新旧公路桥涵规范梯度温度对箱梁影响

《公路桥涵设计通用规范JTGD60—2004》对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023—85》中的梯度温度进行完善.《公路桥涵设计通用规范JTGD60—2015》增加了有关横向温度梯度作用的规定.为研究新旧规范梯度温度对宽箱梁结构的影响,以一座3跨连续宽箱梁为例,采用ANSYS13.0有限元分析软件为计算工具,对结构进行温度应力分析.计算结果显示:2004年规范和2015年规范定义的梯度温度对结构影响规律基本相同;2004年规范和2015年规范较1985年规范温度效应差异较大;2015年规范较其他规范对箱梁底板影响差异比顶板影响差异大.     

预应力CFRP板加固混凝土梁挠度计算方法

在完成6根预应力碳纤维板加固混凝土梁抗弯试验基础上,对我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中适用于预应力混凝土梁短期刚度的计算公式进行了修正并提出了适合于预应力CFRP板加固混凝土梁挠度计算的建议公式,应用建议公式对本文的试验梁以及国内外8根试验梁进行了对比计算。结果表明,计算值与试验值吻合较好。     

碳纤维布加固的钢筋砼吊车梁的抗弯疲劳性能

为研究碳纤维布(CFRP)对加固后钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能的影响,进行了三根CFRP加固梁及一根对比梁的抗弯疲劳试验。研究了碳纤维布加固方式、构件使用荷载等参数对碳纤维布加固钢筋混凝土吊车梁抗弯疲劳性能的影响。试验研究表明:采用碳纤维布加固后,构件裂缝的宽度减小了50.2%~66%,发展速度也得到控制,钢筋应力减小24.1%~28.2%,构件的刚度提高14.9%~16.1%。依据试验结果,从现有规范中关于构件刚度计算以及寿命分析的方法出发,进行了CFRP加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳刚度、寿命的计算分析,理论分析结果表明,用这种方法计算得到的结果可以满足工程上对精度的要求。最后以试验结果为基础,对CFRP加固梁的疲劳设计提出了合理化建议。     

配置600MPa级钢筋部分预应力混凝土梁受力性能

通过进行12根有粘结部分预应力、无粘结部分预应力高强钢筋混凝土梁的试验研究,对比分析混凝土强度等级、预应力筋和非预应力纵向受拉钢筋配筋率对2种部分预应力高强钢筋混凝土梁受弯承载力、挠度及刚度的影响.研究结果表明:增加预应力筋和非预应力筋配筋率能够显著提高有粘结部分预应力、无粘结部分预应力高强钢筋混凝土梁的受弯承载力,减缓试验梁的刚度退化.有粘结、无粘结部分预应力高强钢筋混凝土梁的受弯承载力可以按照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中相关公式计算.当600MPa级钢筋抗拉强度的设计值取500 MPa时,按规范计算梁受弯承载力具有足够的安全储备.     

使用状态下预应力混凝土桥梁应力限值分析

以兰樟田大桥为工程背景,运用ANSYS进行全过程空间仿真精细化数值分析,并与平面杆系软件对比。结果指出,按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行持久状况正常使用极限状态下的抗裂验算时,全预应力混凝土在短期效应组合下正截面可允许出现一定的拉应力σst-0.8σpc≤0.1ftk;结合《混凝土结构设计规范》中混凝土二轴强度的拉压区间,当拉力较大时,即使压应力水平不高,也有可能超出强度包络造成混凝土破坏。故按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行抗压验算时,对于箱梁底板还应补充满足横向正截面压应力限值条件σ≤0.6ftk。     

预应力混凝土简支T形梁桥主梁的优化设计

对公路常用的简支T梁选取截面高度,翼缘板宽度、高度,跨中和支点预应力筋距底边的距离及预应力筋截面面积作为设计变量,以T梁造价作为目标函数,并以现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》为依据, 提出了预应力混凝土T梁的优化设计方法。编制的优化计算程序可以满足设计者对任意桥长(中、小跨径)、桥宽和设计荷载等级的预应力混凝土简支T梁进行优化设计。最后对程序计算结果加以分析并提出实际施工的修正值。     

预应力混凝土简支T形梁桥主梁的优化设计

对公路常用的简支T梁选取截面高度,翼缘板宽度、高度,跨中和支点预应力筋距底边的距离及预应力筋截面面积作为设计变量,以T梁造价作为目标函数,并以现行<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>[1]为依据,提出了预应力混凝土T梁的优化设计方法.编制的优化计算程序可以满足设计者对任意桥长(中、小跨径)、桥宽和设计荷载等级的预应力混凝土简支T梁进行优化设计.最后对程序计算结果加以分析并提出实际施工的修正值.     

