装配式T梁桥主梁损伤后的横向力学性能

为研究主梁损伤对装配式T梁桥横向分布系数的影响,基于刚接梁法建立了主梁损伤后的桥梁横向力学模型,分析了主梁损伤后横向分布系数的改变程度。结果表明：主梁损伤程度越大、损伤梁数量越多,损伤梁的横向分布系数降低越大,而周围完好梁的横向分布系数增大越大,且增大率与距损伤梁的横向距离成反比;但主梁刚接时,损伤梁的横向卸载能力及其影响区域均比铰接时的大。如未及时加固损伤梁,则距损伤梁越近的完好梁越先破坏。     

T型梁桥荷载横向分布模型试验的几个主要技术问题

开设专业教学试验是专业课教学的一个重要组成部分。本文笔者就近两年来从事筹建，开设城镇建设工程专业桥梁工程专业课教学试验的工作，扼要介绍了梁式桥荷载横向分布摸型试验有关的模型设计制作，静力加载台座设计，试验测试方法和数据分析整理等主要的技术问题。     

钢筋混凝土T梁桥在爆炸载荷下的损伤研究

通过制作钢筋混凝土T梁桥缩尺模型,将压电智能骨料内置于钢筋混凝土T梁桥面板中.在桥面施加多次爆炸荷载,采用压电主动传感技术获得每次爆炸试验后的压电能量值,经过小波信号分析得到与混凝土材料损伤程度所对应的损伤指数.试验结果表明,该方法可以很好地监控钢筋混凝土桥梁内部的损伤发展情况,而所得损伤指数的变化可以用来评估T梁桥的破坏状态.结合LS/DYNA数值模拟软件对T梁桥在爆炸载荷下的破坏模式做进一步研究.数值计算的结果进一步验证了损伤指数的有效性,并发现钢筋混凝土T梁桥在爆炸载荷下主要产生纵向裂纹,可以合理增加箍筋的配筋率以减少其纵向裂纹的产生,提高钢筋混凝土T梁桥的抗爆性能.     

桥面火灾全过程的多梁式混凝土T梁桥整体变形

推导了多梁式T梁桥多区域跨中桥面受火模式计算函数,分析了各片梁肋跨中断面横桥向变形规律。结果表明:随延火时间增加,混凝土T梁顶板顶层的温度由浅波浪状逐渐交融呈层状扩展;延火前后期时间分界点为80min;延火前期中肋的上挠量大于两边肋的上挠量;延火后期两边肋下挠大于中肋下挠,梁体横桥向呈上凸横曲现象。     

混凝土梁桥承载力试验研究

为了进行桥梁荷载试验的研究,本文以北京市某混凝土梁桥为例,从工程实例的角度进行了桥梁荷载试验设计和桥梁荷载试验数据分析的研究。本次桥梁荷载试验从T梁承载力性能、横向联系性能、桥面板局部承载力性能、盖梁承载力性能、桥台承载力性能等5方面对该桥的承载力状况和安全运营状况进行了检核和评估。试验结果表明：该桥的各项试验指标均处于正常的范围之内,桥梁现状可满足正常使用和安全运营的要求,但考虑到桥梁局部存在的损伤,建议根据损伤的特点和分布进行相应的处理。本文试验的思路、方法可供类似桥梁的评估工作所参考。     

装配式简支T梁桥静动载试验与评定研究

为了完善装配式预应力混凝土T梁桥性能检测评定方法,基于某公路简支T梁桥开展了单梁静载试验、全桥静动载试验以及有限元仿真分析。基于静载试验分别获得了单梁以及全桥各控制截面的应变与挠度校验系数,基于环境脉动数据识别得到了桥梁的自振频率与振型,并分别和有限元结果进行对比分析,基于跳车激励试验数据获得的自由衰减振动数据识别得到桥梁结构的阻尼比。研究表明:单梁与全桥控制截面实测应变值、挠度值均小于相应理论计算值;静载试验荷载效率相同条件下,全桥(成桥阶段)的挠度校验系数小于相应单梁;综合桥梁挠度横向分布系数和竖向振型能更全面地评估装配式T梁桥横向受力性能;相对基于环境脉动试验的半功率带宽法,基于跳车激振试验的自由衰减振动法可更为准确地识别桥梁的阻尼比。     

