罗涛[1]2003年在《公路桥梁高强混凝土力学参数研究》文中进行了进一步梳理桥梁结构中采用高强混凝土有着巨大的潜力。高强混凝土能有效降低桥梁结构自重并提高结构刚度，有利于增大桥跨、减少桥墩、增加桥下净空，更为重要的还在于降低平时维修费用和增加使用寿命。高强混凝土力学参数中的弹性模量、收缩徐变、疲劳性能等，对于高强混凝土在桥梁工程中的推广应用至关重要。本文结合高强混凝土在国内桥梁工程应用的现状，对应用于公路桥梁的高强混凝土的弹性模量、收缩徐变、疲劳性能等主要力学参数进行理论研究、计算分析、具体试验，将理论研究和计算分析的结果与试验结果进行对比，得出相关结论。
张云清[2]2011年在《氯化物盐冻作用下混凝土构件的耐久性评估与服役寿命设计方法》文中认为水泥混凝土是土木工程最主要的结构材料，混凝土结构的耐久性和服役寿命是国际国内工程界关注的重大科技问题。国内外学术界对混凝土在除冰盐作用下耐久性问题的研究主要集中在抗盐冻剥蚀性方面，即混凝土单面受到除冰盐溶液冻融作用下的表面剥蚀性能，但是没有同时研究混凝土结构内部的冻融损伤、氯离子浓度分布、钢筋锈蚀及结构承载力等变化规律，这对混凝土结构的耐久性和寿命研究是不全面的。本文在我国严寒地区城市主要立交桥和机场高速公路混凝土结构的实地调研分析的基础上，系统进行了引气与非引气的、不掺与掺加矿物掺合料的普通混凝土、高强混凝土和高性能混凝土在3.5％NaCl溶液(除冰盐)作用下的快速冻融耐久性实验，以及在北方冬季严寒的室外自然冻融环境中的除冰盐暴露耐久性实验；研究了混凝土构件在室内快速盐冻条件及室外自然暴露盐冻条件下的相对动弹性模量变化、表面剥蚀及其损伤劣化过程与机理、氯离子扩散规律、抗弯承载力与变形等规律，建立了盐冻作用下钢筋混凝土构件的承载力计算模型和服役寿命预测模型，为混凝土工程结构的耐久性设计提供了理论参考。本文主要研究内容和结果如下：1、通过对沈阳市立交桥的外观检查与无损检测发现，部分立交桥即使经过多次的维修与加固，仍然发生了粗集料外露、钢筋裸露锈蚀、箍筋锈断等非常严重的盐冻耐久性破坏；施工控制不严，混凝土保护层厚度不均，偏差比较大。混凝土碳化、盐冻等环境因素作用下，混凝土的碱性和密实性降低，加速了混凝土损伤及钢筋锈蚀。对现场混凝土及钢筋锈蚀物样品的化学分析和微观结构分析表明，结构混凝土内部的氯离子浓度很高，其浓度分布规律因受到雨水的冲刷影响，在保护层厚度范围内并不符合Fick扩散定律，其寿命设计的氯离子扩散模型必须考虑表层效应，并进行参数修正；结构混凝土的总氯离子浓度和自由氯离子浓度之间成线性关系；计算得出立交桥混凝土的氯离子结合能力只有0.0687，氯盐对混凝土中钢筋的锈蚀破坏作用很大。2、混凝土构件及混凝土试件的快速盐冻试验表明，C30混凝土的抗盐冻性能很差，其盐冻破坏源于混凝土的表面剥蚀现象，混凝土构件由于钢筋的约束作用，将延缓其相对动弹性模量的下降速度。高性能混凝土的抗盐冻破坏能力显着提高；但是过高的粉煤灰掺量将显着地降低高性能混凝土的抗盐冻性能；掺加硅灰的引气混凝土试件具有较高的抗盐冻性能，但是其混凝土构件的抗盐冻性能因其内部自收缩微裂纹的宏观扩展，出现较严重的劣化现象，这种劣化并不因强度等级的提高而有明显的改善。因此，对于掺加硅灰的混凝土，试件的盐冻破坏性能并不能可靠地反映钢筋混凝土构件的抗盐冻性能。3、利用低真空扫描电子显微镜（SEM）观察了硬化混凝土中的气泡结构形貌，运用图像分析软件计算气泡结构的特征参数。