王志洪[1]2003年在《预应力施工工艺对空心板梁变形影响的分析研究》文中进行了进一步梳理本研究通过从理论分析、非线性有限元分析及模拟、足尺寸梁施工工艺试验和锚下有效预应力及应力均匀度检测与控制等角度对装配式后张法预应力砼空心板梁的预应力施工工艺及其对梁体变形(反拱、扭转、侧弯等)影响的分析研究,提出从预应力施工工艺、预应力施工机具、锚下有效预应力及应力均匀度控制等方面控制预应力施工质量和梁体的变形及性能。最后,形成了空心板梁(可推广至各类后张法预应力混凝土构件)的优化预应力施工工艺和锚下有效预应力及应力均匀度检测与控制、梁体变形综合控制、预应力施工质量综合评估与验收的方法和手段。
谭晟[2]2008年在《高等级公路桥梁空心板开裂原因分析研究》文中指出随着我国公路建设的迅速发展,预应力空心板桥因其跨越能力较大、施工方便、可大批量工厂化集中预制等诸多优点,使其在桥梁建设中,特别是高等级公路中得到了广泛的应用。目前,在重庆已建成高速公路的桥梁中,跨径为16～30m的大、中小桥梁多采用装配式的预应力混凝土空心板简支梁桥。在对重庆高速公路桥梁的养护检查中发现,空心板桥出现的病害较多,其中最为突出典型的病害是空心板板底出现了较为严重的沿行车方向的纵向裂缝,这些裂缝有的贯穿整跨。据此本文以混凝土裂缝理论、空心板桥设计理论、桥梁空间理论以及空间有限元分析为基础,对空心板的受力状况进行研究,系统分析空心板桥纵向裂缝的成因。首先,从实用空间计算理论出发,对空心板横向分布系数计算方法进行了研究。其次,对重庆渝合、重庆渝黔、重庆上界高速上的预应力空心板桥进行结构计算,分析设计差异及其影响程度。然后,以重庆上界高速上的华岩寺大桥为例进行单梁和整体板的实体有限元分析。最后,从设计、施工、运管使用阶段方面综合分析高等级公路空心板纵向开裂的原因,并对设计和施工提出建议和改进措施。
阮林旺[3]2013年在《高速公路预制空心板结构性裂缝机理探讨》文中研究指明随着我国公路建设的迅速发展,在桥梁工程方面,我国不仅在大跨径桥梁建设方面获得了辉煌的成就,对于中小跨径的普通钢筋混凝土和预应力混凝土梁板桥,同样在我国桥梁的建设中占有非常重要的地位。预应力空心板桥因其施工方便、可大批量工厂化集中预制等诸多优点,使其在桥梁建设中,特别是高等级公路中得到了广泛的应用。目前,在己建成高速公路的桥梁中,跨径为16-30m的大、中小桥梁多采用装配式的预应力混凝土空心板简支梁桥。在对高速公路桥梁的养护检查中发现,空心板桥出现的病害较多,其中最为突出典型的病害是空心板板底出现了较为严重的沿行车方向的纵向裂缝,这些裂缝有的贯穿整跨。本文主要介绍了空心板桥的应用情况和特点,指出我国空心板梁桥纵向裂缝的研究状况,并对底板出现纵向开裂现象进行调查并统计相关数据,阐述了底板纵向裂缝对结构受力的影响以及底板纵向裂缝对结构耐久性的影响；对空心板梁桥进行纵向裂缝研究试验,并将此次试验过程的相关数据和现场图片记录下来,通过试验的数据找寻规律,将实际的数据与理论值进行比较；为搞清空心板底板纵向裂缝成因,首先从空心板的底板厚度出发,分别对单板和整板进行了受力分析；接着又分别对钢束的张拉力的大小和混凝土弹性模量对裂缝产生的影响进行了说明；利用有限元软件仿真分析荷载对空心板底板裂缝产生的影响；结合空心板桥设计理论以及空间有限元分析理论,通过改变空心板底板厚度、混凝土弹性模量、预应力钢束张拉力的大小,来观察底板横向拉应力的变化。就这叁个因素对空心板底板横向拉应力的影响程度来说,底板厚度对底板横向拉应力影响较大,而混凝土的弹性模量以及张拉力的大小对底板横向拉应力的影响较小,并未造成很大程度上的影响。对空心板的受力状况进行研究,系统分析空心板桥纵向裂缝的成因。最后,总结预制空心板底板纵向裂缝产生的主要原因,从设计方面、施工方面、运营养护方面来改进,并对出现裂缝以后的维修方法进行说明,对在役桥梁的合理利用以及我国公路交通建设的可持续发展将具有重要的理论和现实意义。
