桥梁结构预应力技术的特点及应用

基于桥梁结构的特殊要求,介绍了相关预应力技术的主要特点以及预应力技术在混凝土连续梁桥、斜拉桥、悬索桥、预弯预应力混凝土梁桥、横张桥等桥梁结构中的典型应用情况;分析了桥梁结构预应力技术在实际应用中存在的问题,并指出随着预应力技术的不断发展,未来预应力桥梁必将向更大跨、更重载、更耐久的方向发展．     

预应力管道压浆缺陷对桥梁影响的研究分析

从上世纪50年代首座预应力混凝土桥梁修建至今,特别是改革开放以来,我国已经修建了大量的预应力混凝土桥梁。这些在役桥梁的中均存在不同程度的损伤、病害。其中病害之一就是预应力管道压浆缺陷。而预应力钢束位置的偏差究竟对结构产生怎样的影响。本文对此进行研究,为今后的预应力混凝土结构检测结构评价积累资料。     

戴河大桥简支系杆拱桥预应力对自振特性影响研究

利用有限元分析软件ANSYS对天津至秦皇岛客运专线戴河大桥的钢管混凝土简支系杆拱桥进行建模,对该桥梁模型进行模态分析,提取了桥梁在无预应力、0.5倍预应力、全预应力三种情况下前十阶的自振频率,分析了预应力对结构阵型和频率的影响,得出结论：预应力的施加对桥梁的振型影响不大,但是会使桥梁的竖向自振频率略微降低,扭转自振频率略有提高,拱肋的振动也有不同程度的提高.     

大跨度混凝土桥梁预应力空间效应分析

针对传统的平面杆系理论无法客观分析预应力混凝土桥梁中多向预应力效应的问题,运用实体退化单元,将预应力筋作为结构的一部分,用等效节点荷载模拟预应力效应.采用该方法对临海大桥(斜拉桥)预应力的空间效应进行了分析.分析结果表明,预应力明显改善了桥梁的正常使用状态,多向预应力的空间效应明显;该预应力空间效应分析方法客观模拟了预应力的空间效应,为进一步完善预应力桥梁的设计提供了依据.     

简支桥梁预应力损失计算方法

针对桥梁预应力损失计算的复杂性和不易测量性,本文基于光纤光栅传感技术,在一座预应力简支梁跨中埋设光纤光栅应变传感器和静力水准仪,对跨中应变和竖向位移进行了5年的监测,考虑预应力和自重长期作用,对桥梁结构进行变形几何分析和受力分析,建立了简支梁跨中截面应变、位移和荷载之间的关系,提出了预应力简支梁跨中截面预应力损失计算方法。利用桥梁长期实测应变和位移,计算得到成桥四年后桥梁的预应力损失为14.6%。与规范方法计算结果基本一致,验证了该方法的可靠性和有效性。相比规范中的方法,该方法所需参数少,计算简便,且是基于实际桥梁参数,具有一定的准确性;通过在实际桥梁中布设传感器,可对大范围内预应力简支梁预应力损失进行分析,并可实现对简支梁桥预应力变化的长期监测和桥梁健康状态的评估。     

摩阻损失在预应力连续梁桥中的分析与研究

在预应力混凝土桥梁中,由于较大的预应力损失而直接影响了结构的受力和变形,使结构过早的失效或破坏,预应力筋与孔道壁之间的摩阻是影响其预应力损失的主要因素之一.以郑州市某三跨连续箱梁桥的摩阻试验为背景,以弯曲通长束为主要研究对象,运用最小二乘法原理和二元线性回归方法计算了孔道摩擦系数μ和管道偏差系数k,同时结合桥梁结构有限元分析程序Midas对实际桥梁在不同摩阻系数下进行挠度和应力计算分析,结果表明:对于弯曲通长束而言摩阻损失对跨中截面处的影响更为显著,同时对该桥预应力施工提出了优化措施,这可以为同类型桥梁预应力张拉施工与计算控制提供参考.     