研究结果表明，混凝土具有较高抗盐冻性的含气量应提高至5.0%以上；对于掺矿物掺合料的高性能混凝土，具有良好抗盐冻性所要求的气泡间距与强度等级有关，当强度等级低于C50时，平均气泡间距必须小于250μm，当强度等级提高到C60以上时，平均气泡间距可以增大到700μm。4、通过超声平测法研究混凝土构件的盐冻损伤层厚度，探讨了钢筋对超声波测试结果的修正方法，提出了综合描述混凝土结构盐冻破坏的损伤度新概念，当混凝土的损伤层越厚、损伤层混凝土的声速越低时，表示其盐冻损伤度越大。5、对盐冻损伤的混凝土构件进行力学性能研究发现，混凝土受弯构件在初始荷载作用下，截面的应力状态仍满足混凝土构件平截面假定，因此可以采用现有的钢筋混凝土结构理论，建立盐冻作用下混凝土构件的结构设计模型和计算公式。在历经不同快速冻融循环次数的盐冻作用以后，混凝土内部出现盐冻损伤、表面疏松剥蚀，弹性阶段开裂点不明显，构件的弯曲刚度也随之减小，承载力极限值降低，跨中挠度相应增加。6、基于材料力学的平截面假定，参照现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中受弯构件承载力、刚度和挠度的计算方法，引进盐冻作用的耐久性特征参数，提出了采用相对动弹性模量、盐冻损伤层厚度、钢筋锈蚀率作为盐冻环境下混凝土结构的耐久性设计参数，建立了考虑盐冻作用的钢筋混凝土结构的设计公式，其计算值与实验值吻合较好，可应用于实际工程结构的耐久性设计。7、根据混凝土构件承载力的耐久性退化作用和可靠度理论，建立了盐冻作用下混凝土结构的3阶段服役寿命理论模型：诱导期、劣化期和失效期。基于氯离子扩散、相对动弹性模量变化和混凝土表面剥蚀程度，确立了第一阶段服役寿命的计算依据——即盐冻作用下，随服役时间的延长，混凝土结构表面开始发生剥蚀、内部开始发生冻融损伤以及钢筋表面的自由氯离子浓度开始达到锈蚀临界值的时间时，混凝土结构的承载力才开始衰减，此时对应的时间即达到t1阶段的结束；基于结构混凝土表面开始剥蚀、抗压强度等力学性能开始下降、钢筋开始锈蚀以后，导致混凝土结构承载力的退化，确立了第二阶段服役寿命的计算依据——当结构混凝土的表面剥蚀量大于1500g/m2，内部相对动弹性模量下降至80%、以及钢筋锈蚀率超过6%时，即当混凝土结构的主要材料（混凝土和钢筋）达到其材料耐久性破坏的限值时，此时对应的时间即认为混凝土构件的第二阶段服役寿命t2；当结构继续使用，混凝土结构的承载力降低到设计极限状态时，此时对应的时间即认为混凝土构件的第叁阶段服役寿命t3。8、依据系统的耐久性试验研究结果，通过本文建立的3阶段服役寿命理论模型，获得了引气与非引气的、不掺与掺加矿物掺合料的普通混凝土、高强混凝土和高性能混凝土构件在盐冻作用下的承载力退化规律曲线，计算了其服役寿命。结果表明，C30普通混凝土结构的服役寿命计算结果与实际工程调研的结果相符。9、运用本文建立的盐冻作用下混凝土结构的3阶段服役寿命理论模型，对典型盐冻环境下混凝土结构桥梁的主要构件进行了耐久性设计，提供了算例，比较了按照常规设计和耐久性设计结果之间的差异。为我国盐冻作用环境下混凝土结构按照50a或者100a寿命进行耐久性设计，提供了一种可行的设计方法。
