工况下,裂缝对小湾拱坝坝体应力分布、整体稳定性的影响以及裂缝进一步扩展的可能性。计算结果表明,2种工况的坝体应力分布基本相同,裂缝对坝体应力的分布影响不大。正常荷载下,裂缝基本全部处于压剪状态,不存在或存在很小的拉应力;裂缝继续开裂扩展的可能性不大。在超载工况下,有缝处理工况下非线性荷载为(3.2～3.3)P0(P0为正常水荷载),与无缝工况下的3.5P0接近;超载3.0P0之后,大坝裂缝局部地方出现开裂区,但整体上直到5.0P0后裂缝才影响到开裂区。大坝极限开裂状态与无缝情况下类似,有缝处理和无缝情况的整体稳定性相差不大。     

空心板铰缝失效机理与处治

随着交通的快速发展,大型载重车的数量在逐年增加,造成桥梁铰缝过早损坏,缩短空心板桥梁的使用寿命.通过对公路既有空心板梁桥上部结构使用情况调查研究,发现桥梁上部空心板梁在使用过程中产生许多裂缝.再通过对裂缝的研究、分析,由铰缝失效引起的裂缝较为突出.文中主要分析了公路空心板桥梁铰缝失效的机理及危害性,提出了相应的处治措施,并着重就铰缝自密实微膨胀混凝土的施工及质量控制进行了探讨.     

空心板梁桥铰缝损伤对横向传力的影响研究

为研究空心板梁桥铰缝损伤对桥梁整体横向传力效应的影响,运用有限元分析软件ANSYS建立空心板梁及铰缝实体单元模型,分析铰缝不同损伤程度对应的空心板梁桥控制截面的挠度和应力分布情况。研究结果表明:铰缝损伤后,空心板梁底板应力传递发生明显变化;随损伤程度增加,底板应力传递向外逐渐减小,横向传力能力逐级削弱,并且铰缝损伤处会出现应力集中现象,有损害进一步扩张的趋势。分析结果可以为空心板梁桥的铰缝损伤情况研究提供参考,并给出既有空心板梁桥在工程实践中的维护管理重点。     

既有空心板梁桥横向预应力加固试验研究

针对装配式空心板梁桥铰缝开裂、破损的问题,采用碳纤维预应力板对桥梁横向进行加固。以某立交桥为工程背景进行了加固设计及实施,并在加固过程中进行了实桥试验。结果表明,采用横向预应力加固后,桥梁的整体性得到加强,最大受力梁体的挠度降低9. 5%～10. 2%,横向分布系数降低5. 5%～8. 5%。     

空心板梁桥横向预应力加固技术参数影响分析

以13 m跨径的空心板梁桥为例进行研究,采用ANSYS建立铰缝损伤及加固后的模型。通过对比加固后跨中挠度和铰缝应力的改善情况,分析横向预应力位置、横向预应力大小、横向预应力数量、桥梁宽度对加固效果的影响。结果表明:横向预应力数值不宜过大,以避免在梁顶局部产生较大的横向拉应力;每道横向预应力的影响范围有限,通过增加横向预应力布置数量可使加固后边铰缝底缘的横向压应力沿顺桥向连续、均匀分布;针对不同宽跨比的空心板梁桥应分别进行加固设计。     

GFRP筋活性粉末混凝土梁受力性能试验研究

为了研究GFRP筋活性粉末混凝土梁的受力性能,对8根梁进行三分点加载试验,获得了试验梁的开裂弯矩、极限弯矩以及各级荷载作用下的变形及裂缝分布与开展。试验结果表明：活性粉末混凝土试验梁纯弯区段开裂应变 (750×10-6) 约为普通混凝土梁的7倍,开裂弯矩及截面塑性系数计算应考虑纵向受拉GFRP筋的有利影响。GFRP筋活性粉末混凝土梁正截面受弯破坏形式可分为纵向受拉GFRP筋被拉断而受压边缘活性粉末混凝土未被压碎的受拉破坏,受压边缘活性粉末混凝土被压碎(5500×10-6)而纵向受拉GFRP筋未被拉断的受压破坏,以及纵向受拉GFRP筋被拉断的同时受压边缘活性粉末混凝土被压碎的界限破坏等三种。对于受压破坏可按拉区应力为0.25倍活性粉末混凝土抗拉强度来考虑拉应力对正截面受弯承载力的贡献。对于受拉破坏则基于材料应力-应变关系通过数值积分迭代计算正截面受弯承载力。刚度及裂缝宽度计算的关键是合理计算使用阶段GFRP筋的拉应力,在计算GFRP筋拉应力时所用弯矩应为外荷载弯矩减去拉区活性粉末混凝土拉应力合力对压区合力点的弯矩。图9表12参10     