钢筋混凝土桥梁疲劳荷载模型及应力水平研究

随着公路交通量的日益增加,车辆荷载的循环累积作用引起桥梁结构疲劳损伤,其安全运营与耐久性能受到严重影响,公路桥梁疲劳损伤问题受到普遍关注.目前,我国公路桥梁规范尚无疲劳车辆荷载模型的取值相关规定,通过国内外公路桥梁疲劳车辆荷载模型研究分析其适用性.针对量大面广的中小跨径混凝土桥梁选取三座典型桥梁,对其进行设计荷载、标准疲劳车荷载和实际调查运营荷载作用下的桥梁荷载水平进行计算与分析,提出混凝土桥梁设计荷载应力水平为0.5,实际运营调查荷载应力水平为0.55,可为既有公路钢筋混凝土桥梁疲劳性能的准确评估提供一定的理论依据与技术参考.     

预应力钢-混凝土组合梁桥受弯极限承载能力计算

集中讨论了预应力组合梁桥的极限承载力的设计计算方法,并通过试验验证,给出了具有实际意义的工程按极限状态法设计体外预应力钢-混凝土组合梁的合理简化公式,在目前《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中,只给出了容许应力法设计规范的情况下,具有较强的工程指导意义.     

高性能混凝土简支梁正截面的抗弯疲劳性能

通过10根三分点加载方式下的简支梁抗弯静力和疲劳试验,研究了不同混凝土强度等级、不同钢筋类型和不同荷载水平对高性能混凝土梁正截面疲劳性能的影响。通过分析梁跨中挠度、压区混凝土应变和拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了高性能混凝土梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。结合高性能混凝土和钢筋的材料疲劳损伤分析,提出了高性能混凝土梁疲劳寿命方程和疲劳后梁挠度的计算公式,并将理论计算的疲劳寿命、挠度与试验结果进行了比较,最后对比分析了高性能混凝土梁与普通混凝土梁抗弯疲劳性能的差异。     

粘钢加固混凝土梁疲劳性能的试验研究

通过对十根不同补强钢板厚度、不同混凝土强度等级的钢筋混凝土补强梁进行静力加载和等幅疲劳试验，研究分析了在疲劳荷载作用下钢筋混凝土粘钢加固梁的受力，疲劳性能和破坏形态，并针对实际工程中可能遇到的问题，对疲劳荷载作用下粘钢板加固梁粘贴钢板的锚固措施提出了建议。     

预应力RPC-NC叠合梁弯曲疲劳性能试验分析

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)-普通混凝土(NC)叠合梁的弯曲疲劳性能,以中国铁路32 m跨度T型梁为原型,设计并制作了4根完全相同的缩尺模型RPC-NC叠合梁,其中1根梁进行静载试验另外3根梁进行等幅疲劳试验.对试验梁在不同疲劳加载循环下的正截面应变分布、受压区NC应变变化、裂缝发展、疲劳挠度及刚度发展的变化规律进行了分析,并将疲劳加载后未发生疲劳破坏的叠合梁、未经历疲劳加载的叠合梁以及相同结构尺寸和配筋情况下的普通混凝土梁的静力弯曲性能进行对比.结果表明:和普通混凝土适筋梁相同,RPC-NC叠合梁的疲劳破坏由非预应力纵筋疲劳断裂引起;在疲劳荷载作用下,截面应变沿截面高度始终近似呈线性分布,RPC-NC叠合梁正截面变形符合平截面假定;疲劳加载结束后,未发生破坏的RPC-NC叠合梁和疲劳加载前相比延性有所下降,但仍大于未经历疲劳加载的普通混凝土梁.根据试验结果,拟合得到试验梁与疲劳加载循环次数有关的刚度退化公式,可为RPC-NC叠合梁的设计提供一定的参考.     