祝明桥[3]2004年在《混凝土薄壁箱梁受力性能的试验研究与分析》文中研究指明本文对混凝土薄壁箱梁进行了一系列的试验研究与分析,包括普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能、体外预应力混凝土薄壁箱梁抗弯性能以及配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱梁受扭性能的试验研究与分析,解决了混凝土薄壁箱梁抗弯和抗扭计算中的若干问题。主要研究成果如下: (1) 通过一系列普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能的试验研究,包括均布荷载或集中荷载作用下伸臂梁、连续梁和简支梁弹性阶段受力性能的试验研究以及在集中荷载作用下简支梁破坏阶段受力性能的试验研究,证实了混凝土薄壁箱梁抗弯存在剪力滞现象,同时截面腹板处应变沿高度分布基本符合平截面假定。通过弹性阶段受力性能试验研究得到的翼缘等效宽度计算系数试验值,与JTG D62-2004规范值比较发现:伸臂箱梁根部、连续箱梁中间支座和跨中截面,规范值偏安全;而简支箱梁跨中截面试验值与规范值吻合较好。简支箱梁破坏性试验研究结果揭示了跨中截面受压翼缘等效宽度计算系数全过程变化规律,证实了普通钢筋混凝土薄壁箱梁具有良好的抗弯性能和延性。 (2) 结合混凝土薄壁箱梁的特点,选用合适的单元模型和材料本构关系,利用ANSYS大型有限元分析程序,对普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能全过程试验进行了模拟分析,分析结果与试验结果吻合良好,并探究了引起简支箱梁跨中截面受压翼缘等效宽度计算系数变化的主要原因,关键在于截面相对受压高度ξ和受压翼缘最大应变ε_c的不同。在此基础上进行了大量参数分析,并给出了简支混凝土薄壁箱梁在弹性工作状态下和承载力极限状态下跨中截面翼缘宽度等效计算系数的计算公式。 (3) 应用混凝土简支薄壁箱梁跨中截面翼缘等效宽度计算系数分析结果,进行了试验简支箱梁等效后的工字型截面梁全过程分析,分析结果与试验结果吻合良好。同时,结合混凝土薄壁箱梁抗弯承载力极限状态下的特点—以受拉区钢筋应变达到0.01为标志,推导得出了混凝土薄壁箱梁抗弯极限承载力计算公式和设计公式。混凝土薄壁箱梁在正常使用极限状态下裂缝和挠度验算,可以不考虑其翼缘等效宽度计算系数,直接按现行规范相关公式验算。 (4) 通过体外预应力混凝土薄壁箱梁全过程试验研究与分析,证实了其体外预应力损失可以按JTG D62-2004规范中后张法相关公式计算,其实测结果与计算结果基本吻合;试验揭示了体外预应力筋应力增量主要取决于构件的整体变形和体外预应力筋偏心距的大小,并推导得出了混凝土开裂前和开裂后的体外预应力筋应力增量计算公式:体外预应力筋极限应力增量实测值与加拿大A23.3-94规
孙治国[4]2012年在《钢筋混凝土桥墩抗震变形能力研究》文中研究说明国内外近期发生的破坏性地震如1989年美国Loma Prieta地震、1994年美国Northridge地震、1995年日本Kobe地震、1999年我国台湾Chi－Chi地震和2008年我国汶川大地震，均对桥墩造成了严重震害。开展钢筋混凝土桥墩抗震问题的研究，对保证桥梁结构抗震安全和交通生命线畅通，具有十分重要的意义。确保桥墩在大震下具有良好的延性和耗能能力，是实现桥梁结构基于位移/性能抗震设计的重要前提。