装配式空心板梁桥加固方法研究

针对目前装配式空心板梁桥在使用过程中由于"单板受力"现象而出现的铰缝病害,利用有限元软件ANSYS建立装配式简支预应力混凝土空心板梁桥计算模型,对施加体外预应力大小、预应力筋顺桥向布设位置、预应力筋距梁底距离、铺装层厚度以及铰缝深度作了研究,并以加固前后荷载横向分布影响线的变化为评价标准,分析了不同方法的加固原理及加固效果。得出了采用相应加固方法可以显著增加空心板梁桥的横向联系和整体性,有效改善"单板受力"这一病害。     

混凝土空心板桥铰缝破坏分析

空心板桥具有自重轻、结构性能好、施工方便、可大批量工厂化集中预制等诸多优点而被广泛使用.但是使用过程中,发现此类桥梁普遍存在铰缝破坏,出现纵向裂缝等病害,这就导致桥梁出现单板受力,严重影响桥梁使用.本文对铰缝的工作原理及破坏原因进行分析,提出预防铰缝破坏的措施.     

不中断交通前提下空心板梁铰缝梁底注胶加固施工技术改进措施研究

针对空心板梁铰缝受损,利用环氧修复胶通过梁底注胶方式,在不中断交通的前提下实现较为彻底的加固,解决"单板受力"问题。然而加固工艺本身存在一些缺陷,如加固设备分散、工艺不统一、材料浪费、造价居高不下等。在对梁底注胶加固施工过程各环节进行分析的基础上,开发一套新型专用注胶设备,对梁底注胶加固工序中存在的缺陷进行改进提升,并对实体桥梁进行分段注胶加固试验,利用相对位移法评价改进效果。相关研究成果可为后续类似项目的实施提供借鉴。     

地表超卸载对高压电缆盾构隧道变形影响数值分析

由于周边土体的扰动,高压电缆盾构隧道在运营阶段出现了变形、开裂和漏水等病害。以广州地区内径为5.4 m的高压电缆盾构隧道为依托,通过建立三维精细化单环电缆隧道有限元模型,研究地表单调超载和超载再卸载情况下的隧道整体变形、椭圆度、接头张开量和螺栓应力的变化情况。结果表明,当单调超载不大于92 kPa时,隧道处于安全状态;当超载大于146 kPa时,裂缝在拱顶位置出现贯穿,螺栓应力逼近屈服强度,认为隧道已经损坏;多次超载再卸载过程中,第一次卸载时的残余变形最大,且接头的残余变形较整环更显著。     

盖挖逆作法施工引起地铁车站结构内力的测试结果分析

根据北京地铁某盖挖逆作法施工车站结构的内力测试结果,研究中间桩(柱)受力随施工过程变化过程及其力学转换特征,分析顶板、中板、底板和侧墙的受力状态随施工过程的变化规律。研究表明,施工过程中中柱的应力先处于受拉状态,而在上覆土回填后转为受压状态。顶板上侧在靠近侧墙和中间柱附近位置处于受拉状态,其余位置处于受压状态,而顶板下侧则相反。中板上侧靠近中间柱位置及中板下侧靠近侧墙位置处应力会随施工过程由最初的受拉状态转为受压状态。     

预应力钢-混组合梁桥力学行为研究

为研究依据旧桥规范设计的钢-混组合梁桥在现有荷载强度下的受力特性,以天津G2立交跨线桥为依托,运用Midas civil软件并采用梁格法建立有限元模型,分析了桥梁在最不利荷载组合下的力学行为。结果表明:在公路Ⅰ级荷载作用下,正常使用阶段和预应力损失为10%时,该桥混凝土桥面板处于受压状态,钢箱梁梁底最大拉应力安全储备富余,挠度满足规范要求;当预应力损失为15%时,钢箱梁梁底最大拉应力和挠度均不满足规范要求。应重点考虑超载和预应力损失对预应力钢-混组合梁旧桥承载能力的影响。     

跨既有线T构桥转体施工控制关键技术研究

文章结合跨芜宣高速特大桥T形刚构转体施工控制过程,介绍转体体系,总结称重试验现场经验,分析球铰应力分布特点。总结得出:通过有效的施工控制措施,使梁体安全顺利转体,确保了转体后线形和应力状态满足预期要求;称重试验可同时测球铰水平和竖向位移来选择更准确荷载位移曲线;通过配重使一侧撑脚刚好接触四氟乙烯板,保证转体过程平稳而又不致增大撑脚摩阻;考虑将球铰局部承压钢筋网加密、球铰包裹钢板包裹范围增大和增厚钢板来改善球铰接触部位应力集中现象。     

钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究

通过轴压和轴拉试验,得到了活性粉末混凝土受压和受拉应力-应变全曲线方程。通过6根钢筋活性粉末混凝土梁受弯性能试验,得到了此类梁在各级荷载作用下纯弯区段受压边缘压应变及应变沿梁高的分布,获得了试验梁的开裂弯矩和极限弯矩,考察了试验梁的变形及裂缝分布与开展。试验结果表明：钢筋活性粉末混凝土试验梁受压边缘极限压应变为5500×10-6,纯弯区段开裂应变为750×10-6,截面抵抗矩塑性影响系数计算应考虑纵向受拉钢筋的有利影响。建立了考虑截面受拉区拉应力贡献的正截面承载力计算公式和反映钢筋活性粉末混凝土梁自身受力特点的刚度及裂缝宽度计算方法,可供钢筋活性粉末混凝土梁设计时参考。图9表10参11     

使用阶段预应力和非预应力混凝土梁开裂截面受压区高度的计算

<正> 非预应力混凝土梁和部分预应力混凝土梁在使用荷载作用下通常都是带裂缝工作的。全预应力混凝土梁在理论上是不开裂的,然而,由于某些原因(例如K_f略大于1.0,偶然超载,材料强度偏低等),也有可能在使用荷载作用下出现裂缝。因此,各种钢筋混凝土梁都存在一个开裂的问题。在设计中,除应保证构件具有足够的强度外,还需考察和验算构件在不同荷载组合作用下的工作性能,诸如变形,受拉钢筋应力增量,裂缝开展以及截面材料的疲劳强度等。这些问题都与截面开裂后的受压区高度有关。因此,寻求一个简单实用的开裂截面受压区高度的计算方法,是设计和验算各种钢筋混凝土梁的一个重要问题。     

楼地面沿板缝方向裂缝及预防

一、纵向裂缝产生的原因沿板缝方向产生纵向裂缝的因素较多 ,程度也不尽相同 ,但归结起来 ,主要有如下几种 :一是板缝嵌缝质量低劣。装配式板是由多块条板拼接而成的体系 ,条板之间灌缝后成柱铰连接 ,能传递剪力 ,但不能传递弯矩 ,虽然仍非一体 ,但具有一定的整体性。相邻板之间有明显的共同工作效果 ,这对改善受力板的工作状态是有利的。有的施工人员对此认识不足 ,操作草率 ,用落地灰、碎石杂物填塞板缝 ;有的用粒径较大的其它部位的剩余混凝土灌缝 ,致使大骨粒卡在缝的上部 ,影响缝底混凝土捣不实 ,养护不良 ,嵌缝质量不高 ,传递剪力能力…     

考虑盾构隧道纵向应力松弛的环缝渗漏水计算分析

为揭示盾构隧道环缝渗漏水演变过程及其影响因素,基于裂缝渗流模型推导盾构隧道管片环缝渗流量计算公式,进一步考虑隧道纵向应力松弛的影响,建立环缝渗漏水演变的时变状态模型,结合算例进行环缝渗漏水演变规律探讨和参数敏感性分析。结果表明,盾构隧道渗漏水量随着环间张开量增大或者外部水头高度的提高而增大,随着环间接头刚度的增大而减小。张开量对环间渗漏水的影响较为敏感,隧道顶部的渗流量始终小于底部。盾构隧道纵向应力越低,隧道渗漏水现象越明显。当纵向应力由3.2MPa衰减为1.2MPa时,渗流量增长为原来的12倍,且不同部位的环间渗流量差距逐渐扩大,隧道底部的渗流量约为顶部的2倍。在隧道纵向应力松弛后,纵向连接螺栓复紧将极大地降低环缝渗漏水量,螺栓复紧导致环缝渗漏量减小为原来的80%,导致纵向应力达到稳定状态后的环缝渗漏量减小至原来的20%以下。工程实践中,应重视盾构隧道纵向应力松弛对衬砌环间防水性能的影响。     

竖转施工刚构拱桥转动铰接触应力有限元分析

转动铰是连接刚构拱桥拱座与拱肋的临时施工构造措施,在放张式竖转合拢过程中,转动铰是全桥转体施工成功与否的关键。通过对八字型刚构拱桥竖转施工过程的接触有限元模拟,研究了转动铰的局部应力分布,分析了转动铰的结构力学性能。实体工程分析表明:转动铰结构整体处于较低的应力状态,局部存在应力集中现象,可通过加强局部构造措施,保证转动铰整体力学性能满足竖转施工的安全性要求。