摘要：桥梁震害调查显示,钢筋混凝土(RC)桥墩易受损,影响震后救援和灾后重建。采用小直径纵筋替换受损纵筋并外包碳纤维布(CFRP)的技术修复受损桥墩可缩短震后修复周期,节省重建费用。以某不规则连续梁桥的RC圆墩为工程背景,选择小直径纵筋的长度和直径、外包CFRP层数为参数,开展7根缩尺比例为1∶6的RC圆墩试件的拟静力试验;选用OpenSees建立有限元模型,采用试验结果验证其准确性,并开展参数分析。研究结果表明:设置小直径纵筋的桥墩的塑性变形集中在小直径纵筋高度范围内,桥墩破坏被限制在塑性铰区域内;与未设置小直径纵筋的桥墩相比,小直径纵筋使桥墩承载力降低20%~27%,但桥墩位移延性提高42%~85%,曲率延性提高47%~242%,耗能性能提高32%~56%;在满足桥墩承载力设计要求的情况下,使用小直径纵筋可有效提高桥墩抗震性能;设置小直径纵筋的桥墩在小直径纵筋区域内的实测CFRP最大应变明显大于未设置的试件,说明对设置小直径纵筋的桥墩外包CFRP,可防止桥墩过早破坏,提高延性;随着小直径纵筋长度增大或直径减小,桥墩耗能性能先增大后减小;建议以钢筋疲劳寿命需求为下限,塑性铰长度为上限选择小直径纵筋长度;选择满足保证塑性铰以外的纵筋受力始终在弹性范围内的条件下的最大直径为小直径纵筋直径;增大修复区域的混凝土强度可弥补设置小直径纵筋造成的桥墩承载力降低。

摘要：地震作用下钢筋混凝土(RC)桥墩容易损坏。为完善RC桥墩的抗震设计及验算方法,对比最新中国和欧洲规范中关于RC桥墩的延性抗震设计及验算方法的不同之处。基于Midas/Civil软件所建立的常规连续梁桥有限元模型,对比分析采用中欧规范开展的RC桥墩延性抗震设计及验算结果。结果表明:中欧规范中关于RC桥墩的延性抗震设计理念、抗剪和变形验算方法及延性构造细节均有区别。基于中欧规范设计的RC桥墩配筋情况存在差异。与中国规范相比,欧洲规范关于RC桥墩的横向钢筋配筋率和纵筋最小配筋率要求较高,有利于保证结构的抗剪强度和延性;箍筋最大间距要求较低,不利于防止纵筋压曲。

摘要：以某多跨空心板简支梁桥工程为例,在病害调查、技术状况评价的基础上,提出了取消全桥伸缩缝和支座的全桥整体化改造方案,包括拆除桥梁上部结构,新设计的上部结构体系仍采用预制空心板,结构体系为先简支后连续结构;对桥台处主梁和连接结构进行改造,取消桥墩和桥台处的伸缩缝,同时取消全桥支座,将上、下部结构通过钢棒连接。最后对该桥整体化改造前后的受力性能进行对比分析。结果表明:这种通过体系转化的主动加固方法可以提高结构的承载力,改善结构的受力状况;将该桥改造成为整体式桥梁可以有效提高其使用性能,免除伸缩装置和支座的养护、维修,提高桥梁的可持续发展能力。

摘要：以福建某简支梁桥为研究背景(该桥在实际工程中已被改造为半刚性整体桥),采用MIDAS/Civil软件将原简支梁桥改造为整体桥、半整体桥与延伸桥面板桥,分别建立了5座桥的全桥有限元模型,分析了它们在地震荷载下的受力差异。结果表明:简支梁桥在地震荷载作用下易引起主梁在桥台处的落梁现象,而无缝桥可有效防止该现象的发生,其中的整体桥表现出更优的抗震性能,更适用于强震区;在地震荷载作用下,无缝桥与简支梁桥的桩基有效作用长度均在0~10 D(D为桩径)埋深范围;整体桥桩基在大震作用下的受力性能较好,可更好地保护桩基不被破坏;延伸桥面板桥与传统简支梁桥台底桩身受力相近,其设计可参考现行有缝桥设计规范;无缝桥与传统简支梁桥的墩底弯矩均最大,在该处易形成塑性铰;纵桥向地震荷载作用下,简支梁桥与延伸桥面板桥的主梁受力最不利位置分别出现在跨中与墩顶处,而整体桥、半刚性整体桥与半整体桥出现在台顶处,其受力不利部位在设计中应引起重视;该研究结果可为无缝桥的设计计算与相关规范的制定提供参考。

摘要：钢木混合结构是一种主要由钢框架、内填轻型木剪力墙和钢木混合楼盖组成的新型结构体系。抗震设计中,层间位移角是衡量结构和非结构破坏程度的重要指标。为获得钢木混合结构在不同性能水准下的层间位移角限值、定义钢木混合抗侧力体系的屈服点,在有限元软件OpenSees中对120个不同参数的钢木混合抗侧力体系进行推覆模拟,得到具有95%保证率的屈服位移角为0.48%;为定义钢木混合结构倒塌极限状态性能点,选取10条不同地震记录,在有限元软件OpenSees中对考虑不同木剪力墙和钢框架抗侧刚度比的三层和六层钢木混合结构进行增量动力分析,得到具有95%保证率的倒塌极限状态层间位移角为2.43%。基于分析结果和已有试验现象,建议钢木混合结构立即居住和防止倒塌性能水准层间位移角限值分别取0.5%和2.5%。