陈劲超[4]2015年在《装配式空心板桥破坏机理与加固技术研究》文中进行了进一步梳理装配式空心板桥是我国中小跨径桥梁的主要结构形式,以山西省为例空心板桥约占该省全部中小跨径梁桥的81.8%。随着时间的推移,大量装配式空心板桥显现出许多相似的病害,以铰缝损坏开裂、板桥横向整体性降低最为突出,有的甚至影响到桥梁的安全运营。为此,有必要在充分了解装配式空心板桥的使用现状基础上,对常见主要病害进行针对性研究。本文首先对山西省现役的2510座装配式空心板桥的调查数据进行分析,掌握了空心板桥的设计荷载等级、桥梁跨径、结构类型之间的内在联系及空心板桥的典型病害、现有加固方法,发现铰缝病害是影响该类型桥梁安全性的主要因素之一。其次,借助Abaqus有限元软件建立常见10m跨装配式简支空心板梁桥线弹性模型,分析铰缝内部及铰缝与板梁接触面的应力随荷载横向、纵向移动时的变化规律;而后建立10m跨装配式简支空心板梁桥铰缝结构的非线性模型,在结构最不利加载位置(桥梁1/2跨和1/8跨处)进行加载直至结构破坏,并分别分析有桥面铺装和无桥面铺装时铰缝应力随荷载变化的发展规律。接着,以《公路桥涵标准图》中10m跨钢筋混凝土桥和13m、16m跨预应力混凝土桥为对象进行桥面铺装改造、板底张拉横向预应力、板底粘锚钢横梁和铰缝压力注胶4种提高空心板桥横向整体性加固方法的对比分析,并借助Midas有限元软件对各加固方法的可行性进行验算。弹性分析表明：纵向剪应力τ1的控制位置在1/8跨度附近的铰缝内部：铰缝内部和接触面的竖向剪应力τ2数值相近,最不利加载位置在跨中近铰缝处；法向应力σn的最不利加载位置与τ：相同。非线性分析表明：铰缝下部侧面为结构最薄弱位置,最易出现法向粘结失效；铰缝内上部位置容易出现纵向剪切破坏现象；铰缝中部侧面是铰缝结构的主要传力部位,结构荷载的传递主要由铰缝中部侧面的竖向剪切强度、法向粘结强度及桥面铺装共同承担。4种加固方法的对比发现：桥面铺装改造是常见的有效改善结构横向整体性的方法,但不同跨径桥梁的合理铺装层厚度不同。静载试验表明,桥面铺装改造可以有效提高装配式空心板桥横向整体性。
张善稳[5]2009年在《后张法预应力空心板梁施工技术和试验研究》文中研究表明预应力混凝土空心板梁桥由于受力明确,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桥型之一。当前,随着我国经济的飞速发展,交通运输出现了重载、高速、大流量现代运输结构的发展趋向,这也给预应力混凝土板梁桥的设计和施工提出了更新更高的要求。但由于其构件形式的多样,加之施工控制的不规范,这些板梁在预制阶段或使用中出现了各种问题。因此,改善空心板梁的施工技术和正确评估成品梁的实际承载能力,可以减少损失,降低工程造价,对节约工程投资具有重大的理论和现实意义。本文在综合预应力空心板梁结构的特点,分析常用几种内模的优缺点,研究设计了能完全保证内空腔尺寸的钢制芯模板,并提出了制作和安装的施工方法,以解决工程施工经常出现顶板偏薄的问题。