本文基于大量试验结果的分析，结合拟静力试验和数值模拟手段，对采用普通和高强钢筋混凝土材料的实心和空心钢筋混凝土桥墩抗震变形能力进行了若干研究，具体包括桥墩延性变形能力及位移相关塑性铰区约束箍筋用量、普通及高强钢筋混凝土墩柱等效塑性铰长度、薄壁空心墩抗震拟静力试验、空心墩变形能力和桥墩弯剪数值分析模型等，主要工作和认识如下：1.为研究钢筋混凝土桥墩的延性变形能力和配箍要求，收集整理了国内外进行的234根实心桥墩的抗震拟静力试验数据，基于试验结果对现有桥梁抗震规范保证桥墩延性变形能力的可靠性进行了评价，通过回归分析建立了弯曲破坏桥墩变形能力的表达式；分别以2%和3%极限位移角为设计目标，提出了适用于普通及高强钢筋混凝土桥墩的位移相关塑性铰区约束箍筋用量计算公式并进行了验证。2.为评价高强钢筋和混凝土材料的应用对桥墩等效塑性铰长度的影响，收集整理了国内外进行的108根普通及高强钢筋混凝土墩柱等效塑性铰长度试验结果，评价了国内外主要桥梁抗震规范中等效塑性铰长度计算公式的可靠性。通过回归分析讨论了影响墩柱等效塑性铰长度的主要因素并提出了新的表达公式。认为钢筋混凝土墩柱等效塑性铰长度主要与试件高度、加载方向截面宽度和纵筋直径有关。3.总结了我国大型桥梁工程中空心桥墩的应用情况，设计了2个矩形薄壁空心墩试件并分别进行了定轴力和变轴力下的抗震拟静力试验。对比分析了试件的破坏过程和最终破坏形态，裂缝宽度，残余位移和抗剪强度等。发现试件倒塌前表现出明显的弯―剪破坏特征，包括弯曲与剪切开裂、混凝土压碎破坏、纵筋屈曲等。由于损伤的逐步累积，试件变形超过2%位移角后，由于薄壁的失稳而引起了突然的倒塌，且变轴力下试件的倒塌破坏更为剧烈。4．在总结国内外进行的空心墩抗震试验结果的基础上，分析了弯曲、弯剪和剪切破坏形态下空心墩的变形能力和主要影响因素，认为矩形空心墩变形能力主要与塑性铰区配箍、纵筋配筋、壁厚和轴压比等因素有关，随箍筋、纵筋配筋和壁厚增加而增加，随轴压比增加而减少。讨论了现有规范对保证空心墩变形能力的可靠性，最后基于Caltrans规范给出了不同极限位移角下空心墩塑性铰区约束箍筋用量设计公式。5.基于纤维单元模型和修正的压力场理论(The Modified CompressionField Theory, MCFT)建立了钢筋混凝土桥墩的弯剪数值分析模型，模型中以纤维模型模拟结构的弯曲变形和极限承载力，以MCFT理论计算桥墩的剪切变形，两者耦合共同考虑桥墩的弯剪作用。最终通过与6个弯剪破坏圆形截面桥墩拟静力试验结果的对比，验证了模型的准确性。
郑顺潮[5]2010年在《钢纤维聚合物高强结构混凝土的力学性能研究》文中研究表明对于大型混凝土桥梁结构,在施工或运营期间,结构局部例如连续刚构桥的0号块、跨中合拢段等,处于复杂应力状态并会出现较大的拉应力,造成开裂或影响结构的耐久性。较多的工程实践表明,采用普通的高强混凝土材料,仅仅靠提高材料强度还不能满足桥梁结构的抗裂性及耐久性要求,高强、高韧化是土木建筑及交通领域对材料性能要求的发展趋势。为此,本研究将从材料的力学性能着手,对已有自主知识产权的“钢纤维增强聚合物改性混凝土”进行二次开发,研发一种能够应用于大跨度桥梁结构的新型复合材料——钢纤维聚合物高强结构混凝土,并以C60混凝土作为参照材料,探讨新材料的基本力学性能、抗裂性能、温度疲劳性能及耐久性等,研究成果对于在建及成桥后运营阶段大跨度混凝土桥梁结构的病害防治、提高结构耐久性等具有重要的科学意义和工程应用价值。本文的主要研究内容及结论如下：1)一种能够应用于大跨度桥梁结构的新型复合材料“钢纤维聚合物高强结构混凝土(SPHSC)”的研发。