大跨径混凝土箱梁桥体内外混合配束设计概述

体外预应力结构体系的发展与应用已成为现代预应力结构技术的重大发展和新技术标志之一。文章介绍了体外预应力技术的优点以及大跨径预应力混凝土连续刚构桥的体内、体外混合配束方式,对体外预应力技术的发展方向进行了阐述。体外预应力技术必将在未来的桥梁工程中发挥更大的作用。     

体内外预应力混合配索桥梁设计中分阶段预应力配置设计

体内外预应力筋混合配索的桥梁设计方案,可利用体内索承担悬臂浇注施工荷载,又可利用体外索承担二期恒载和使用阶段荷载,并可发挥体外预应力筋在使用阶段易于检测与更换的优点。但在预应力筋混合配索中,不同的配索方案会导致体内体外预应力的布置和用量存在差异,也决定桥梁的应力状态。本文以实际工程为背景,以体内索承担施工阶段荷载,体外索承担二期恒载和使用荷载为原则,完成了施工过程中的不同配索优化,重点介绍了不同体内预应力索的设置方案,以及相应的体外预应力索的设计,确定了最终的桥梁设计方案与桥梁应力状态。相关设计过程可为类似混合配索的预应力连续梁或连续刚构桥提供参考。     

大跨径连续梁桥体外预应力损失的数值分析与实桥测试

预应力损失是大跨径梁桥长期下挠的重要影响因素,传统的体内预应力束存在管道压浆密实度难保障和预应力损失难测试等问题,使得桥梁永存预应力难以量化、结构运营状态难辨识。体外预应力具有损失少、永存应力可测试、主动受力等优点,目前体外预应力用于连续梁桥的工程案例还很少。本研究基于某预应力混凝土连续箱梁桥体内与体外混合配束特点,通过数值有限元分析和现场实测研究了体外预应力的损失规律。数值有限元分析表明体外预应力在施工完成后预应力损失在10%以内,运营阶段随着收缩徐变稳定后最终预应力损失在20%以内。实桥测试显示体外预应力在张拉完成50天后基本趋于稳定且损失率在6%以下,小于理论计算结果。本研究表明体外预应力技术可以很好地应用于大跨径连续梁桥设计建造中,预应力损失量低于设计预期,桥梁具有很好的预压应力储备。     

体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅分析

利用研发的体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析专用程序 ,对几种典型跨径体外预应力混凝土梁桥的体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅进行分析。研究了简支梁中结构跨高比、体外预应力钢束与结构的粘结关系、转向块间距等参数对计算结果的影响 ,以及连续梁中施工方案、体内钢束和体外钢束的配束比例、连续跨个数和钢束布置形式等参数对计算结果的影响。同时也与相同条件下的传统体内预应力结构的预应力钢束的应力变化幅度进行比较。这项研究是体外预应力钢束体系疲劳评价研究的一部分。     

某连续刚构桥病害分析及加固方法的研究

以体外预应力在某连续刚构桥加固中的应用为例,通过对全桥裂缝情况及病害原因的分析,提出体外预应力加固方法,对箱梁结构的竖向位移和混凝土应力进行计算,分析其加固的效果,结果表明,该法改善了箱梁混凝土的应力状态,对结构的补强起到了一定的作用。     

斜拉桥组合梁桥面板体内体外预应力体系比选研究

为确定斜拉桥组合梁混凝土桥面板预应力体系对桥面板抗裂性能的改善程度,以宁波中兴大桥为工程背景,通过制定比选研究对象,分析、介绍组合梁在配置体外束和体内束体系下的结构位移、混凝土板应力分布和预应力在混凝土板和钢梁中轴力分配比例等研究结论。结果表明,2种配束方式下结构效应均满足规范要求,通长布置纵向体外预应力组合梁结构性能稍优。     

弹性阶段体外预应力钢束二次效应研究

结合交通部2004年度西部交通建设项目《体外预应力桥梁设计施工技术研究》，利用体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析程序，对体外预应力混凝土桥梁的二次效应进行了分析。分析中选择等截面预应力混凝土简支梁、等截面连续梁和大跨径变截面连续刚构桥等代表性桥梁结构形式。以结构跨径、跨高比、转向块间距、体外预应力钢束布置形式等为主要研究参数，研究体外预应力钢柬二次效应的影响程度。计算了工程实例的二次效应。研究表明在弹性阶段体外预应力混凝土桥梁的二次效应均较小。在设计中可不予考虑。     

轻质高强混凝土桥梁中试设计分析

通过主跨120m的连续刚构桥分别采用普通混凝土和轻质高强混凝土进行试设计，对上部结构几何尺寸、预应力筋配束等进行优化，并对结构优化与经济指标进行对比分析。     

混凝土连续箱梁的体外预应力次内力研究

以锡澄高速公路江阴高架桥跨东横河东幅桥加固工程为研究背景,对体外预应力次内力（次弯矩）的分析计算理论展开研究,研究结果表明,对已有预应力混凝土连续箱梁的体外预应力加固计算中必须考虑体外预应力束产生的二次内力作用,采用等效荷载法计算体外预应力次内力是可行的,计算值与实测值吻合。     

预应力筋布置对曲线刚构桥受力和变形的影响研究

曲线刚构桥是一种受力复杂的结构体系,一方面预应力效应能提高结构的承载能力,另一方面也会给结构带来一些不利影响。针对曲线刚构桥弯-扭耦合的力学特点,以冻青树左线——曲线预应力混凝土刚构桥为背景,基于空间有限元方法分析了主梁在运营阶段的受力和变形。分别研究了不对称张拉、不对称布筋、腹板钢束下调等不同预应力设置方案对主梁扭矩、支座反力、径向位移、竖向位移及扭转角的影响,并比较了不同方案下的计算结果差异。通过对预应力效应进行分析,得出了一些有益结论,可为完善曲线预应力混凝土刚构桥的设计和施工提供依据。     

