徐冬云[1]2009年在《轻质混凝土在连续刚构桥上的应用研究》文中提出轻质混凝土是指用轻粗骨料、普通砂(或轻砂)、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1900kg/m3的混凝土。由于密度比普通混凝土小,在混凝土结构工程中有着广泛的用途。大跨径连续刚构桥中结构自重占总荷载比例较大,使用轻质高强混凝土能克服普通混凝土自重过大的缺陷,实现桥梁跨越能力的提高,将成为连续刚构桥发展的新趋势。云南是一个高原山区省份,地形、地质、水文条件极为复杂,山高谷深、沟壑纵横、不良地质病害较多,使云南在高速公路建设中大跨桥梁所占比重很大。目前,在云南高速公路桥梁建设中应用轻质混凝土结构有重要和现实的意义,开展轻质混凝土在大跨径桥梁的应用研究具有重要的工程实用价值。本文通过交通部西部交通科技项目“轻质混凝土用于大跨径桥梁的研究”科题,结合云南安宁至楚雄高速公路轻质混凝土与普通混凝土混和试验桥,开展轻质混凝土在连续刚构桥上的应用研究。以理论研究与试验相结合,通过结构分析计算,室内试验,静、动荷载试验。研究了轻质混凝土的组成结构和强度形成机理、材料特性；轻质混凝土的施工性能；了解轻质混凝土与普通混凝土混和结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态,评价结构在荷载作用下的工作性能,检验桥跨结构的强度和刚度是否达到设计和规范要求,掌握结构的安全承载能力和使用条件,验证结构的可靠性,保证今后轻质高强混凝土用于大跨径桥梁的可靠性和安全性；并通过荷载试验,验证轻质混凝土结构理论计算结果的符合性,同时与普通高强混凝土结构在试验荷载下的受力和工作状态进行对比分析,研究不同材料的结构之间的差异。本研究通过试验桥的设计计算和结构荷载试验检测结果对比分析,结构检测结果与计算值基本吻和。表明对轻质混凝土结构利用现行的桥梁计算理论和设计规范进行设计是安全的,对轻质混凝土施工性能的研究和采取的相应措施是有效的,连续刚构结构采用轻质混凝土与普通混凝土混和结构,在实际应用中可行的。但由于试验桥主跨跨径不大,并且试验桥成桥运行时间不长,本研究下一步还需进一步研究大跨径连续刚构采用轻质混凝土结构,考虑结构非线性、时变非线性等因素,分析研究局部使用高强轻质混凝土的连续刚构在长期荷载作用下的静力变形性能,对变截面预应力高强轻质混凝土箱梁在恒载作用下的长期变形进行验证分析,并与相同结构尺寸的普通混凝土箱梁连续刚构桥在相同工况下的长期静力变形性能进行对比分析。对轻质混凝土的施工性研究表明,虽然采用轻骨料预吸水办法,可减少LwC泵送过程的轻骨料吸水和离析问题,但同时会给工程带来一些负面影响,包括：增大结构恒载；增加运输成本；降低LWC的隔热效果；降低LWC的耐久性；在高温环境下,轻骨料内的水膨胀容易引起LWC剥落、崩裂等。这些影响还需要通过进一步的研究试验进行验证、比较。
黄广胜[2]2003年在《高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用研究》文中研究指明为了促进高强轻质混凝土(HSLC)在公路桥梁上的理论研究和实际应用，本文对HSLC的物理特性、施工方法、设计方法等进行了较详细的介绍，并着重选择了有代表性的公路简支梁及连续梁进行了设计及比较研究。 采用HSLC置换梁体中的普通混凝土，并运用预应力混凝土理论，依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(征求意见稿)和与之配套编制的《轻骨料混凝土桥梁技术规程》(征求意见稿)的有关规定，对上述普通混凝土梁进行了重新设计并与既有梁进行了对比分析，得出了设计梁与既有梁在混凝土及预应力筋用量、跨度、梁高以及刚度等方面的变化情况，得到了定量结果。 在文章的最后，作者针对预应力HSLC梁桥在结构行为、设计及施工方面存在的一些实际问题进行了初步讨论，并提出了几点改进建议。