在保证桥梁结构的基本力学性能和使用功能的前期下,通过大量的配合比设计、材料组分及其力学性能的宏微观分析,研发了一种与现有高强结构混凝土(例如C60混凝土)的强度相仿、抗裂、抗疲劳及耐久性能更好的改性混凝土材料"SPHSC"。2)钢纤维聚合物高强结构混凝土的抗裂性能研究。考虑到混凝土材料的固有缺陷,本文以断裂韧性作为新材料的主要抗裂性能指标,采用实验研究与理论分析相结合的方法,对非几何相似条件下SPHSC的断裂韧性进行测试,探讨了试件特征尺寸(梁高H)、初始裂缝相对高度α0及材料组分对断裂韧性的影响；分析了钢纤维及聚合物乳胶的微观增韧机理；基于Bazant尺度律推导了高强混凝土的单K和双K断裂韧度在非几何相似条件下的尺寸效应公式,并进行了实验验证。研究结果表明,SPHSC比C60混凝土具有更好的抗裂性能；本文推导的断裂韧度尺寸效应公式是有效的,而且其预测值与实验值吻合得较好。3)钢纤维聚合物高强结构混凝土的抗疲劳性能研究。以实验研究为主,采用对比分析的方法,在室温环境和5级载荷水平下,对实桥上应用的SPHSC及其静力学性能相近的C60混凝土的疲劳性能、以及添加材料的抗疲劳机理进行了探讨。研究结果表明,由于钢纤维和聚合物乳胶的掺入,SPHSC比C60混凝土具有更好的抗疲劳性能。由S～N实验曲线推定的SPHSC的疲劳极限比C60混凝土的提高了31.3%,这对桥梁结构的抗疲劳性能及其耐久性将是一个很大的贡献。4)钢纤维聚合物高强结构混凝土的温度疲劳性能研究。首先,根据经典的疲劳强度理论和假定,推导了SPHSC材料的温度疲劳寿命表达式。然后,对于该表达式中的常系数,系按照亚热带地区的气候条件设定了3种工作环境温度(20℃,50℃,80℃),在4级载荷水平下,对实桥上应用的SPHSC材料实施温度疲劳实验来确定。研究结果表明,SPHSC材料的抗疲劳性能会随着工作环境温度的改变而变化,当工作环境温度较高时,其抗疲劳性能会降低。采用本文提出的半经验公式,可有效地、方便地推定在亚热带地区的气候条件下工作的SPHSC材料的温度疲劳寿命及其疲劳极限。5)SPHSC箱梁的结构力学性能分析。在某高速公路上一座特大跨径连续刚构桥主桥的0#块、跨中合拢段及其附近的几个节段箱梁采用了本研究成果——SPHSC新材料。通过对SPHSC箱梁结构的抗弯承载力、抗剪承载力、抗变形能力及抗裂性能分析,进一步证实了本课题组研发的SPHSC材料具有优异的结构力学性能和施工性,以及应用于桥梁主体结构的可行性,实现了该材料研发的目的。
樊建兴[6]2006年在《高强钢—混凝土组合梁桥抗弯承载力研究》文中提出钢—混凝土组合梁是利用钢材受拉性能好，混凝土受压性能好的特点，将两种材料通过连接件组合成整体而共同受力的一种新型结构。组合梁兼有混凝土结构和钢结构的优点，具有显着的技术经济效益和社会效益，因而在工程界得到了广泛的应用。目前，我国对钢—混凝土组合梁桥的研究只局限在采用普通材料的钢—混凝土组合梁桥。但对高强钢—混凝土组合梁桥的受力性能研究还处在起步阶段，对于高强钢—混凝土组合梁桥抗弯承载力的问题，国内至今未见专门研究。 为了促进高强混凝土(HSC)和高强钢(HSS)在钢—混凝土组合梁桥中的应用，本文以高强混凝土和高强钢的国内外应用情况、物理力学特性、组合梁的设计理论等归纳分析为基础，将高强混凝土和高强钢的物理力学特性代入到组合梁抗弯承载力公式中，得到了高强钢—混凝土组合梁桥的抗弯承载力计算公式。 应用有限元程序ANSYS对高强钢—混凝土组合梁桥进行了有限元模拟，通过改变材料强度和几何参数计算出了各种组合梁桥的正截面抗弯承载力，并将所有组合梁的ANSYS模拟值和理论值进行对比分析，从而得出了高强钢—混凝土组合梁桥具有优越的抗弯性能。
