粘贴钢板法加固桥梁荷载试验分析

粘贴钢板加固法是旧桥加固较为常用的方法。本文基于受弯构件平截面假定,推导了粘贴钢板加固矩形截面梁承载能力的计算公式,并结合具体工程实例进行分析论证,为实际工程钢板加固设计和施工提供参考。     

三向预应力桥梁合拢时的张拉和应力监控

山东省青岛市微山二线船闸过闸公路桥主桥上部结构为三跨预应力混凝土变截面直腹板连续刚构,跨径布置为47m 75m 47m。变截面单箱单室截面,垂直腹板。箱梁顶板宽15m,底板宽8m,梁底缘按抛物线变化。腹板厚度由50cm渐变到40cm,仅设支点横隔板,不设跨中横隔板。箱梁项面设1.5%横坡。箱梁采用三向束、底板钢束及合拢钢束等束型两端张拉,横向预应力钢束布置于箱梁的顶预应力体系,纵向预应力钢束     

波形钢腹板连续箱梁桥振动频率的参数分析

为准确计算和分析波形钢腹板连续箱梁桥的弯曲振动频率,首先,运用能量变分原理和Hamilton原理,推导出波形钢腹板简支箱梁桥弯曲振动频率的计算公式;然后,在简支箱梁桥频率计算公式的基础上,根据连续梁自由振动的三弯矩方程,得到任意等跨等截面波形钢腹板连续箱梁桥弯曲振动频率的计算公式,该公式的正确性得到已建实桥频率实测值和Ansys三维有限元计算值的验证;最后,对波形钢腹板连续箱梁桥弯曲振动频率的影响参数进行了分析。研究结果表明,波形钢腹板剪切效应对波形钢腹板连续箱梁桥弯曲振动频率的影响较大,而其余参数对该桥型弯曲振动频率的影响较小,在实际工程中为了计算的简便性,可以忽略这些因素的影响。研究结论可为同类型桥梁的设计提供参考。     

基于准静态挠度曲面的桥梁无模型损伤定位

为简化损伤识别流程,避免动力模型修正的复杂性,首先,将挠度曲线和位移影响线相结合,针对移动荷载作用下的中小跨径桥梁结构提出准静态挠度曲面的概念;其次,基于虚功原理推导挠度曲面的解析表达式,并给出实际应用时的矩阵表达方式;然后,以简支梁和连续箱梁桥为例,提出采用梁损伤前后的挠度曲面差来定位损伤;最后,对一变截面连续箱梁桥...     

起重机箱形梁波纹腹板的非线性屈曲分析

为了解决起重机箱形梁腹板薄壁化与剪切屈曲之间的矛盾,将波纹钢板应用于桥式起重机主梁,提出以波纹钢板代替传统直腹板的新型起重机主梁结构形式。采用Ansys中具有应力刚化及大变形功能的Shell181单元离散波纹钢板,分析中考虑材料非线性和结构初始几何缺陷的影响,利用有限元方法对结构进行非线性剪切屈曲分析,并通过实例研究波纹腹板箱梁波纹尺寸、腹板厚度以及上、下翼缘板厚度等因素对波纹腹板剪切屈曲极限载荷的影响,为波纹腹板箱形梁桥式起重机的设计提供参考。     

基于体外预应力的铁路站场灯桥钢桁梁加固方案

铁路站场灯桥为简易钢桁梁结构，运营中常伴有钢构件锈蚀、结构下挠等病害。通过桥梁计算软件MIDAS建立模型进行理论分析可知，施加体外预应力，加固对改善杆件应力状态、抑制下挠具有显著效果。体外预应力钢束的锚固、减振具有良好的可行性、可靠性。在增大截面加固的基础上施加体外预应力，对灯桥钢桁梁进行加固具有非常好的效果，且施工简便，对铁路运营影响相对较小。     

钢筋混凝土简支梁超载后动力特性试验研究

基于采用动态法评估桥梁结构构件超载后损伤的目的,设计和开展了试验研究和相应理论分析。通过对钢筋混凝土简支梁进行反复超载试验,测出构件从完整到破损,以及不同超载幅值和次数对应损伤状态下的频率和阻尼比等模态参数,考查了其与构件承载力的关系,为采用结构动力参数评估结构损伤分析了频率和阻尼比随损伤状态不同的变化规律,根据试验结果得到频率和荷载等级关系的经验公式,为采用动态法评估既有桥梁提供了理论依据     

