在建桥梁火灾后结构损伤鉴定及修复

借鉴建筑结构火灾损伤评估的研究成果,根据钢筋混凝土桥梁自身特点,综合运用一些常用的检测手段,提出了一套合理的混凝土桥梁火灾损伤鉴定和修复的方法,以某在建悬索桥为例,详细阐述了该方法在混凝土桥梁火灾损伤鉴定和修复中的应用.     

某高速公路桥梁火灾事故的数值模拟研究

首先介绍了火灾事故基本情况,然后利用数值模拟技术对整个火灾过程进行了数值重构。计算结果分析发现数值模拟结果基本符合现场勘查情况。环境风对现场的温度场和烟气流动影响明显。燃料的流淌火特性导致火灾蔓延至桥梁支座底部,造成较为严重的混凝土爆裂现象,对桥梁的力学损伤比较严重,尤其是损伤部位在支撑点处。而桥面火灾虽然造成大面积的爆裂,但是爆裂深度较浅,并且上部为混凝土覆盖层非桥梁本身,危害较小。建议桥梁修复时换掉支座底部爆裂严重的片梁,同时对桥面爆裂部分进行常规混凝土修复。本文的研究对桥梁火灾后的检测和修复具有一定指导意义。     

防火涂料保护层对火灾后钢管混凝土承载力影响研究

本文介绍了厚涂型防火涂料的防火机理和火灾后截面温度场的计算，以及有无防火保护的钢管混凝土试件火灾后承载力试验，分析了防火涂料对钢管混凝土火灾后承载力的影响，研究结果可以为更准确地评估钢管混凝土火灾后的损伤程度及给出合理的加固修复措施提价依据。     

钢筋混凝土及预应力混凝土材料抗火性能

扼要介绍了高温下及高温后普通钢筋、预应力钢筋及混凝土等结构在物理力学性能退化规律的研究成果，为进一步研究混凝土及预应力混凝土结构的抗火性能及火灾后损伤评估与修复方法提供了部分参考资料，明确了预应力材料抗火性能须进一步研究的内容。     

混凝土桥梁常见病害与维修加固

在调查混凝土桥梁病害和分析桥梁病害成因的基础上,提出混凝土桥梁病害分为功能性损伤和结构性损伤两类.在论述功能性损伤和结构性损伤维修加固技术方法的基础上,指出加强桥梁日常检查与维护对保障桥梁运营安全、延长桥梁使用寿命意义重大.     

混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望

为拓展混凝土及预应力混凝土结构抗火的研究思路与方法,论述了普通钢筋、预应力筋、混凝土等结构材料的抗火性能,凝炼了混凝土及预应力混凝土结构构件的抗火性能,介绍了火灾后混凝土结构加固修复技术,指出了混凝土及预应力混凝土结构抗火研究中存在的一些问题,展望了其发展趋势.分析表明:混凝土高温爆裂临界温度随强度变化而变化,掺钢纤维或聚丙烯纤维可有效防止混凝土火灾下爆裂;合理考虑名义拉应力和混凝土强度影响的爆裂判别方法,可有效降低火灾下预应力结构混凝土爆裂风险;混凝土及预应力混凝土结构应满足火灾时不爆裂、火灾下不坍塌、火灾后可修复的抗火设计目标;火灾下防爆裂混凝土合理纤维掺量、混凝土及预应力结构构件高温爆裂机理及预测模型、活性粉末混凝土(RPC)高温爆裂规律、RPC热-力耦合本构关系及其结构构件抗火性能、温度-荷载路径对结构构件高温性能的影响、高层混凝土结构和地下空间结构抗火性能等方面应予关注.     

火灾后RC简支梁的动力性能试验研究

对钢筋混凝土简支梁进行了常温下和火灾作用后动力性能试验研究,并对常温下和火灾作用后动力性能试验研究结果进行对比分析.试验研究结果表明,受火损伤后钢筋混凝土简支梁的一阶固有频率和刚度与常温时相比有明显下降,下降幅度为30%～40%之间.根据试验研究的结果,总结出了其动力性能的变化规律,为火灾后结构的损伤鉴定及加固修复提供重要依据.     

混凝土桥梁加固技术的现状

分析了混凝土桥梁劣化与损伤的原因和现象,从桥梁的承载能力、抗洪能力和抗震能力等方面介绍桥梁的检测与安全评估内容,总结混凝土桥梁补强加固的方法.     

火灾后RC简支梁的动力性能试验研究

对钢筋混凝土简支梁进行了常温下和火灾作用后动力性能试验研究，并对常温下和火灾作用后动力性能试验研究结果进行对比分析，试验研究结果表明，受火损伤后钢筋混凝土简支梁的一阶固有频率和刚度与常温时相比有明显下降，下降幅度为30％～40％之间．根据试验研究的结果，总结出了其动力性能的变化规律，为火灾后结构的损伤鉴定及加固修复提供重要依据．     

火灾下隧道衬砌混凝土细观损伤演化

为了客观地反映火灾下衬砌混凝土高温损伤的本质,需要考虑混凝土结构特性的不均匀性.结合细观损伤力学,建立混凝土热力耦合作用下衬砌混凝土细观损伤过程的数值模型,该模型考虑了隧道衬砌结构顶部的受力状态,可以研究隧道衬砌混凝土在火灾过程中的力学行为与损伤过程.研究结果表明,火灾对隧道衬砌混凝土的力学性质和损伤演化过程影响显著,界面的力学特性决定宏观强度的差异;基于强度等效理论,隧道衬砌混凝土在RABT火灾荷载下的累积等效烧损深度呈曲线变化;细观数值模拟下损伤单元比例与等效烧损深度存在较好的线性关系.     