简支斜交T梁桥跨中横向分布系数研究

针对大宽跨比简支斜交T梁桥,应用MIDAS建立有限元模型,对其跨中横向分布系数进行了计算,分析其斜交角和宽跨比对跨中横向分布系数的影响规律。研究表明：在斜交角相同时,宽跨比越大,各主梁跨中横向分布系数分布得更加均匀,有利于桥梁整体受力;宽跨比相同时,随着斜交角的增大,各主梁的跨中横向分布系数分布变得越均匀,有利于桥梁跨中部分受力。对于大宽跨比简支斜交T梁桥,当斜交角小于30°时,跨中横向分布系数与正桥接近,误差在5%以内;在斜交角大于30°时,误差急剧增大,如果忽略斜交角影响,按正桥计算结果过于保守。     

强日照地区混凝土多主梁T梁桥横向梯度温度效应分析

与竖向梯度场相比,横向梯度温度对于混凝土桥梁的影响同样不可忽略.为了研究强日照地区横向日照温差和横向刚度对多主梁桥梁的温度响应,基于真实的强日照地区实际日辐射温度场参数和热学边界条件,建立反映混凝土连续T梁桥温度效应的数值模型,以日照时间和桥梁横向刚度为参数,进行了日照横向温度效应分析.分析表明,对多主梁桥而言,横向温度基本只影响第一片梁,对其它梁的温度影响较小;但在日照辐射较强的地区,横向温差对第一片梁所产生的温度内力和变形响应不可忽略,在日照5 h时其梁底温度拉应力峰值可达到2.5 MPa;横隔板数量和厚度会明显影响应力响应峰值大小,横隔板数量越少、厚度越小,峰值点越大;而T梁横向刚度对多主梁桥梁的横向温度应力影响不大;提出了基于强日照地区T梁桥横向梯度温度计算式,其中梯度温度中的T_1和T_2均日照时间正相关.研究成果对于研究桥梁的各类复杂温度效应有参考意义.     

在役混凝土T梁疲劳刚度退化及寿命预测方法

为获取在役混凝土T梁疲劳刚度退化规律,开展疲劳寿命预测,基于损伤力学理论构建了考虑开裂损伤的混凝土T梁阶梯刚度模型,通过对3根10 m钢筋混凝土T梁足尺模型进行静力和疲劳破坏试验,获取了疲劳剩余刚度随荷载作用次数的演化规律。引入疲劳损伤系数和刚度退化系数,建立了在役混凝土T梁疲劳寿命预测模型。分析结果表明：随着荷载作用次数的增加,桥梁剩余刚度呈现三阶段衰减,其中疲劳初期和后期阶段衰减较快,但占总寿命比重相对较小,而疲劳中期阶段呈线性稳定退化,约占疲劳总寿命的80%以上,为桥梁服役的主要阶段,疲劳破坏时剩余刚度约为初始刚度的82.7%。最终,针对在役混凝土T梁桥工作性状,提出了在役钢筋混凝土梁桥寿命预测方法,相关研究成果可为此类桥梁寿命预测研究提供理论支持。     

收费广场交通流特性对桥梁结构的影响

高速公路收费广场位于桥梁结构上,须考虑收费广场交通流特性对桥梁结构的影响,主要体现在车辆活载、桥梁横向分布系数、纵向车队间距及车辆制动力发生变化而引起的汽车荷载分布模式、结构受力等方面与原结构设计的不同.以福州秀宅收费站搬迁工程为例,收费广场的车辆荷载效应高于公路-Ⅰ级标准的活载效应,收费广场的桥梁结构不能采用原设计荷...     

铁路20m预应力活性粉末混凝土T形梁整体性能研究

为尝试研究活性粉末混凝土在结构设计及应用方面的情况,通过建立ANSYS有限元模型进行了相关计算,对梁的整体性能进行分析与研究,验证了在传力锚固阶段和荷载作用阶段下梁的整体性能,可为其今后在结构领域的应用与研究提供参考.     