鲁薇薇[3]2009年在《体内外束和轻质混凝土结合的连续刚构桥试设计》文中研究表明连续刚构桥,梁体连续、梁墩固结,既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了T型刚构不设支座、不需体系转换的优点,因而广泛应用于公路、城市桥梁。但近几年来国内已投入营运的大跨度连续刚构桥出现了桥梁跨中下挠过大、箱梁梁体产生裂缝等病害现象,严重的影响了连续刚构桥的承载能力和正常使用性。另一方面,随着交通事业的迅速发展,连续刚构桥有向跨径进一步增大、上部结构不断轻型化和取消边跨合拢落地支架等方向的发展趋势。因此探索可主动控制连续刚构桥现有病害和适应其未来发展趋势的技术措施是十分必要的。轻骨料混凝土的使用可使连续刚构桥适应其未来发展的需要,但考虑到轻骨料混凝土弹性模量低,收缩徐变大,对结构长期使用性将产生不利的影响,体外预应力技术可主动控制连续刚构桥的病害和进一步减轻上部结构自重,同时可弥补轻骨料混凝土缺点对结构产生的不利影响,因此结合体内外混合配束技术和轻骨料混凝土的材料性能优势,以水土嘉陵江大桥为工程背景,使用Midas/Civil有限元软件,进行本文连续刚构桥的试设计研究。论文研究结果表明,该结合技术的使用,使连续刚构桥墩顶根部截面高跨比由原来的1/16.6减小为1/17.5,箱梁主跨跨中处底板厚跨比达到了1/977,箱梁根部处达到了1/211.7,腹板厚度由箱梁腹板厚度由原来采用50、65、80cm叁种厚度变为采用35、40、50cm叁种厚度,0号块腹板厚度由原来的150cm,变为110cm。并在此基础上将顶板束由原来的Φs15.2 ? 25和Φs15.2 ? 19优化为Φs15.2 ? 22和Φs15.2 ? 17。在主桥长度保持不变的情况下,将水土嘉陵江大桥的中跨跨径增大了9m,并通过合理选取轻骨料混凝土在边、中跨的节段长度(轻骨料混凝土区段占边跨比例为0.475,占主跨的比例为0.472),实现边跨无支架施工的目的。通过配置一定量的体外束,有效的改善桥梁结构后期腹板斜裂缝和跨中下挠过大对桥梁的安全性和使用性所带来的影响。与原水土嘉陵江大桥相比,本文试设计的连续刚构桥节省了3915m3混凝土用量。同时考虑到取消边跨落地支架施工及减少竖向预应力束配置所带来的经济效益,该结合技术的使用将会成为今后PC连续刚构建设的发展趋势。
余宗芳[4]2007年在《陶粒轻质混凝土在桥面铺装工程中的应用研究》文中认为轻质高性能(高强、高工作性、高耐久性)是混凝土材料科学的最新发展方向之一,也是混凝土桥有效降低自重、提高桥梁结构安全性和实现结构轻型化的重要途径。轻集料混凝土用于旧桥维修中的桥面铺装层可直接减轻桥梁恒载重量,但它直接承受车辆轮压作用,既是保护层,又是受力层,必须具有足够的强度、良好的整体性以及抗冲击与耐疲劳特性,同时还应具有防水性及其对温度变化的适应性。因此,研究陶粒轻集料页岩混凝土在旧桥的桥面铺装层翻修改造工程的应用技术,具有重大的工程应用价值。本文根据现有的页岩陶粒,掺加高效减水剂和掺合料,采用正交试验法,考查各影响因素对考核指标的影响程度,找出有利于页岩陶粒混凝土强度的各组分的掺量。然后在此基础上进行进一步的验证试验,尝试配制出满足桥面铺装施工工作性及力学性能要求的轻质页岩陶粒混凝土。本文依据试验研究所得的页岩陶粒混凝土最佳配合比,进一步研究轻质页岩陶粒混凝土的收缩、抗渗、抗冻、耐磨耗等耐久性能,各种性能指标的试验结果表明,轻质页岩陶粒混凝土满足桥面铺装层的技术研究,可用于旧桥桥面铺装层的维修改造工程。在试验研究的基础,本文的主要成果应用于河北石家庄一座旧桥桥面铺装层的维修改造工程中,减轻了桥梁自重提高了桥梁通行能力,并满足了抗冻和耐磨等技术要求,取得了良好效果。
丁建彤, 郭玉顺[5]2002年在《高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用》文中研究说明高强轻质混凝土(HSLWC)将高强混凝土技术与高强轻骨料结合在一起,具有轻质、高强、高耐久性、高刚度等特性,是在软土地基上建造公路桥梁、尤其是大跨桥梁的较佳选择.本文综述了国内外高强轻质混凝土在新建公路桥梁和公路旧桥翻新上的应用现状.
