CFRP体外预应力桥梁的荷载试验研究

对国内首座CFRP体外预应力公路桥梁何圩桥进行荷载试验。试验结果表明混凝土主梁应变增量实测值和理论值接近。CFRP体外索实测索力变化趋势同理论计算结果相同,实测索力增量同理论计算值相符,主梁和CFRP体外索表现出良好的协同工作性能。全桥处于弹性工作阶段,具有较大的安全储备,结构安全可靠。     

某钢管混凝土拱桥施工监控研究

以某钢管混凝土拱桥为背景,对该桥的施工监控工作进行了概述。首先介绍了该类桥型施工监控的有关技术工作以及有限元仿真模型的概况,然后对该桥的主梁应力、拱肋应力、吊杆索力等重要力学指标的实测值和理论计算值进行比对分析。结果表明,有限元模型对各项力学指标的推算与实际结构响应有较好的一致性,施工监控技术可为同类工程提供有益的参考价值。     

单塔预应力混凝土斜拉桥空间受力特性分析

对向江大桥的施工过程进行仿真计算分析,分析了施工过程中主梁和桥塔的应力变形以及施工索力的变化,并考虑了混凝土收缩徐变和预应力作用对主梁应力变形的影响,并得出相关结论为今后预应力混凝土斜拉桥设计和施工提供了一定指导。     

混凝土斜拉桥常见工程施工监控方案研究

斜拉索是斜拉桥结构中重要的受力构件,索力合理与否直接关系到结构的安全和经济性。本文以西太湖4号桥为背景,就索力、主梁线性、悬浇过程控制及索塔和主梁分段施工过程中的施工监控进行研究。根据西太湖4号桥主梁的实际施工过程建立了空间分析模型,采用正算法对主梁施工过程中结构的应力状态进行了分析计算和比较。比较分析表明:通过扣除初读数的方法,可大大减小应力测试值中非应力成份,能取得良好的应力测试效果。     

折线形CFRP束体外预应力使用性能与评价

对国内首座CFRP体外预应力公路桥梁进行施工监测和荷载试验。试验结果表明:张拉CFRP体外束能有效闭合主梁落架产生的裂缝,改善主梁受力。各荷载试验工况下,CFRP体外索实测索力增量同理论计算值相符,主梁应变呈线性变化,主梁和CFRP体外索表现出良好的协同工作性能。转向块处索体完好,且未出现磨损现象;锚具工作正常,未发现异常;另外索体无支撑长度较短,自由段索体无振动现象。试验表明:采用折线布置方案的CFRP体外预应力束安全可靠。     

大跨度斜拉桥斜拉索无应力长度计算方法

通过对影响斜拉索无应力长度的施工阶段各种因素的敏感性参数进行分析,确定了影响斜拉索无应力长度的显著因素;综合各种影响因素,建立了斜拉索无应力长度精确计算方法。结果表明:主塔的预偏位、主塔的动态变位、主梁的预拱度、主梁的预抬高、主梁的动态变位、温差、斜拉索弹性模量误差以及计算斜拉索弹性伸长修正值所选用的荷载均为敏感性影响因素;建议的方法可以精确地计算斜拉索的无应力长度,避免出现长索无法调整索长的状况。     

沂河矮塔斜拉桥施工监控

以沂河矮塔斜拉桥工程为研究对象,阐述了自适应施工控制方法的运用.利用MIDAS/Civil软件建立沂河大桥的有限元分析模型;根据该桥的施工特点对施工过程进行仿真分析;对该桥进行了结构参数敏感性分析并得出主要参数;对主梁应力和变形、主塔应力和位移以及斜拉索索力进行了实时监控,并依据计算和实测结果对结构参数进行实时调整.实测主塔和主梁各测试断面的应力和变形满足监控要求,斜拉索索力监控值与计算值吻合较好.该施工控制方法的运用达到了施工监控的预期目标,为桥梁施工质量提供了可靠保证.     

