钢板—混凝土组合板桥梁的病害和受力性能分析
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混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析【摘要】混凝土梁桥是公路桥梁中常见的结构形式,但在使用过程中常常出现各种病害,如裂缝、锈蚀、扭曲变形和荷载超限等。
本文针对混凝土梁桥的常见病害进行了分析,并提出了相应的加固处理方案。
在处理裂缝病害时,可以采用预应力加固或搭接加固等方法;对于锈蚀病害,可使用疏松砂浆修补或钢板覆盖等措施;扭曲变形病害可以通过增设剪力墙或加固梁底弯矩等方式加以处理;荷载超限病害可以通过减载或扩大截面等手段解决。
通过对混凝土梁桥的常见病害及加固处理进行系统的分析,可以延长桥梁的使用寿命,保障道路交通的安全畅通。
【关键词】混凝土梁桥、常见病害、裂缝、锈蚀、扭曲变形、荷载超限、加固处理、结论1. 引言1.1 引言混凝土梁桥是公路桥梁中常见的一种结构形式,因其具有较高的承载能力和耐久性而被广泛应用。
随着时间的推移和使用条件的变化,混凝土梁桥也会出现各种病害,影响其使用功能和安全性。
对混凝土梁桥的病害及加固处理进行分析和研究具有重要意义。
本文旨在介绍混凝土梁桥常见的病害及相应的加固处理方法,包括裂缝病害、锈蚀病害、扭曲变形病害以及荷载超限病害。
通过对这些病害的分析,可以帮助工程师和技术人员更好地了解混凝土梁桥的结构特点和性能表现,及时发现并处理桥梁存在的问题,确保桥梁的安全运行和使用。
在接下来的章节中,我们将对混凝土梁桥的常见病害进行详细描述,并提出相应的加固处理建议,以期为混凝土梁桥的维护和修复工作提供参考和指导。
结合实际案例和工程经验,我们将探讨如何有效地应对混凝土梁桥的病害问题,保障桥梁的安全性和可靠性。
2. 正文2.1 常见病害混凝土梁桥是城市道路交通中常见的桥梁形式,其承载能力和使用寿命直接影响着交通安全和道路运行的顺畅性。
随着时间的推移和环境的影响,混凝土梁桥也会出现各种病害,严重影响其正常使用。
在进行桥梁维护和加固处理时,首先需要了解混凝土梁桥常见的病害类型,以便有针对性地进行修复和加固。
钢-混凝土组合板的受力性能浅析压型钢板-混凝土组合板是在压型钢板上现浇混凝土,且配置适量的钢筋所构成的板,是压型钢板与混凝土组合成整体而共同工作的受力构件。
压型钢板-混凝土组合板作为一种新型结构形式,其主要优势在于此类板不仅具有良好的结构性能和合理的施工顺序,而且与其他板(如混凝土板、叠合板)相比,具有刚度大、抗震和抗疲劳性能好、安全可靠、施工操作方便、有利于缩短工期,以及良好综合经济效益等诸多优点. 为了提高材料的使用效率,广大科研工作者对压型钢板-混凝土组合板进行了大量的理论研究和技术应用,并取得了较好的社会效益和经济效益。
然而在钢结构规范中并没有直接关于压型钢板-混凝土组合板的相关内容,这样以来对压型钢板-混凝土组合板的受力特点和构造要求的研究和讨论就显得很有必要了。
1.组合板截面形式一般压型钢板厚约0.7 ~1.4mm ,板高约75 ~200mm ,大部分按单向板设计,其与混凝土的组合作用发挥了钢板抗拉及混凝土抗压的优点,对截面刚度提高作用也很大。
目前压型钢板与混凝土组合板的截面形式大致有开口型和闭口型两种。
在开口型截面中,压型板可按其翼缘大小分为两类:翼缘上大下小,俗称正扣,上小下大,俗称反扣。
闭口型则可以发展为缩口型。
2.组合板的破坏模式压型钢板与混凝土之间的组合效应主要依靠它们之间的粘结效应产生的沿板受力方向的纵向抗剪强度来实现。
在不同截面及受力状态下,组合板的破坏可能有三种主要模式。
(1)弯曲破坏。
组合板在达到抗弯承载力极限时,纵向抗剪承载力依然满足,表现为抗弯承载力不足。
这种破坏模式与一般钢筋混凝土受弯构件的适筋梁类似。
(2)纵向剪切破坏。
欧洲规范4 (Eurocode 4)中关于组合板的承载力控制即以此破坏为基础。
其破坏特征是:首先在靠近支座附近的集中荷载处的混凝土出现斜裂缝,混凝土和压型钢板开始垂直向分离,随即压型钢板和混凝土之间丧失剪切粘结力,并产生相对滑移。
由于滑移的产生,楼板变形非线性增加,构件立即丧失承载力。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路交通中常见的桥梁类型之一,它具有一定的结构稳定性和承载能力。