基于倒塌分析的连续梁桥地震损伤评估方法

为了掌握钢筋混凝土连续梁桥在地震作用下从完好到倒塌的破坏历程,首先,基于振动台试验研究对两跨连续梁桥模型进行倒塌仿真分析;其次,建立结构层次的单一倒塌准则;最后,根据影响结构倒塌的关键构件提出两跨连续梁桥地震损伤的整体评价指标D和破坏等级划分标准。结果表明:提出的能量比指标可以有效识别出地震损伤时刻甚至倒塌时刻,当能量比小于能量比限值时即可判定进入倒塌阶段;纵向地震动作用下中墩墩柱和固定支座是关键受力构件;基于关键构件提出的两跨连续梁桥地震损伤整体评价指标D可对不同损伤程度的两跨连续梁模型桥进行评估,该评价体系也可为同类桥型的地震损伤评估和抗震加固提供参考。     

混凝土箱梁桥温度效应分析

热荷载特别是竖向温度梯度是桥梁设计过程中需要考虑的重要因素。国内外对温度影响的研究较多,包含在设计、施工和运行全阶段。对混凝土桥梁结构的温度荷载进行了简要分析,对平衡悬臂法测量混凝土箱梁桥截面实际温度梯度进行阐述,并对荷载组合效应进行研究。     

CFRP布加固钢箱梁的疲劳试验设计研究

钢箱梁长期运营后,不可避免地出现疲劳裂纹,疲劳裂纹出现后使得钢箱梁运营具有一定的安全隐患。钢箱梁疲劳裂纹处治包括补焊法、钻孔法和CFRP布加固法等,其中CFRP布加固法充分利用了复合材料的优越性,是一种较为有效的加固方法。根据某节段式钢箱梁构件,选择了CFRP布加固材料,确定了CFRP布加固的5个步骤(表面处理、配胶、涂胶、粘贴CFRP布及锚固),并设计了疲劳加固试验的装置和加载方案。通过对加固构件进行疲劳试验,可研究加固构件的疲劳性能,验证加固构件的加固效果,并对疲劳损伤演化过程进行理论分析。     

节段预制波形钢腹板组合梁桥吊装期力学性能研究

为探明节段预制波形钢腹板组合梁桥吊装期力学性能，以南京长江五桥为例，利用ABAQUS建立精细化实体有限元模型，分析吊点数量、位置及临时横撑，对波形钢腹板节段梁吊装期受力性能的影响。结果表明：为满足结构线形和应力要求，波形钢腹板节段梁吊装宜采用4吊点布置；波形钢腹板节段梁吊装过程中，混凝土桥面板相对变形较大，应在混凝土顶底板之间设置临时刚性骨架支撑，防止吊装过程中因箱梁变形过大而增加节段拼装难度。     

起重机变截面构件的位移计算

为了减轻起重机的重量和构造上的要求,起重机结构的某些构件常依其受力特点而做成变截面形状,但是变截面构件的结构计算相当繁琐,给设计工作造成困难。本文对现有文献进行评述,并针对不同受力情况的变截面构件导出相应的位移计算公式,供工程设计选用,其中还阐述了一般文献所忽略的受端弯矩作用和桁架式构件的计算方法。     

基于小波包样本熵的连续梁桥损伤识别

为了减少现行桥梁检测中所需布置传感器数量,将小波包分解和样本熵有机结合起来,对利用单点动力响应数据检测识别连续梁桥结构损伤的新方法进行了研究,笔者提出了连续梁桥结构的损伤识别指标和方法。利用小波包变换对移动荷载作用下桥梁的加速度响应进行分解和重构,计算重构信号的样本熵值,建立了对数加速度能量差小波包样本熵损伤识别指标;并通过三跨变截面连续梁桥的动力仿真分析,验证了指标和方法的适用性与噪声鲁棒性。研究结果表明,笔者所提出指标和方法仅利用桥上一个测点的加速度响应就能够很好地识别连续梁桥的损伤位置和损伤程度,且对噪声不敏感。     