6米50t/10t予应力后张法钢筋绑条锚具吊车梁设计、施工、试验小结

本文是对钢筋绑条锚具用于重级工作制予应力混凝土吊车梁的设计、施工、试验小结。文中较详细地介绍了梁的动、静荷试验情况和锚具的疲劳试验情况,并作了分析。这种锚具过去未曾用于重级工作制予应力混凝土吊车梁。经试验表明:精心设计、精心施工。该种吊车梁能满足设计与使用要求。     

钢纤维全轻混凝土叠浇梁斜截面受剪疲劳性能的试验研究

为了充分发挥钢纤维全轻混凝土对钢筋混凝土结构的基本性能、抗冻融能力等的增强作用,通过在一定高度的钢纤维全轻混凝土上浇筑普通混凝土的方法研发了一种新型钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁。在承受疲劳荷载作用的情况下,需要明晰钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁的疲劳性能及其设计方法。为此,进行了钢纤维全轻混凝土截面高度和钢纤维掺量变化的10根钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁的斜截面受剪疲劳性能试验,研究了不同疲劳破坏特征受疲劳荷载上限值和剪跨段斜裂缝初始宽度的影响机理。结果表明:疲劳荷载上限值控制了斜裂缝初始宽度和箍筋的初始应力幅,并对疲劳寿命产生了显著影响。随着疲劳荷载上限值的增大,斜裂缝宽度发展迅速,叠浇梁因箍筋脆性断裂而发生疲劳破坏;疲劳过程中超载导致斜裂缝宽度和箍筋应力幅的突然增大,是造成疲劳破坏的主要原因之一。考虑受拉区钢纤维全轻混凝土的增强作用,提出了叠浇梁斜裂缝宽度计算公式和疲劳次数验算公式。     

基于全寿命理念的公路桥梁钢结构抗疲劳设计

针对公路桥梁中周期性可变荷载的特点,依据现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D62-2004)给出公路桥梁钢结构疲劳应力幅的计算方法.按构造重要性和可替换性的差异,根据全寿命设计思想,在铁道部科学研究院长期大量试验的基础上,提出将容许应力幅的保证率作为变量的疲劳抗力方程,达到设计时综合考虑施工及桥梁服役整个寿命期的目的.以一座公路悬索桥钢混叠合加劲梁疲劳计算作为算例,通过与其它规范方法的比较,证明本方法的可靠性.     

公路桥涵设计规范中高厚比与长细比关系的讨论

本文对公路桥涵设计规范中，砖石及混凝土结构轴心受压构件和偏心受压构件的高厚比与长细比的关系进行了讨论，提出了计算偏心受压构件 β值的公式，并对规范中表3.0.3-2的数值提出了修改意见。     

预制钢筋混凝土梁受压区侧面粘钢对短期刚度的影响

对12根预制钢筋混凝土梁压区粘贴钢板加固后的受力特性进行了试验研究,通过分析受压区粘钢对预制钢筋混凝土梁在正常使用极限状态下短期刚度和挠度的影响,并结合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)给出的粘贴钢板加固受弯构件正截面计算承载力计算方法,本文提出了压区粘钢加固钢筋混凝土梁短期刚度的计算方法,供工程实践参考.理论计算与试验结果对比表明,所提出的计算方法具有较高精度.     

钢筋活性粉末混凝土梁的疲劳性能试验研究

通过对2根具有相同截面和配筋率的钢筋活性粉末混凝土梁的静力和等幅疲劳试验,研究了以出现概率为98.11%的桥梁应力幅值作用下,钢筋活性粉末混凝土梁裂缝、跨中挠度、受压区边缘RPC应变和钢筋应变随疲劳加载次数的变化规律.试验结果表明,采用出现概率为98.11%的桥梁应力幅值进行疲劳加载时,钢筋活性粉末混凝土梁的疲劳寿命达200万次以上.其裂缝宽度、跨中挠度、受压区边缘RPC应变以及钢筋应变均随着疲劳加载次数的增加均呈现出2阶段发展规律,且200万次疲劳加载结束时的测量值分别为0.12mm、0.438mm、1 010με和987με,远小于静载破坏时的相应值,钢筋活性粉末混凝土梁体现出较好的耐疲劳性能.     

FRP片材加固混凝土梁的计算方法

对FRP片材加固混凝土梁的破坏形态、计算方法进行了探讨,并对8根FRP加固混凝土梁的极限承载能力进行了对比分析,理论计算结果与实测值吻合较好．研究表明：粘结FRP布加固混凝土梁承载力和加固时的初始应力水平有关,相同条件下,CFRP片材加固混凝土梁承载力最大;GFRP片材加固混凝土梁承载力最小;混杂纤维加固钢筋混凝土梁的承载力介于二者之间,     

RC、PC、PPC结构统一计算理论

分开裂与未开裂两种状态用应变相容条件计算截面应力与应变，以研究钢筋混凝土梁，预应力混凝土梁和部分预应力混凝土梁的统一计算理论，在分析中考虑了混凝土的收缩徐变特性与预应力钢筋的松驰作用，并与现行的部分预应力混凝土结构设计规范进行了比较，以论证本文理论的正确性与适用性。