查进[7]2008年在《超大跨径混合梁斜拉桥宽箱梁高性能混凝土防裂技术与耐久性研究》文中研究指明论文针对超大跨径混合梁斜拉桥预应力宽箱梁易产生开裂这一突出问题,开展宽箱梁高性能混凝土组成设计、裂缝防治、耐久性和温控防裂施工技术研究。通过研究矿物掺合料、聚丙烯纤维、减缩剂和水化热降低剂对混凝土工作性、力学性能、抗裂性能、耐久性能的影响及其作用机理,模拟计算宽箱梁混凝土在不同施工工况条件下的温度场及温度应力场分布情况,为超大跨径混合梁斜拉桥提供了抗裂、耐久的宽箱梁高性能混凝土配合比及有利于箱梁温控防裂的施工技术方案。首先,对宽箱梁混凝土的组成设计进行了研究,从混凝土工作性、力学性能、抗裂性和耐久性为一体的设计要求出发,制备了胶凝材料用量低(490kg·m~(-3))、矿物掺合料掺量高(20%～25%)的宽箱梁高性能混凝土,并研究了聚丙烯纤维、减缩剂、水化热降低剂等抗裂组分对该高性能混凝土工作性与力学性能的影响。其后,利用温度-应力试验机、大板法,并辅以水化热、绝热温升、干缩率和徐变度的测试,研究了箱梁混凝土的开裂敏感性和体积稳定性,提出了以温度-应力试验为主的预应力宽箱梁混凝土抗裂性能的评价体系。研究结果表明,箱梁混凝土中掺入矿物掺合料,降低了混凝土绝热温升、干缩率、徐变度和开裂敏感性,有利于混凝土抗裂性能的提高;进一步掺入聚丙烯纤维、减缩剂、水化热降低剂等抗裂组分,发现聚丙烯纤维降低混凝土干缩率和徐变,减缩剂降低干缩率,水化热降低剂降低水化热,进一步有利于混凝土抗裂性能的提高;测试宽箱梁混凝土的各项耐久性指标发现,矿物掺合料的掺入,混凝土抗冻性能和抗氯离子渗透性能提高,碱含量降低,抗碳化性能虽略有下降,但基于混凝土抗碳化性能的耐久性寿命预测超过500年。利用化学结合水、XRD、SEM、MIP等测试方法,对浆体的微观结构与组成进行研究,探讨了粉煤灰对混凝土徐变、干缩、耐久性的作用机理,以及水化热降低剂降热作用机理。研究结果显示:粉煤灰混凝土的徐变性能受到体系水化产物数量、微集料效应和粉煤灰界面结合情况叁大因素的共同作用,界面结合力越强,微集料效应发挥程度越高,以及体系的化学结合水量越小,则混凝土徐变度减小越明显。水化热降低剂由于其本身结构中含有的羟基,容易吸附于水泥表面并包裹在未水化的水泥周围,以减少水的进入,减缓水泥水化速度,延长水化时间,从而降低水泥水化热最高值。最后,模拟计算不同施工方案条件下宽箱梁混凝土温度场和温度应力场,分析了浇筑温度、整幅浇筑或分幅浇筑、布置冷却水管或不布置冷却水管等因素对混凝土抗裂安全系数的影响,提出了分幅浇筑且布置冷却水管的防裂技术方案以及控制混凝土内部最高温度和内外温差的防裂措施。