姜从盛[6]2010年在《轻质高强混凝土脆性机理与改性研究》文中研究说明混凝土材料是人类最大宗的人造建筑材料,其固有缺点是自重大与脆性突出,改善混凝土的脆性、实现混凝土的轻质高强化是提高混凝土材料使用效能,减轻结构自重,节约建筑材料资源与能源的最有效技术途径之一,也是混凝土材料科学基础理论研究与应用技术开发的主要目标。论文依托国家自然科学基金项目“高强轻集料混凝土的脆性特征及其增韧技术(编号：50272045)”,运用细观力学原理与分析方法,对轻集料混凝土的断裂力学行为进行了数值模拟分析与试验验证,探明了轻集料混凝土中的脆性机、理。在此基础上,提出轻质高强混凝土韧化设计方法,系统研究了高韧性轻质高强混凝土的配比优化设计方法,掌握了高韧性轻质高强混凝土的配比关键技术参数及其系统增韧技术,并将研究成果成功应用于实际工程。论文开展的主要工作和取得的重要成果有：依据轻集料混凝土组成与结构特点,利用蒙特卡罗方法研究提出了轻集料混凝土随机集料分布物理模型,结合轻集料的几何形态和级配分析计算,构建出可供有限元计算与分析的轻集料混凝土数值模型,确定了混凝土细观单元体尺度与断裂性质的关系以及有限元单元体网格划分方法,分析设定了各种应力作用条件下的材料破坏准则,探讨了轻集料-水泥石界面层性能对混凝土断裂力学行为的影响,提出了轻集料混凝土断裂行为的细观非线性有限元分析方法,构建出轻集料混凝土断裂行为数值模拟分析模型。利用细观非线性有限元模型实现了轻集料混凝土的准静态断裂过程数值模拟,分别对单轴拉伸、单轴压缩、叁点弯曲应力作用下轻集料混凝土的断裂行为进行了细观力学分析,得到了不同应力作用下轻集料混凝土的应力-应变曲线,获得了不同加载时刻轻集料混凝土内部应力分布状态,探明了轻集料混凝土中裂缝产生、扩展规律,并实时原位观测了轻集料混凝土从加载开始到最终破坏全过程的裂纹扩展和变形状态,探明了轻集料混凝土的脆性断裂破坏机理。基于轻集料混凝土脆性断裂行为的细观力学分析结果,提出了轻集料混凝土裂缝扩展路径曲化、界面韧化的轻质高强混凝土增韧设计原理、方法,提出了利用高强高韧性颗粒物质取代轻集料制备高韧性轻质高强混凝土的技术方法,系统研究了普通集料取代率、普通集料级配设计对混凝土力学性能、密度与韧性指数的影响,确定了最佳的材料制备参数,实验表明在普通集料取代轻集料30%以上的情况下,轻质混凝土的延性指数可提高40%以上,大大改善了轻质高强和混凝土的脆性。开发了轻集料聚合物浸渍与界面增韧剂复合增韧轻集料-水泥石界面改性技术,显着改善了轻集料混凝土的脆性。探讨了水胶比、轻集料的体积率、胶凝材料组成主要因素对轻质高强混凝土强度、密度与韧性的影响规律,掌握了协调强度、密度与脆性的混凝土配比优化设计方法,系统研究了纤维、聚合物增韧技术对于轻质高强混凝土韧性的影响规律,开发了适于轻质高强混凝土的纤维与聚合物增韧技术。综合应用以上集成技术,研制开发出高韧性轻质高强混凝土,总结提出了高韧性轻质高强混凝土应用成套关键技术,成功将其应用于钢箱梁桥面铺装工程与预应力混凝土桥梁工程,并取得显着的经济与社会效益。
吴旗, 罗保恒, 张恺[7]2002年在《轻质混凝土在桥梁工程中的应用实践》文中认为文章简单介绍了轻质混凝土在国外桥梁上的应用情况,重点介绍了我国一座大规模使用轻质混凝土建造的桥梁,和两座利用轻质混凝土改建加固的桥梁。
王贵珍[8]2005年在《预应力轻集料混凝土空心板桥力学性能的数值模拟》文中认为轻集料混凝土(LWAC)作为一种新型的桥用材料,以其轻质、耐久性好、强度可设计等优势,近十余年来在大跨度桥梁工程中得到迅速的推广与应用。但目前面临的问题是轻集料混凝土在桥梁工程中的力学性能模拟研究几乎从未开展过,制约了轻集料混凝土在桥梁工程中的进一步推广。因此,关于轻集料混凝土在桥梁中的数值模拟技术的研究已成为必需解决的问题。 本文以孝襄高速公路连接线上团山河1#桥为研究对象,借助大型通用有限元软件ANSYS建立了空间计算模型,对该预应力轻集料混凝土空心板桥在不同荷载工况组合作用下的受力性能及反应等进行了模拟分析,并对该桥进行了理论计算和设计。本文主要完成了以下工作: (1)详细介绍了空间问题有限元分析的理论基础,主要就空间有限元的静力平衡方程求解、材料的本构关系和强化模型、预应力的模拟和单元及材料的数值模型进行了简明的阐述; (2)建立了空间有限元计算模型,对该预应力轻集料混凝土空心板桥按最不利荷载位置布载的各种工况组合作用下的静力反应进行了数值模拟,得到全桥的应力分布情况和挠度(变位);同时模拟比较了普通混凝土和轻集料混凝土在相同荷载作用下的受力性能,并对不同荷载作用下的挠度(变位)、主应力进行了比较; (3)将ANSYS模拟高强轻集料和普通混凝土的结果进行比较,详细分析结果产生差距的原因。 本文的研究成果对高强轻集料混凝土的设计、理论计算有所指导,促进高强轻集料混凝土在我国桥梁工程中推广应用,并为实践中正拟采用预应力轻集料混凝土的桥梁建造提供技术支撑。