基于静载试验的RC桥梁承载力评估

即有桥梁承载力的评估方法众多,而静载试验法可以对即有混凝土桥梁承载力做到准确、高效地评估．确定了某桥的静载试验方案,并将试验数据和有限元模拟数据相比较,对其承载力进行评估．     

收费广场交通流特性对桥梁结构的影响

高速公路收费广场位于桥梁结构上,须考虑收费广场交通流特性对桥梁结构的影响,主要体现在车辆活载、桥梁横向分布系数、纵向车队间距及车辆制动力发生变化而引起的汽车荷载分布模式、结构受力等方面与原结构设计的不同．以福州秀宅收费站搬迁工程为例,收费广场的车辆荷载效应高于公路一I级标准的活载效应,收费广场的桥梁结构不能采用原设计荷载标准,必须重拟桥梁荷载标准．     

接缝和主梁损伤对装配式多主梁桥荷载横向分布规律的影响研究

为了验证不同损伤对装配式多主梁桥荷载横向分布规律的影响,并探讨基于横向分布规律的桥梁损伤识别方法,考虑接缝损伤程度、主梁局部损伤程度、损伤位置和损伤区域长度的影响,采用刚接板梁法对接缝和主梁损伤情况下装配式多主梁桥的荷载横向分布规律进行了研究。结果表明,接缝损伤后其两侧主梁的横向分布影响线与损伤前的影响线有交点;有损伤的主梁其影响线整体下降,且刚度剩余系数越小、损伤位置距跨中越近、损伤范围越大,下降程度越大;主梁与接缝损伤同时发生时,可通过与敏感梁单独损伤时的影响线进行对比来进行分析。根据损伤前后敏感主梁的横向分布影响线变化规律,可对桥梁的损伤类别进行识别,但无法识别具体损伤位置。     

刚架拱桥荷载横向分布系数研究

结合刚架拱桥的结构特点,应用大型通用结构分析程序ANSYS建立其空间结构分析模型,利用挠度法求出各计算点的荷载横向分布系数,根据计算结果绘制各种图表,其结果表明刚架拱桥荷载横向分布系数沿桥纵、横向的变化规律不同,采用单一的跨中荷载横向分布系数计算时,将与实际产生较大的偏差;总结刚架拱桥简化计算时荷载横向分布系数的基本取值原则:实腹段梁和中腹孔梁以及主拱腿(含拱脚)可取次边拱片的跨中荷载横向分布系数进行计算;边腹孔梁可偏安全地取中间拱片支点按杠杆原理法求得的荷载横向分布系数进行计算.     

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。     

碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的抗弯承载力计算与分析

针对碳纤维布(CFRP)在加固领域内的广泛应用与目前国家规范中碳纤维加固T型梁理论空缺的矛盾,以梁的平截面假定为基础,研究了CFRP加固T型截面钢筋混凝土梁的弯曲破坏问题.对两种类型的CFRP加固T型截面梁,讨论了其不同的极限破坏形态,提出了相应的抗弯承载力的实用计算公式,弥补了规范中的不足.并研究了配筋特征值、加固特征值等影响CFRP加固承载力的主要因素,得出了在CFRP加固T型梁设计中的关键问题是正确界定梁的正截面极限承载力,确定梁的最后破坏形态,避免梁发生脆性破坏的结论.最后指出U形箍锚固是一种便捷有效的附加锚固方式,可以提高加固的承载力,并给出了具体的设计算例,该理论对工程的应用具有一定的参考价值.     

露石混凝土改善桥面铺装结构稳定性研究

为了评价露石混凝土对桥面铺装结构稳定性的改善,利用复合试件直接剪切试验和拉拔试验,研究了露石表面、刻槽表面、凿毛表面和原状表面的抗剪强度随正压力的变化情况,以及防水层存在对各纹理表面抗剪强度的影响。结果表明:不同正压力作用下,露石表面的抗剪强度及随正压力增大速率都明显高于其他表面形式;防水层对层间过渡区的抗剪强度贡献取决于桥面,表面纹理丰富和粗糙,内摩阻角大,则防水层的粘结贡献就小;露石表面抗剪强度主要由其表面丰富的纹理形成的摩阻力提供,所以露石表面的抗剪强度受防水层影响较小,因此使用露石桥面板能够明显提高桥面铺装的结构稳定性。     

混凝土桥塔温度场和空间应力场分析

混凝土桥塔等薄壁结构在使用期内产生的裂缝已成为大体积混凝土开裂的新问题,日照非线性温差荷载是导致这类结构开裂的重要因素之一.选取了3个典型的季节--冬季、春季和夏季,测试了某悬索桥混凝土桥塔表面温度场,分析了3个季节下塔壁高度、厚度方向温差随时间的变化规律,并以日照温度场测试数据为基础,分析了塔壁厚度方向最不利温差作用下桥塔的空间应力分布.