王春芬[8]2011年在《旱区铁路混凝土桥梁耐久性及安全性评估》文中进行了进一步梳理结合西北旱区铁路混凝土桥梁评估过程中面临的技术问题，研究在役铁路混凝土桥梁的材料和结构的性能变化特征及规律，提出合理的混凝土桥梁耐久性与安全性评估方法，对于保证桥梁使用安全及铁路可持续发展具有重要意义。对西北铁路的西格线、包兰线、柴支线及兰渝线等旱区桥梁混凝土强度检测发现，受干燥气候环境的影响，旱区长龄期桥梁混凝土强度与目前《规范》方法的换算强度间存在较大误差，甚至存在误判现象。针对旱区环境对长龄期混凝土强度评定带来的影响和高强混凝土检测过程中存在的问题，制作了长龄期同条件混凝土试块，在实验室开展了强度无损检测及抗压强度试验，提出了旱区回弹法、超声-回弹法的混凝土强度检测公式，并研发了旱区应力波法及应力波-回弹法进行强度评定的新方法，提高了强度测试精度，并可进行高强混凝土测试。旱区铁路桥梁混凝土碳化现象与其它气候环境地区具有明显不同的特征，通过对西北旱区铁路钢筋混凝土桥梁的保护层厚度、碳化深度测试及钢筋锈蚀状态调查，揭示了旱区铁路桥梁保护层混凝土碳化规律及钢筋锈蚀特点，分析了掺氯盐混凝土的材料劣化特征，提出了旱区铁路桥梁混凝土的设计要求并进行了实桥验证。随着服役期限的延长和我国铁路重载提速战略的实施，对量大面广的铁路重力式桥墩系统进行适用性及状态评估是一项繁重而持久的工作。通过铁路简支梁桥墩的振动试验方法的实测数据对比，分析了桥墩模态参数测试方法的适用性及要点。针对铁路简支梁桥的构造特点，在有限元分析及实桥试验的基础上，提出了简支梁桥动力分析的简化计算模型。针对铁路桥墩状态评估过程中参数敏感性方面存在的问题，结合理论分析，提出了基于健全度参数的重力式桥墩系统劣化评价指标。铁路桥梁的现存应力检测是结构承载力评定方面的一个技术难题，长龄期桥梁预应力状态影响着桥梁的修废决策。以铁路预应力空心薄壁桥墩现存预应力判定为背景，在开槽法有限元分析的基础上，通过研究荷载、切槽间距、槽长、切槽深度等条件变化造成的混凝土工作应力变化规律研究，提出了预应力箱式构件的应力释放过程中所需的切槽深度、间距等计算参数。结合铁路空心薄壁桥墩的现存预应力检测和桥墩振动测试，从应用方面解决了预应力判定和桥梁改造过程中存在的关键技术问题。铁路行车安全涉及桥梁、线路及车辆等因素，随着铁路提速及结构形式日趋多样化，在试验工作方面面临着判定依据选取的困难。以旱区钢筋混凝土拱桥为工程背景，通过有限元分析和加固前后的轮轨力试验测试，分析了结构状态变化对结构动力性能及行车安全性参数的影响。为寻找拱桥安全性判定的动力学指标，结合桥梁改造，进行了钢筋混凝土拱桥加固前后的脱轨系数和轮重减载率变化以及频率、振幅、加速度指标现场测试。试验结果表明，加固前后的线路轮轨力变化与桥梁动力学指标变化具有一定的关联性，所提出的等代梁法进行钢筋混凝土铁路拱桥行车安全限值的分析方法，弥补了《铁路桥梁检定规范》的行车安全限值的动力学判定方面的不足。作为铁路混凝土桥梁的重要组成部分，人行道系统随着行车速度的逐渐提高其安全性问题日渐突出。以宝中铁路桥梁人行道系统的现场病害为工程背景，通过结构分析、现场车桥振动测试及试验室的足尺寸模型试验，对人行道系统的承载力进行了评定，结合U型螺栓的断口金相分析及室内人行道系统的疲劳试验，分析了U型螺栓连接件疲劳寿命，指出了目前人行道系统静强度计算理论存在的缺陷及构件疲劳破坏特征，提出了在役桥梁的加固方法，并对加固系统的有效性进行了试验验证。