对指导该类型空心板梁设计与施工,并从技术的层面上为确保该类型空心板梁设计、施工质量奠定了基础。预应力筋张拉控制技术是整个预应力混凝土结构中最关键的技术。预应力筋有效预应力大小的建立,直接影响预应力效果和构件质量。本文详细分析了后张法施加预应力的工艺流程,并对施工中的不足和错误观点进行剖析,给出了预加应力计算方法的建议,并通过与实测值的偏差校核,从而较为客观的反映出实际施工质量。文中通过对预应力混凝土宽幅空心板梁进行承载能力试验和理论计算。分析了这类板梁的受力及变形特征,采集空心板梁在分级加载至设计荷载全过程的应力、挠度、裂缝宽度等数据。不仅为既有同类预应力混凝土板梁的承载能力评定方法研究提供依据,也对当前这类板梁设计中存在困惑的地方进行验证,并检验评估了成品梁实际承载能力和结构构造设计的合理性。
魏洪涛[6]2007年在《预应力空心板梁结构开裂病害的研究》文中认为预应力结构以其刚度大、材料节省、自重减少等优点,在国内外桥梁建设领域得到广泛的应用。随着我国公路基础建设的步伐,预应力工艺也得到了长足的发展,几乎运用到了每条等级公路的桥梁建设中。 预应力混凝土板式梁桥构造简单、受力明确,是公路桥梁中量大、面广的常用桥型。随着现代建桥技术的成熟及设计理念的创新,该桥型有着单联长度越来越长、结构日趋轻型化等趋势。在取得良好的经济效益的同时,也出现了一些典型病害。有些桥通车不到一年就出现板梁开裂现象。桥梁作为跨越路堑构筑物,一旦出现问题将影响到整条路的通行能力,在维修期间,车道需要封闭,车辆需要导行,道路的通行能力大大降低。本文首先对诸多相关病害进行总结,并对同类桥的设计提出一些理论参考。 (1)针对病桥中空心板底板出现的大量纵向裂缝,运用薄壁结构理论对薄壁空心板进行畸变分析,结合能量法和有限条法计算活载作用下薄壁空心板的畸变应力,并对现行空心板标准图的畸变进行了验算。 (2)分析影响畸变横向效应的主要因素,其中包括各板件的宽度及厚度、横隔板的设置及空心板的横向联接等。并在此基础上提出优化后的薄壁宽幅空心板截面设计。 (3)以简支-连续板梁桥为研究对象,建立考虑上下部结构共同作用的平面有限元模型,对实桥应力水平及承载能力进行验算;同时探讨下部结构的刚度与一联长度之间的合理关系,基于橡胶支座不滑移提出不同下构条件下的最大联长,并对墩顶设置双排支座的合理联长进行探讨。 (4)对桥面板沿铰缝纵向开裂问题进行分析,分别建立平面有限元模型及空间有限元模型对叁支座支承方式并配以浅铰缝的实桥进行计算分析。分析结果表明,铰缝深度过浅会引起了桥面板横向拉应力过大,导致了纵向裂缝的产生。
陈斌[7]2016年在《装配式空心板桥横向预应力的抗裂性能研究》文中研究说明我国中小型公路桥梁普遍采用装配式空心板梁桥。但实际应用过程中,由于设计、施工和运营等各方面因素,铰缝病害问题突出。本文通过现场和文献调研发现,铰缝病害产生的初始原因可能是温度作用引起的铰缝开裂,然后汽车荷载作用又加速了病害的发展。为从根源上解决此类问题,基于横向预应力改善桥梁荷载横向分布和预压抗裂的思路,本文尝试对板桥施加横向预应力,并研究了横向预应力对装配式空心板梁桥抗裂性能的影响。主要研究内容如下:1、针对横向预应力对改善桥梁荷载横向分布的影响研究,本文基于铰接板理论,利用ABAQUS通用有限元软件,建立了装配式空心板梁桥实体模型。