预应力混杂CFRP/GFRP纤维布加固桥梁结构的工程应用与评估

预应力混杂CFRP/GFRP纤维布加固桥梁结构是一种新型的主动预应力加固方法,为了深入研究其加固效果,结合连云港某桥梁加固工程,开展加固前、后的静载试验对比分析研究。通过将该桥控制截面的挠度和应力实测值与理论计算值进行对比分析,对该桥的使用性能做出评价。结果表明,采用预应力混杂CFRP/GFRP纤维布加固桥梁结构可显著降低板底应力,增加抗弯刚度,有效抑制混凝土开裂,效果良好,达到了加固的设计要求,满足了设计规定的汽车-20级荷载要求。     

曲线连续箱梁桥动力特性理论与试验研究

曲线连续箱梁桥具有外形美观、能够较好地顺应线形变化、节省建筑空间等特点,因此,该类桥梁结构得到了广泛的应用。桥梁结构的动力特性是桥梁设计、检测中的重要参数,目前关于连续箱梁桥虽然取得了一些研究成果,但还没有形成完整的理论体系。本文以一座4×25m连续箱梁桥为工程依托,对曲线连续箱梁桥的动力特性进行了试验研究,并得出了一些有意义的结论,可为该类桥梁结构设计方法的改进提供基础数据。     

浅谈预应力混凝土变截面连续箱梁施工技术要点

预应力混凝土变截面连续钢构梁作为主梁连接墩台的桥梁结构,通过钢绞线进行连接,相对于传统连续箱梁具有行车方便、行车舒适的优势,对于跨河桥梁的作业施工具有明显优势。以兴延高速公路进山高架桥工程为背景,对连续箱梁施工中的主要施工要点进行了研究和论述,可为以后类似工程实施提供参考。     

市政建筑工程中碳纤维结构加固技术的应用

以碳纤维加固技术在我国建筑工程领域的推广应用为背景,概述了该技术的加固原理及技术优势,并以某市政桥梁拓宽工程为例,提出加固方案,并对包括施工准备、结构表面打磨及裂缝填充、涂刷底胶、粘贴碳纤维布及涂装防火层等在内的施工过程进行分析探讨,使该加固技术在类似工程中的应用路径更加明晰.     

光纤传感技术在预应力砼箱形梁桥加固监测中的应用

大跨度预应力混凝土箱形梁桥下挠现象的原因仍然没有完全明确.针对预应力混凝土箱形梁桥,指出了光纤传感技术在此类结构加固监测中所发挥的作用及优势.结合某座既有预应力混凝土箱形旧桥的加固监测实例,提出了此类桥梁结构加固监测中应包含的若干直接监测及间接监测指标,及围绕此类监测指标应构建的基于光纤传感技术的监测子系统.重点分析了体外索张拉,箱梁裂缝及张拉应力损失的部分测试数据,监测结果表明:以光纤传感技术为手段的加固监测系统弥补了传统加固监测方案的不足.     

钢箱梁锚腹板及锚箱制造技术研究

本文介绍桥梁的锚腹板及锚箱的结构特点,创新地采用锚箱与锚腹板预制组件法,通过锚箱与锚腹板在平胎架上的装配焊接,降低了锚箱各个角度控制的难度。在箱梁成型时,通过锚腹板组件的整体装配,大幅降低了安装成本,缩短了项目制造周期,对后续的桥梁锚箱制作装配有一定的参考、借鉴作用。     

波形钢腹板PC简支箱梁桥的扭转振动频率分析

为精确计算波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete,简称PC)简支箱梁桥的扭转振动频率,在考虑箱梁自由扭转扭矩与约束扭转扭矩的基础上,运用D′Alembert原理推导了波形钢腹板PC箱梁桥的扭转振动频率方程,给出了与该桥型扭转振动频率求解相关的极惯性矩、扭转常数及扇形惯性矩的计算方法,并根据简支梁的边界条件求得了该桥型扭转振动频率的计算公式。制作了波形钢腹板PC简支试验梁,对其进行了动力特性测试获得自振频率和振型,在建立试验梁的ANSYS有限元模型时提出波形钢腹板与混凝土翼板实现刚性连接的方法,结合试验梁的实测值和有限元计算值验证了波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率计算公式的正确性。分析了自由扭转扭矩和约束扭转扭矩单独作用时对波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率的影响,研究表明,约束扭转扭矩对其扭转振动频率的影响较大,而自由扭转扭矩对其扭转振动频率的影响很小。