《中国公路学报》编辑部[9]2014年在《中国桥梁工程学术研究综述·2014》文中认为为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了各国桥梁工程领域(包括高性能材料、桥梁作用及分析、桥梁设计理论、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测、评估及加固等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结了中国桥梁工程建设成就的同时对未来桥梁工程的发展趋势进行了展望;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了细化和疏理:高性能材料方面重点分析了超高性能混凝土(UHPC)和CFRP材料,桥梁作用方面分析了车辆荷载和温度,钢桥及组合结构桥梁方面分析了钢桥抗疲劳设计与维护技术和钢-混凝土组合桥梁,桥梁防灾减灾方面分析了抗震、抗风、抗火、抗爆和船撞及多场、多灾害耦合;最后对无缝桥、桥面铺装、斜拉桥施工过程力学特性及施工控制、计算机技术对桥梁工程的冲击进行了剖析,以期对桥梁工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
何栋梁[10]2017年在《钢筋锈蚀和重车超载下服役砼桥梁的疲劳损伤及寿命预测》文中研究指明在钢筋砼构件(或结构)的疲劳研究中,疲劳试验方法一直以来是国内外研究疲劳问题的主要手段。随着有限元软件的发展优化,数值模拟方法以其成本小、可重复性强等优点逐渐被研究人员所采用。数值模拟与试验手段在钢筋砼疲劳问题的研究中相辅相成,疲劳试验为疲劳数值模拟提供基础,如钢筋砼疲劳数值模拟时用到的初始材料力学参数和疲劳过程中这些参数的退化模型等都是通过疲劳试验手段得到。但是对于疲劳试验周期长、成本高,精确的数值模拟可以弥补疲劳试验的弊端,即以较少次数的疲劳试验为基础,模拟研究钢筋砼构件(或结构)的疲劳性能,乃至整个疲劳加载过程的模拟。但是在当下数值模拟过程中同样面临着很多问题,如钢筋砼构件或(结构)在疲劳加载过程中组成材料的力学参数退化模型和本构关系不同学者通过不同的试验得到形式各异烦简不同的模型,那么如何来合理的选择进行数值模拟才能使模拟结果更加精确和更具有适用性和通用性,是当下丞待解决的问题。针对此本文按照递进的顺序,从组成材料的疲劳性能到钢筋砼构件的疲劳性能再到钢筋砼桥梁结构的疲劳性能进行研究工作,现将本文主要工作简述如下:1.在混凝土材料疲劳已有研究成果的基础上,探讨了混凝土在疲劳加载过程中各力学参数退化模型和本构关系,对其适用性进行分析。建立以最大应力水平予以区分的混凝土疲劳S-N曲线方程。2.在钢筋材料疲劳已有研究成果的基础上,探讨了钢筋在疲劳加载过程中各力学参数退化模型和本构关系,对其适用性进行分析。建立钢筋疲劳剩余强度退化模型。建立通用性较强的钢筋疲劳S-N曲线方程。3.基于多样本试验数据针对各疲劳性能参数退化模型进行优化组分析建立结构疲劳性能有限元数值基准模型(包括静载基准模型和疲劳基准模型)。结合模型试验和相关试验资料探讨结构构件的疲劳性能退化规律,分别针对跨中挠度、混凝土应变、钢筋应变、剩余极限承载力随疲劳加载次数的演变规律建立预测模型,探讨了疲劳荷载作用下挠度、应变、剩余承载力限值,提出更为准确的预测结构剩余使用寿命的方法。4.以基准模型建立方法为基础,对京密公路白河桥建立有限元分析模型。基于实际重车荷载调查资料,建立疲劳车模型,考虑钢筋锈蚀和交通量时变规律,研究了超载、钢筋锈蚀、疲劳共存的情况下桥梁服役年限内的疲劳性能,并对其寿命进行了预测。
参考文献：
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