对比有限元方法和铰接板理论计算所得的荷载横向分布系数,验证了有限元模型计算的准确性。然后,针对影响荷载横向分布系数的参数,即预应力的大小、间距和截面施加截面位置,进行了 FEM模型数字分析。结果表明,横向预应力对改善桥梁荷载横向分布效果并不明显。2、对装配式空心板梁桥施加横向预应力,理论上在铰缝截面上产生预压力,改善铰缝的受力状况,从而消除荷载作用在铰缝截面上产生的拉应力,避免铰缝开裂。为了 了解横向预应力在铰缝截面上的预压力分布规律,参照俞博博士论文中相关试验,建立ABAQUS有限元模型,然后通过对比试验数据与有限元计算结果,证明了本预压力分布计算模型的准确性。最后,针对影响预压力分布的主要参数,即桥宽、桥长、空心板高度和桥面板厚度等进行了参数分析,并总结各参数对预压力分布规律的影响,提出横向预应力的初步设计计算方法。3、鉴于铰缝病害的产生原因,本文还研究了车辆荷载和梯度温度对铰缝开裂的计算分析,并对模型施加横向预应力研究桥梁的抗裂性能。研究表明:车辆荷载作用在铰缝截面产生的横向拉应力值较小。正梯度温度作用主要于桥面板与空心板和铰缝界面处产生较大的横向拉应力,由于新旧混凝土界面粘结力不足,极易导致铰缝开裂。而负梯度温度作用则在桥面板顶部产生远大于混凝土抗拉强度的横向拉应力,可能会导致桥面的开裂。通过FEM分析计算发现:施加横向预应力有利于消除荷载作用所产生的拉应力,提高桥梁的抗裂性能。4、分析施加横向预应力斜交桥梁的受力特殊性,并对主要影响因素如斜交角,进行了参数分析。然后,针对其特殊性进行了横向预应力设计,并研究了施加横向预应力斜交桥梁的抗裂性能。
田文姜[8]2008年在《简支板梁桥的检测与加固》文中认为桥梁结构的养护、检测及维修加固是桥梁营运后的重要任务之一,是桥梁结构使用功能得以最大发挥的基础,也是行车安全的保障。就我国道路交通现状而言,桥梁检测和加固重要性和迫切性日益凸显。本文采用试验和理论计算的方法,对混凝土检测、桥梁结构检查以及混凝土梁桥的体外预应力加固进行了一些研究。具体内容如下:1.从结构混凝土的强度、钢筋状态等方面论述钢筋混凝土结构检测的原理和方法;结合实际的检测工作,论述了桥梁检测的意义、要点和内容;提出了桥梁常规检查中的常见问题及对策。2.常规车辆荷载试验和破坏性荷载试验,对服役若干年的预应力混凝土空心板简支梁桥在静载作用下的力学性能进行探讨;分别用常规方法和有限元软件计算了空心板的极限承载力,并对结果进行比较和分析。3.采用体外预应力加固方法对空心板梁桥进行横、纵向的加固,论述其加固方法和加固过程,计算了加固的效果;自制一根钢筋混凝土简支梁,用有限元软件ANSYS对其做破坏的全过程分析,并借此验证ANSYS对钢筋混凝土结构仿真的可靠性;尝试用体外预应力法对钢筋混凝土梁进行加固,探讨加固效果及力学性质。试验及计算结果表明:采用体外预应力加固的混凝土简支梁的抗弯性能得到较大大善,极限承载力得到较大提高,加固效果显着;在不具备试验的条件下,可以考虑采用有限元软件ANSYS进行仿真计算,结果有一定可信度。