大跨度预应力混凝土连续刚构桥底板开裂原因分析

大跨度预应力混凝土连续刚构桥底板出现开裂是该类桥梁出现的问题之一,其影响因素较多。以一座实桥为例,利用有限元方法进行分析,结合工程实践对开裂产生原因进行了分析。根据大跨度预应力混凝土连续刚构桥的特点,提出了一些防治措施,供实际工程参考。     

大跨连续刚构桥设计探讨

以铜川至黄陵高速公路沮河特大桥主桥设计为工程背景,介绍了大跨度连续刚构桥的设计特点,总结了大跨连续刚构桥结构几何尺寸、竖向预应力钢筋布置、合龙顺序、跨中预拱度等的设计要点及注意事项,为同类桥梁的设计提供了参考。     

连续刚构桥纵向预应力钢束优化分析

在超静定桥梁结构的系统下,为了使桥梁结构强度、刚度、耐久性满足相关的规范要求,传统的连续刚构桥配束方式通常需要结合初始配束方式进行反复的试算与验算,这样会使连续刚构桥的设计工作量加大,从而降低了工作效率。基于这种情况,可以用算法对纵向预应力钢束的初始配束方式采用合理优化,得到目标函数最优的配束方式,使桥梁设计者减轻了很多任务量。     

体外索技术在预应力混凝土桥梁悬臂施工中的应用

对于类似预应力混凝土斜拉桥、连续梁桥和连续刚构桥等结构体系,悬臂施工过程与成桥后的结构受力状态往往存在很大的差别,也就是对预应力钢筋的布置和数量要求是不同的,此外,经常出现主梁0号块截面内几乎无法布置仅仅是施工所需而在成桥后的运营状态不需要的预应力钢束的情况,介绍了采用体外预应力体系来解决上述问题的设计思想和方法,以及作为体外预应力钢束、钢筋关键技术的锚固设计方法.     

深圳市恩上立交主桥设计

论述了深圳市东部沿海高速公路恩上立交主线右幅桥预应力混凝土连续刚构桥的桥型布置、箱梁构造、预应力体系、指导性施工方案及施工注意事项。     

现代预应力技术在四川省的应用与发展

本文论述了现代预应力混凝土技术在四川省的应用与发展现状。在设计方面大量推广应用部分预应力混凝土的理论和计算方法。在预应力混凝土工程应用方面,简介了近年建成的部分工程,有整体预应力板柱结构的高层宾馆建筑、大跨度预应力索网屋盖结构、三向预应力混凝土T型刚构桥、大跨度预应力混凝土斜拉桥、竖向预应力混凝土大跨度框架及其他预应力混凝土结构和构件。介绍了预应力混凝土质量控制的理论、方法和设备。     

大跨预应力混凝土连续刚构桥箱梁裂缝成因分析及防治对策

对国内外大跨度预应力混凝土连续刚构桥在施工和运营中出现的各种类型裂缝进行了详尽的成因分析,包括腹板斜裂缝、底板横向裂缝、底板纵向裂缝以及横隔板裂缝等典型裂缝.以最常见的箱梁腹板斜裂缝和底板裂缝为例,通过力学分析,得到不使底板开裂的底板预应力钢束曲线半径、钢束定位成折线产生的转角以及合龙段高差的合理范围,提出了平衡每根底板纵向预应力钢筋产生的径向力所用箍筋间距与单肢箍筋截面积的关系式;从结构分析和竖向预应力短力筋的张拉工艺两个方面进行了讨论,指出竖向预应力的保证是关键,而无粘结预应力技术将成为确保竖向短力筋预应力实施的有效措施.     

关于大跨度T型刚构桥体外预应力加固技术的探讨

大跨度预应力混凝土T型刚构桥在世界范围内得到了广泛的应用,但是由于以往的施工问题,在质量上问题很多,本文以工程实例表明了体外预应力技术对预应力混凝土T型刚构桥的加固效果明显。     

山区桥梁带肋钢板的制作、运输及安装技术研究

针对在建设力量薄弱的山区修建预应力混凝土连续刚构桥反映出的三维弯曲预应力束构造复杂、施工技术要求高、实施桥梁与设计理想桥梁常常存在明显偏差以及桥面铺装下的负弯矩顶面裂缝不可见、难修补、危害大等问题,提出在普通钢筋混凝土箱梁下设置带肋钢板的连续刚构桥。本文研究连续刚构桥在山区条件下的制作、运输及安装技术。     

预应力混凝土连续刚构桥中预应力损失试验的张拉与控制

在预应力混凝土连续刚构桥中,预应力钢束线型多为空间三维曲线,且竖弯曲率较大,因而预应力摩阻损失较大。基于某库区大跨预应力混凝土连续刚构桥预应力的现场测试结果,对于较长的空间曲线预应力束而言,根据现行规范、公式及参数估算的预应力损失偏小,给结构带来安全隐患。而在预应力损失中,摩阻损失占有很大比重。在预应力损失试验中,预应力筋的张拉应力和伸长值是最重要的两大控制指标,如果控制不当,容易出现张拉应力损失而造成欠张拉或超张拉。为得到准确的预应力损失数据,为优化设计提供数据支持,试验过程中应对预应力筋张拉进行控制。