时建刚[9]2007年在《泵送高强轻质混凝土的流变特性及其工作性能控制方法》文中研究表明高强轻质混凝土是以轻集料全部或部分替代普通集料配制干表观密度在1950kg／m~3以下，强度等级在LC30以上的一种轻质水泥基材料，它具有轻质、高强、保温、隔热及无碱集料反应的优点，在高层建筑、大跨度桥梁等工程结构工程中有着巨大的经济优势和广阔的发展前景。高强轻质混凝土存在的主要问题是由于轻集料上浮分层而导致混凝土匀质性下降，从而大大降低工作能力，为满足现代泵送施工的要求，需要系统地展开对轻质混凝土流变性能、匀质性能的研究。本文在分析轻质混凝土流变特性和轻集料分层运动机理的基础上，从静态、动态两方面建立了集料分层控制理论模型；提出了轻质混凝土工作性能的评价指标及研究方法；以坍落度、扩展度、分层度为指标建立了轻质混凝土工作性能的评价体系；最后提出了控制轻质混凝土分层的技术方法。系统地研究了矿物掺合料、减水剂、增粘剂的种类和掺量对轻质混凝土流变性能的影响规律；建立了轻质混凝土和对应水泥浆体流变参数之间的数学关系，提出了配制工作性能良好的轻质混凝土所需水泥浆体的流变参数控制范围。研究了轻集料的种类、预湿程度、形状系数对轻质混凝土工作性能的影响规律；分析了混合集料干涉对轻质混凝土分层的影响规律，依据动量守恒定律建立了混合集料干涉的数学模型，并通过研究提出了混合集料之间发生明显干涉的条件；最后研究并定量地提出体积砂率、轻集料吸水率、浆体粘度变化对轻集料运动速度的影响因子。提出了高强超轻质混凝土的配制技术、拌和工艺、技术路线，成功的制备出干表观密度小于1400 kg／m~3，28d抗压强度达23MPa，流动性大、匀质性好、无泌水离析的高强超轻质混凝土，并在武汉天河机场新航站楼得到顺利的泵送。
王行强[10]2009年在《公路桥梁高强轻质混凝土配合比研究》文中指出为了促进高强轻质混凝土(HSLC)在公路桥梁上的理论研究和实际应用,文章在总结有关资料的基础上,对HSLC配制方法进行了全面系统的介绍和分析。针对预应力HSLC梁桥在施工配合比方面存在的一些实际问题进行了初步讨论,提出了几点改进措施。
参考文献：
[1]. 轻质混凝土在连续刚构桥上的应用研究[D]. 徐冬云. 重庆交通大学. 2009
[2]. 高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用研究[D]. 黄广胜. 西南交通大学. 2003
[3]. 体内外束和轻质混凝土结合的连续刚构桥试设计[D]. 鲁薇薇. 重庆交通大学. 2009
[4]. 陶粒轻质混凝土在桥面铺装工程中的应用研究[D]. 余宗芳. 重庆大学. 2007
[5]. 高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用[C]. 丁建彤, 郭玉顺. 第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷. 2002
[6]. 轻质高强混凝土脆性机理与改性研究[D]. 姜从盛. 武汉理工大学. 2010
[7]. 轻质混凝土在桥梁工程中的应用实践[C]. 吴旗, 罗保恒, 张恺. 中国公路学会桥梁和结构工程学会2002年全国桥梁学术会议论文集. 2002
[8]. 预应力轻集料混凝土空心板桥力学性能的数值模拟[D]. 王贵珍. 武汉理工大学. 2005
[9]. 泵送高强轻质混凝土的流变特性及其工作性能控制方法[D]. 时建刚. 武汉理工大学. 2007
[10]. 公路桥梁高强轻质混凝土配合比研究[J]. 王行强. 中国新技术新产品. 2009
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