谢峰[9]2016年在《公路桥梁预应力混凝土空心板裂缝处治研究》文中认为近年来,随着国民经济的快速发展,我国的公路基本建设项目正在大量增加,建设资金的大量投入,工程建设队伍如雨后春笋,蓬勃发展。但是在工程实践中,由于施工人员的技术、经验、水平、能力所限,施工队伍良莠不齐,往往导致工程质量的下滑,极易造成工程质量缺陷,甚至产生工程质量事故。这对工程参加各方影响极大,而涉及影响工程质量方面的认定问题则是施工现场确定工程质量事故的关键问题,不得不予以高度重视。为此,本文利用Midas Civil 2012桥梁分析软件,以空间有限元分析为基础,模拟瀑布沟水电站库区公路20m简支空心板桥结构,建立有限元分析模型,对其受力状况进行研究,验算了持久状况承载能力极限状态与正常使用极限状态的相关参数与指标,从定量的角度上验证了相关参数与指标满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)的验算要求。再结合对20m简支空心板底部的裂缝检测数据进行分析,指出了空心板底部的纵向裂缝、横向裂缝主要由于施工操作工艺不当引起,裂缝不会明显影响结构的受力性能,从结构的耐久性考虑,应作灌浆封闭处理。本文对此提出了叁个处治方案,即粘贴碳纤维方案、粘贴钢板方案与整片空心板替换方案。经过技术经济与社会影响的综合比较,推荐采用粘贴碳纤维方案。2011年年底经过施工灌浆封闭裂缝与粘贴碳纤维处治后,至今将近五年的时间,在桥梁正常营运的情况下,原封闭的裂缝得到了有效的控制,未发现新的裂缝,说明了分析处治得当,可为类似工程提供参考借鉴。
刘家奎[10]2013年在《预应力混凝土空心板纵向裂缝成因分析研究》文中研究说明预应力混凝土空心板桥由于其构造简单、受力明确、施工方便、可大批量工厂化集中预制等优点是高速公路中、小跨径桥梁中的常用桥型。在近年来已建成的高速公路桥梁中,跨径为16-30m的桥梁大部分都采用装配式预应力混凝土空心板桥。其在带来良好经济效益的同时,也出现了一些典型的病害。其中最为典型的病害是空心板梁底的纵向裂缝。本文以混凝土裂缝理论、桥梁空间理论以及实体有限元分析为基础,对空心板进行研究,找出空心板桥纵向裂缝的根本成因。为同类桥的设计、施工、营运管理提供一些理论参考。①对高速公路上的某预应力混凝土空心板桥进行单梁实体模型分析和整体板分析,结果表明忽略纵截面的抗裂验算易造成横向抗力不足而出现纵向裂缝。②通过理论考虑汽车超载分析结果表明,在超载时底板横向拉应力过大会导致底板纵向开裂,且底板纵向比横向先开裂。③对空心板进行底板横向拉应力的影响参数分析,分析结果表明增加底板厚度和跨中增设横隔板可以有效减小底板横向拉应力。
参考文献：
[1]. 预应力施工工艺对空心板梁变形影响的分析研究[D]. 王志洪. 重庆交通学院. 2003
[2]. 高等级公路桥梁空心板开裂原因分析研究[D]. 谭晟. 重庆交通大学. 2008
[3]. 高速公路预制空心板结构性裂缝机理探讨[D]. 阮林旺. 武汉理工大学. 2013
[4]. 装配式空心板桥破坏机理与加固技术研究[D]. 陈劲超. 北京交通大学. 2015
[5]. 后张法预应力空心板梁施工技术和试验研究[D]. 张善稳. 安徽理工大学. 2009
[6]. 预应力空心板梁结构开裂病害的研究[D]. 魏洪涛. 河北工业大学. 2007
[7]. 装配式空心板桥横向预应力的抗裂性能研究[D]. 陈斌. 福州大学. 2016
[8]. 简支板梁桥的检测与加固[D]. 田文姜. 西南交通大学. 2008
[9]. 公路桥梁预应力混凝土空心板裂缝处治研究[D]. 谢峰. 西南交通大学. 2016
[10]. 预应力混凝土空心板纵向裂缝成因分析研究[D]. 刘家奎. 重庆交通大学. 2013
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