预应力混凝土箱梁桥静载试验评定与分析

桥梁的静载试验是检测桥梁结构承载能力、分析桥梁静力特性的重要手段.以兰州市小西湖黄河预应力混凝土箱梁桥为背景,采用结构分析商用程序MI-DAS/CIVIL建立三维实体单元有限元模型进行静载试验计算,分析了预应力混凝土箱梁桥在设计荷载作用下的挠度特性、承载能力以及应变特性.通过实测值与理论计算值的比较,讨论分析结构校验系数得出该桥梁的实际强度、刚度以及了解结构的实际运行状况,从而对其作出科学客观的评定.     

PC连续梁桥弯曲孔道摩阻损失

预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥摩阻损失过大,会导致桥梁结构过早失效或破坏.本文基于赫兹接触理论,探讨了预应力弯曲孔道接触应力的分布规律,分析了预应力弯曲孔道预应力摩阻损失计算理论存在的严重缺陷,指出了预应力弯曲孔道摩阻损失计算公式及其伸长量计算公式的不合理性.假定了几种弯曲孔道接触压应力分布,并对各接触压应力分布情况下的摩阻损失进行了比较分析.PC连续梁桥预应力弯曲孔道摩阻损失的分析,对于大跨度预应力混凝土桥梁结构的设计具有重要的理论价值.     

英屿沟Ⅱ号天桥的设计

为推广预应力混凝土箱梁结构在桥梁方面的应用研究,结合英屿沟Ⅱ号天桥实例,介绍了该组合结构在桥梁方面具体应用的设计思路,介绍了英屿沟Ⅱ号天桥波形钢腹板PC组合箱梁桥主梁结构、预应力体系、波形钢腹板、连接件、防腐、施工流程等的设计,为波形钢腹板PC组合箱梁结构应用于桥梁工程提供了设计经验.     

整体式预应力葵花拱桥受力特点

近些年国内已经陆续修建了几座非整体式系杆葵花拱桥,但是结构和受力上还存在不够完善的地方.整体式预应力葵花拱桥对此进行了改进,通过设置整体式桥面板,并在桥面板设置有粘结预应力束代替系杆,具有自己独特的结构和受力特点.本文通过与非整体式系杆葵花拱桥比较,分析了整体式预应力葵花拱桥的特点:整体式桥面板,避免了设置多道伸缩缝,大大改善了行车的舒适度；整体式桥面板内布置高预应力值有粘结预应力束,既能起到系杆的作用,平衡结构的水平推力,同时可以很好地改善梁的受弯性能；桥梁结构为拱式刚架体系,结构受力复杂,但是具有很好的整体性能；增加了结构施工技术难度.以应城市富水河桥为例,利用有限元模型分析了桥梁结构的受力特点,提出该类桥梁设计时的关键控制截面.     

寿命期内混凝土桥梁性能演变分析

为了定量分析寿命期内混凝土桥梁整体力学性能的演变过程,在重点解决退化过程中材料力学性能劣化、截面面积削弱和结构整体力学性能演变等力学问题数值模拟方法的基础上,建立基于有限元的混凝土桥梁性能演变分析方法,利用Fortran 95编写相应的分析程序.以一座3 m×25 m预应力混凝土连续梁为对象,研究模型梁在氯离子侵蚀环境中结构整体力学性能的演变规律.结果表明,混凝土截面开始削弱后考虑和不考虑环境作用的结构响应差异逐渐明显,成桥60 a后考虑环境作用的混凝土正应力不满足规范要求.对于预应力混凝土桥梁,当预应力钢筋不发生锈蚀时混凝土截面的削弱是引起结构整体力学性能演变的主要原因,预应力混凝土桥梁的正常使用极限状态有可能出现耐久性不足的问题.     

后张法预应力钢筋混凝土空心板梁施工的质量控制

预应力钢筋混凝土结构在大跨度或重荷载以及不允许开裂的结构中应用普遍,后张法预应力钢筋混凝土空心板梁在桥梁上部结构中应用较普及。因工艺较复杂,施工技术含量较高,需要技术熟练的专业队伍,后张法预应力钢筋混凝土空心板梁质量控制非常关键。主要针对后张法预应力钢筋混凝土空心板梁施工过程中质量控制要点及注意事项进行了阐述。     