基于模糊理论的高桥墩腐蚀损伤综合评价

针对腐蚀环境作用下钢筋混凝土高桥墩工作性能的损伤状况,建立了一个系统的、能够反映钢筋混凝土高桥墩腐蚀损伤状况的评价体系,并在层次分析法(AHP)分析各个指标因素权重的基础上,建立钢筋混凝土高桥墩腐蚀损伤状况的模糊综合评价模型。借助于腐蚀环境下一在役高桥墩的现场试验数据,基于该模糊综合评价模型,对该在役高桥墩的工作性能进行模糊综合评价,计算得到该在役高桥墩腐蚀损伤状况的总体评价质量为轻微损伤。     

混凝土桥梁耐久性2020年度研究进展

近年来,混凝土桥梁的耐久性引起广泛关注,混凝土桥梁的耐久性直接影响到长期服役桥梁的安全性和使用寿命,是桥梁研究的热点之一。目前,混凝土桥梁耐久性的研究主要分为两个方面：一是从材料的损伤机理层面入手,研究桥梁构件材料的破坏方式和影响因素,分析混凝土桥梁材料的耐久性影响作用机理;二是从桥梁结构的整体出发,研究桥梁耐久性能的设计、评估以及桥梁的养护方案等,探究提高混凝土桥梁结构耐久性的措施。为全面掌握混凝土桥梁耐久性的研究动态,从混凝土桥梁的设计、桥梁混凝土材料的耐久性研究、混凝土桥梁的钢筋锈蚀研究、混凝土桥梁的耐久性提升技术、不同服役环境对桥梁耐久性的影响、长期服役性能评估及寿命预测等方面对2020年关于混凝土桥梁耐久性的论文进行梳理,探讨未来混凝土桥梁耐久性的研究重点和发展方向。     

基于应力-应变曲线的混凝土弹塑性损伤本构模型

为了准确地模拟混凝土材料的力学性能,从有效应力的角度出发,基于连续损伤力学基本原理,根据混凝土的应力-应变关系曲线(以改进的Saenz曲线为例),推导出混凝土受压损伤演化方程,建立基于应力-应变曲线的混凝土弹塑性损伤本构模型,并且开发进入ABAQUS中;通过数值模拟与试验结果对比分析,结果表明该本构模型可很好地描述混凝土的塑性变形、刚度退化的力学行为;对钢筋混凝土桥墩的振动台试验进行模拟,结果表明该模型可较好地模拟地震作用下钢筋混凝土桥墩的损伤演化过程,因此该方法建立的混凝土弹塑性损伤本构模型具有工程应用意义.     

落石冲击对山区桥梁墩柱破坏的影响

为了研究落石冲击作用对山区桥梁墩柱破坏的影响规律,采用Holmquist—Johnson—Cook损伤本构模型构建了数值模型,并展开非线性显式动力分析,基于能量守恒原理检验了计算结果的数值稳定性。考虑了落石冲击高度、冲击速度、水平冲击角度和落石直径等影响因素,从体积损伤率和墩柱位移两个角度研究了各种因素对墩柱冲击破坏的影响。数值模拟结果和试验测试的加速度历程、破坏特征进行了对比,证明了数值模拟的合理性。研究结果表明,HJC本构模型能较好模拟钢筋混凝土墩柱在落石冲击作用下的破坏发展,在高能量冲击作用下,石块直径和冲击速度对墩柱破坏影响相对较大。     

混凝土桥腐蚀产物的岩相分析

对某桥混凝土遭受硫酸盐腐蚀后的构造特征做了分析，阐明了该混凝土桥损坏的原因。     

混凝土桥塔损伤与补强的分析研究

针对某座斜拉桥的混凝土桥塔在施工缝处出现的损伤和补强措施,建立了空间实体有限元模型,仿真模拟了损伤对结构设计状态的影响,并在损伤状态下对结构进行补强,然后比较分析了补强效果。通过对设计状态、损伤状态和损伤后的补强状态这三种情况的静力计算和动力性能分析,得出了施工缝处的损伤会减小结构设计状态的刚度,而采取补强措施后,结构刚度基本能够恢复到设计水平。     

基于动力特性分析的刚架拱桥损伤检测及仿真模拟

桥梁结构的模态特性能直接反应桥梁各部分的质量、刚度分布特性。以某市二桥为例,通过桥梁现场模态试验,建立混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析桥梁模态特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。结果表明：成桥理想状态模型结构横向刚度较大,直至第7阶振型才出现横向振动,而桥梁运营过程中横向连接的损伤直接导致了该桥在模态试验中横向振型的密集及阶次提前发生。因此,该桥的加固设计需重点考虑横梁连接的补强问题。     

Evaluation method research on prestressed concrete bridges

Considering the construction features of prestressed concrete bridge, the comprehensive evaluation method about the bridge damage conditions are studied. Particular attentions are paid on establishing a muhilevel evaluation model for damaged prestressed concrete bridge, and the evaluation indices of the model as well as the rating standards are defined in the model. A normal relative function about the evaluation indices of each element is developed to calculate the relative degree, and for each element which is no sub-level elements. When evaluating the elements in sub-item level or index level of the model, the weights of elements that are pertained to one element are adopted, taking account of their deterioration degree. At the same time, the dam- age conditions of bridge are characterized by relative degree, element evaluation scale and structural technology mark of bridge, so it agrees with Code for Maintenance of Highway Bridges and Culvers.