摘要：无伸缩缝桥梁能从根本上取消易损的伸缩装置,适应桥梁可持续发展的需要,尤其适用于高速行车的高速公路。然而,中国无伸缩缝桥在高速公路中的应用极少。该文以高速公路上的某座无伸缩缝桥(延伸桥面板桥)为背景,介绍其构造设计、施工与监测。通过现场施工监控证明延伸桥面板桥的可行性并提出注意事项。静载试验表明引板无沉降。实桥监测结果显示所设计和建设的构造措施能满足延伸桥面板桥的使用性能要求。采用截面平均温度可较精确预测延伸桥面板桥温度胀缩变形。

摘要：综述了无伸缩缝桥梁(简称“无缝桥”)技术发展,介绍了无缝桥优点、应用和研究热点,分析了无缝桥纵桥向受力特点、桩-土相互作用、台后土压力与抗震性能,指出了新技术研发与应用的现状与发展方向。分析结果表明:无缝桥技术受到许多国家的重视,已开展了大量的实桥监测和其他研究;在纵桥向受力方面,温度变形是其主因,现有规范中所给出的平均温差与实桥监测结果相差较大,应研究精度更高的计算方法;桩-土相互作用是整体桥受力的特点与研究的难点,在计算土抗力时,m法应限于小位移的无缝桥,位移较大时宜采用p-y曲线法;桥台桩基受力复杂,H型钢桩存在屈服、疲劳、屈曲的破坏可能,混凝土桩则易出现开裂病害;无缝桥温升时台后土压力增大,是研究的热点与难点,它随水平变形量和往复变形次数增大而增大的机理、量值和分布未达成共识,有待今后深入、系统的研究;纵桥向受力分析应建立全桥有限元模型,考虑结构-土相互作用和节点非线性性能;钢主梁受压稳定性和混凝土主梁抗裂性能是研究与设计的关键;引板是无缝桥的病害易发构件,面板式引板应减小板底摩阻力,避免开裂和末端沉降,而斜埋入式引板应控制其末端之上接线路面的隆起和下陷;许多无缝桥新技术已被提出并得到应用,今后还需深入研究,如:新材料与新构造在无缝桥各组成部分、台背、桩基与引板中的应用等;无缝桥具有较强的结构强健性、抗倒塌和防落梁能力,抗震研究已取得可喜的进展,但许多国家尚未形成相关的设计规定,应继续研究,为将来的应用和规范制订提供科学依据。

摘要：为解决桥面连续简支梁桥的钢筋混凝土(RC)连接板易开裂的问题,提出采用抗拉强度高且抗裂性能较强的超高性能混凝土(UHPC)连接板并对其受弯性能进行研究。通过连接板构件受弯试验,对比了UHPC与RC连接板的荷载~跨中挠度曲线、裂缝发展规律、顺桥向挠度分布、混凝土应变和钢筋应变情况,并采用有限元模拟开展UHPC连接板关键设计参数分析,基于实测值研究UHPC连接板的最大裂缝宽度计算方法。结果表明:UHPC连接板的抗裂性能和抗弯刚度均优于RC连接板;采用UHPC连接板可减小连接板的局部弯曲应变;UHPC中的钢纤维可限制裂缝发展并使混凝土与钢筋共同受力;UHPC连接板厚度和无粘结层厚度对其极限弯矩存在影响,增大连接板厚度或减小无粘结层厚度可提高其极限弯矩;对比试验结果与不同规范、文献计算结果可知,受弯作用下UHPC连接板的最大裂缝宽度计算可参考钢-UHPC轻型组合桥面结构中UHPC板最大裂缝宽度的计算方法。

摘要：为研究波形钢腹板(钢腹杆)-混凝土组合箱抗扭特性,进行了构件的抗扭承载力试验,结果表明:混凝土底板首先出现斜向裂缝,裂缝与混凝土主拉应变垂直,顶底板裂缝呈螺旋状开展,裂缝方向与主梁纵轴线约成45°;底板出现宽度较大的主斜裂缝,钢筋受拉屈服,组合箱受扭破坏。采用有限元软件ANSYS对扭转试验构件进行了非线性有限元分析,有限元分析结果与试验结果吻合良好。参照混凝土箱梁的开裂扭矩计算公式,建立了组合箱开裂扭矩的计算公式;应用混凝土箱梁变角度空间桁架理论,根据波形钢腹板(钢腹杆)-混凝土组合箱达到极限扭矩时可能出现三种破坏形式,建立了组合箱极限扭矩的计算公式。通过与试验结果和实桥截面有限元分析结果的比较表明,建立的波形钢腹板(钢腹杆)-混凝土组合箱抗扭承载力简化计算公式具较高精度,最大误差不超过10%,可运用于实桥计算。

摘要：以一座新建的整体式桥台桥梁(简称整体桥)为工程背景,建立服务于健康监测的精细化基准动力有限元模型.将设计阶段基于梁格法建立的全桥三维模型与采用梁-壳单元的精细化模型作为初始有限元模型,把环境激励下获取的实测模态信息(自振频率与振型)作为参照,基于参数灵敏度分析修正了上述两种结构模型.结果表明:尽管两种模型修正后都可以获得与实测模态尤其是频率值较好的吻合度,但修正后的梁格模型的模型参数严重偏离其真实的物理意义,难以作为长期监测的基准模型;而修正后的精细化梁-壳单元模型的模型参数物理意义明确,可以作为计入环境因素影响(如温度、湿度等)的结构长期监测的基准模型.该研究还基于动力试验和模型分析结果讨论了整体桥特有的结构-土相互作用的问题.