预应力空心板梁桥加载破坏形态有限元仿真模拟

为了全面了解桥梁结构从加载到破坏的变化形态,利用通用有限元软件ANSYS对预应力空心板梁桥结构受力过程的非线性特性进行有限元模拟,分析桥梁的挠度和应力变化规律以及裂缝发展过程。将计算结果与实测结果进行对比,验证有限元模型的可靠性,并通过分析混凝土和预应力钢筋的应力随荷载增加的变化趋势来研究桥梁的应力发展和刚度退化规律。研究结果可为在役桥梁的检测评定和加固维修提供依据,也为预应力混凝土梁桥的极限状态研究和承载能力评估提供依据。     

2次预应力简支组合梁受力性能与技术经济分析

高速铁路预应力混凝土桥梁徐变上拱过大会影响桥上列车运行安全,为了控制预应力混凝土桥梁徐变上拱,将2次施加预应力新技术应用于预应力混凝土梁中,以箱梁为例,设计了4根不同预应力度的2次预应力简支组合梁,分析了其各施工受力阶段截面应力、强度和抗裂性,并进行了结构尺寸与配筋完全相同的常规预应力混凝土简支梁和2次预应力简支组合梁徐变上拱的对比计算分析。结果表明：2次预应力简支组合梁截面应力梯度小,受力合理,与常规预应力混凝土简支梁相比,徐变上拱减少约40％～60％;并可以降低梁的建筑高度,节约10％左右的预应力筋和一定数量的混凝土,具有明显技术经济优势。     

后张法预应力空心板质量控制及保障措施浅析

后张法预应力空心板由于受力明确、构造简单、易于标准化预制生产及施工,是国内较大和中跨径桥梁中应用最为广泛的结构形式之一.笔者结合邹平县西外环道路工程的桥梁后张法预应力空心板施工实例,详细描述后张法预应力空心板的施工工艺,分析并总结了在施工过程中应注意的事项及遇到的一些实际问题,从而提出相应的处理措施,以期推动后张法预应力施工在我国广泛的应用.     

简支转连续预应力桥梁的仿真

介绍了利用大型有限元软件Ansys,对简支转连续的预应力桥梁上部结构进行三维仿真计算与分析的一种有效方法,并以某大型公路桥梁工程为例,结合其实际施工过程及使用工况,分阶段地对预应力桥梁进行了仿真计算,列出了部分的计算结果并作了简要分析.为同类桥梁的仿真分析提供技术参考.     

基于破坏荷载试验的预应力混凝土空心板单板受力分析

已使用10 a的旧桥预应力混凝土空心板的破坏荷载试验研究,分别基于荷载横向分布和单板受力模式进行相应活荷载效应计算及抗力-荷载效应分析,以确定旧桥预应力混凝土空心板的安全性和可靠性．分析结果表明,“单板受力”状态削弱了桥梁结构的整体作用,降低了桥梁的整体承载能力和上部结构的安全性,给行车安全造成了隐患．该结论为在役预应力混凝土空心板桥的加固改造提供了试验及计算依据．     

简支转预应力连续结构受力特性分析

在公路桥梁建设中,简支转预应力连续结构是一种颇受青睐的结构型式,这种结构不仅具有简支梁桥施工简便的优点,而且保证了桥梁的连续性。文中分析先简支后连续体系型式的特点、受力特性,并与悬臂转连续的体系转换方法进行分析比较。     

对混凝土桥梁结构预应力取值的思考

分析了结构设计、施工中引起预应力值偏低的主要原因，并对目前桥梁结构的预应力混凝土构件按“极限承载能力”进行设计指出了设计与施工统一性的观点，可供工程技术者参考。     

在役PC梁桥现存应力测试与研究

针对目前预应力梁桥因多方面因素造成的预应力损失,基于静力平衡原理,通过横张增量法对实桥进行预应力测试,采用线性条件下二级间增量方式消除误差,得出实测桥梁的目标钢束现存预应力,并与规范中理论计算值进行对比分析,确定桥梁现存预应力储备状况。研究表明:实测箱梁跨中8根正弯矩束中,有3根钢束预应力实测值小于理论值19.66%～29.25%,墩顶4根负弯矩束实测值较理论值大9.64%～25.14%;由此说明PC箱梁预应力损失较严重,主梁刚度有所下降,结构受力不利;此检测方法及结论可为该类桥梁现存预应力测试评定及病害处置提供参考依据。