单向纵坡预应力混凝土斜拉桥施工监控

闽江大桥由于采用单向纵坡,在桥梁施工过程中需要对桥梁的纵桥向位移进行监测。同时,大跨径预应力混凝土斜拉桥的施工监控,对于保证施工过程中结构的内力和变形始终处于规定范围内,以及成桥后的内力和线形符合设计要求,非常必要。通过对闽江大桥的施工过程进行理论分析、实桥测试,实现对桥梁施工过程的精细化控制。施工过程中两个最不利施工阶段的静力计算结果表明,施工过程中混凝土应力值满足要求。体系转换前后,主梁的纵桥向位移监测结果表明,阻尼器的设置可有效控制体系转换时主梁的纵桥向位移。施工监控结果表明,二期恒载完成后,桥面标高的实测值与设计院提出的计算值较为吻合;主塔偏位控制结果满足要求;全桥索力实测值与设计值一致,斜拉索索力控制结果满足要求;主梁和主塔的各应力控制截面应力没有出现拉应力,且最大压应力满足要求。     

混凝土斜拉桥换索工程施工控制的研究

由于斜拉索钢丝腐蚀和疲劳、锚具松脱、混凝土的收缩徐变、支座沉降变位、以及施工、养护等诸多原因而使得斜拉桥面临更换拉索的问题。皎平渡大桥主要在换索过程中主要从斜拉索索力、主梁标高、梁和塔的应力等方面进行施工控制,桥梁在换索后全桥的受力状态基本保持原有(换索前)状态,对结构受力状态基本没有影响,结构可以安全使用。     

钢箱梁斜拉桥成桥索力优化分析

为快速确定钢箱梁斜拉桥的合理成桥索力,现以某航道桥为工程背景,采用最小弯曲能量法求解成桥索力,成桥控制目标设置为主梁弯矩和主塔偏移量,通过控制主梁截面应力和桥塔位移,来对成桥索力进行优化。最后通过空间有限元软件Midas/civil进行建模分析,验证了主梁为钢箱梁时采用该方法优化索力的可行性,可快速得到较为合理的成桥状态。     

考虑时变因素修正的混凝土斜拉桥换索前初态模型

为准确掌握混凝土斜拉桥换索施工前的索力和主梁受力状态,建立的换索施工前的初态分析模型,需要对其运营期间混凝土收缩徐变、预应力索应力松弛、恒载性超载等因素产生的影响进行评估。而混凝土弹性模量、徐变、收缩及预应力筋松弛等因素具有与时间历程和应力历史紧密关联的材料非线性特征,采用有限元增量分析是合理的选择。为此,在时间历程划分的基础上,推导了考虑材料徐变、松弛、收缩影响的弹塑性有限元求解方程,建立了时间增量步内单元计入徐变、收缩、松弛影响的数值函数表达式,给出了斜拉索损伤刚度修正的具体措施和恒载性超载影响计入的分析方法,建立的初态模型分析技术进一步改善了混凝土斜拉桥运营期的桥梁状态评估方法。     

应用碳纤维缆索的大跨度悬索桥抗风稳定性研究

为了探讨碳纤维复合材料缆索在大跨度悬索桥中应用的可能性,以主缆等轴向刚度为原则,拟定了一座主跨为1490m的碳纤维复合材料主缆悬索桥,并运用三维非线性计算理论进行了空气静力和动力稳定性分析。通过与同跨度钢主缆悬索桥的比较,讨论了不同主缆材料对大跨度悬索桥抗风稳定性的影响。分析结果表明:大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆后,静风作用下结构的变形增大,但其静风稳定性却与钢主缆悬索桥基本接近;由于结构自振频率特别是扭转频率有显著的提高,使得其空气动力稳定性要比钢主缆悬索桥好。因此从抗风稳定性角度而言,大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆是可行的,但是主缆截面尺寸的确定应采用等轴向刚度的准则。     

瑞士温特图尔镇斯托克桥上碳纤维(CFRP)斜拉索的介绍

从1980年起，瑞士杜本多夫的EMPA，苏黎世-斯维尔森巴的BBR公司，巴塞尔的Ciba AG公司，以及祖维尔的stesalit AG公司，就一直研究开发应用于斜拉桥和悬索桥的碳纤维增强聚合物（CFRP）平行纤维线束。这种纤维线束具有卓越的力学性能及抗腐蚀性，很高的强度和相应的弹性模量，以及优良的抗疲劳特性。运用CFRP拉索以及将来推广使用所面临的关键问题是如何锚固。这里描述了一种已申请了专利——基于陶瓷和环氧树脂而制成的梯度锚固方法。1995～1996年，两根大尺寸的CFRP斜拉索首次运用于位于瑞士温特图尔镇斯托克桥上。该桥为一主跨124米，两车道的斜拉桥。     

施工索桥对某特大桥施工控制的影响计算分析

针对施工索桥的修建对野三河大桥施工的影响,基于非线性有限元的理论对其进行了施工全过程计算分析,计算分析结果表明:施工索桥的修建对主墩变形和最大悬臂状态的T构受力的影响较大,对临时横撑与桥墩连接部位的局部混凝土的受力极为不利,施工索桥荷载作用下混凝土收缩徐变效应明显.     

碳纤维复合材料拉索的锚固体系及服役性能研究进展

随着国家基础设施建设的发展,桥梁拉索面临着大跨度、长寿命的需求,使轻质高强、耐腐蚀疲劳性能优异的碳纤维增强复合材料拉索具有替代传统钢索的巨大优势。为此,探讨了现有碳纤维复合材料拉索的锚固体系,介绍了碳纤维复合材料拉索锚固体系的工程应用,总结了碳纤维复合材料拉索长期服役性能的研究现状。结果表明,现有的锚固体系可解决跨度小、吨位小的碳纤维复合材料桥梁拉索锚固问题,但因锚具尺寸过大、制造工艺复杂、受力不协同、不便于现场安装等问题,需开发针对大跨度桥梁拉索的高效率锚固体系。由于碳纤维复合材料拉索长期性能的演化规律与性能退化机制较为复杂多样,且在不同服役环境和荷载耦合作用下存在较大差异,需建立碳纤维复合材料拉索长期服役性能的监测技术和寿命预测方法。     

Research progress of carbon fiber reinforced polymer composite cable: anchorage system and service performance

随着国家基础设施建设的发展，桥梁拉索面临着大跨度、长寿命的需求，使轻质高强、耐腐蚀疲劳性能优异的碳纤维增强复合材料拉索具有替代传统钢索的巨大优势。为此，探讨了现有碳纤维复合材料拉索的锚固体系，介绍了碳纤维复合材料拉索锚固体系的工程应用，总结了碳纤维复合材料拉索长期服役性能的研究现状。结果表明，现有的锚固体系可解决跨度小、吨位小的碳纤维复合材料桥梁拉索锚固问题，但因锚具尺寸过大、制造工艺复杂、受力不协同、不便于现场安装等问题，需开发针对大跨度桥梁拉索的高效率锚固体系。由于碳纤维复合材料拉索长期性能的演化规律与性能退化机制较为复杂多样，且在不同服役环境和荷载耦合作用下存在较大差异，需建立碳纤维复合材料拉索长期服役性能的监测技术和寿命预测方法。     

大跨组合梁斜拉桥装配化安装关键技术研究

宜宾南溪（仙源）长江大桥采用主跨572m双塔双索面组合梁斜拉桥,上部结构采用装配化的架设方法。为保证组合梁的钢主梁与桥面板安装控制内力、安装精度并兼顾组合梁施工效率,通过建立全桥及分段有限元计算模型,结合现场监控数据对比研究,提出了基于节段全过程内力状态和几何状态优化的上部结构安装架设控制方法。在合理控制了组合梁安装应力和安装精度基础上,通过对钢主梁与混凝土桥面板湿接缝浇筑工序和斜拉索张拉工序的优化,提高了施工效率。并将等值张拉法运用于斜拉索张拉工序,从而保证了钢绞线索力的均匀性。相关结论适用于同类型组合梁斜拉桥架设施工。     

斜拉索的换索施工技术

斜拉桥在国内建设越来越多,随着斜拉索使用年限到来,为了延长桥梁的使用寿命,需要对斜拉索进行更换。本文着重介绍柳州壶西大桥的斜拉索更换施工技术。该桥为预应力混凝土独塔双索面斜拉桥,跨径2×120米。斜拉桥上部结构为板梁式结构,两边对称布置26对扇形拉索,共104根。换索施工过程包括:旧索放张,拆除;新索安装、张拉;新索锚固区域防腐;施工测量(索力、标高、位移)。     

超宽桥面部分斜拉桥施工控制

柳州三门江大桥主桥为(100 160 100)m 双塔双索面三跨部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,桥面宽41m,居同类型桥梁国内第一。介绍该桥悬臂施工中采用的控制方法和施工控制主要内容,重点介绍了施工过程中主梁变形、斜拉索索力的测试和控制及主梁截面应力、索塔变形的监测。工程实践表明,该施工控制方法合理,取得了满意的控制结果,为同类型桥梁的施工控制提供了参考。