但长期使用后,由于各种外部因素的影响,桥梁可能会出现各种病害。
本文将介绍混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析。
1. 裂缝裂缝是混凝土梁桥中最常见的病害之一。
裂缝可以分为表面裂缝和深层裂缝两种。
表面裂缝主要是由于混凝土的收缩和膨胀引起的,深层裂缝主要是由于施工不当、负荷过重、地震等原因引起的。
2. 锈蚀梁桥使用一段时间后,钢筋可能会发生锈蚀。
这不仅会降低梁桥的承载能力,还可能导致钢筋断裂,从而影响桥梁的安全性。
3. 空鼓和开裂由于混凝土的材料和环境原因,混凝土与钢筋之间可能会出现空鼓和开裂的问题。
这些问题严重影响了梁桥的整体强度和承载能力。
4. 拱度梁桥可能会因承载车辆的重量而出现拱度。
拱度不仅会降低桥梁的承载能力,还会影响行车安全。
对于表面裂缝,可以通过填充材料进行修补。
而对于深层裂缝,则需要进行深度修补,加固裂缝处的钢筋,增加梁桥的结构稳定性。
针对钢筋锈蚀问题,可以进行涂层保护和钢筋防腐处理。
对于已经发生断裂的钢筋,则需要进行更换。
可以采用注浆技术将灌注材料注入混凝土中,填补混凝土空缺,提高梁桥的整体强度和承载能力。
对于梁桥的拱度问题,可以进行对称载荷测试,确定拱度情况,然后采取适当的加固措施,增强梁桥的承载能力和稳定性。
总之,混凝土梁桥在使用过程中难免会出现各种病害,为了保证交通安全和行车畅通,必须及时加固处理。
以上为混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析,希望对大家有所帮助。
75TRANSPOWORLD交通世界0 引言钢混组合箱梁充分发挥了混凝土和钢材的材料特性,经济性好,同时因其具有适应小半径、跨越能力强、梁高较低、自重轻、施工速度快等优点被广泛应用于高速公路匝道桥。
但钢混组合箱梁桥箱室内部比较隐蔽,发生病害后不易被发现,所以从设计到施工对箱室内部应严把质量关,减少箱室内病害产生,桥梁建成后,应重视箱室内部检测,发现病害及时处治。
1 项目概况某高速公路互通匝道桥,于2010年9月建成通车,桥梁上部结构为35+50+35m 预应力钢混组合箱梁,下部结构为柱式墩,肋板台,钻孔灌注桩基础。
桥梁平面位于R=210m 的圆曲线上,桥面横坡为超高5%,纵断面位于R=2000m 的竖曲线上,纵坡为3.434%、-1.856%。
该桥与主线正交,墩台均径向布置。
桥梁宽度12m ,上部结构由两片钢混组合箱梁构成,箱梁截面为单箱单室,预制开口钢箱梁和现浇混凝土桥面板通过剪力铆钉连接。
钢箱梁顺桥向分成5个制作梁段,梁段之间采用高强螺栓连接。
钢箱梁底宽3.5m ,悬臂长1.5m ,梁高1.5m ,桥面板厚0.3m ,钢混组合箱梁全高1.8m ;钢混组合箱梁顶底板平行,腹板铅垂,桥面铺装等厚,桥面横坡通过墩柱不等高来调整形成。
钢箱梁跨中底板厚40mm ,支点处底板厚30mm ,跨中腹板厚16mm ,支点处腹板厚25mm ,翼板厚25mm ,纵向加劲肋厚16mm ,腹板加劲肋厚14mm 。
2017年11月在对该桥进行检测时发现箱梁内部存在钢板掉漆锈蚀、高强螺栓锈蚀;混凝土桥面板剥落露筋且锈蚀;锚头未进行保护,发生锈蚀;部分钢绞线张拉完成后未对工作段进行切割;箱梁内部底板局部积水;局部存在混凝土垃圾等病害。
另外,桥梁的泄水管及排水管也已损坏。
钢混组合箱梁横断面如图1所示。
收稿日期:2018-12-15作者简介:霍文棠(1968—),女,高级工程师,主要研究方向为道路与桥梁。
钢混组合箱梁桥病害原因分析及处治措施霍文棠(河北锐驰交通工程咨询有限公司,河北 石家庄 050021)摘要:通过工程实例对公路钢混组合箱梁桥病害产生的原因进行分析并提出处治措施,包括箱室内积水治理、钢板及螺栓严重锈蚀处除锈及防腐、混凝土剥落修复、钢绞线切割、锚头除锈保护、箱梁内部清除混凝土垃圾、更换泄水管、增设检修孔、锥坡处增加检修平台,以期为类似工程项目提供借鉴。
钢—混凝土组合箱梁桥受力性能分析系统而全面的分析钢-混凝土组合梁桥受力性能,首先介绍了钢-混凝土组合梁桥的得天独厚的优点,自重轻、噪音低、抗震性能好等,然后对其受力开裂的原因进行了分析,针对此开裂情况,给出了各种解决途径和措施,如通过张拉钢丝束在混凝土桥面板内施加预应力等,针对钢-混凝土组合梁桥具有一定的指导意义。
标签:钢-混凝土;组合梁桥;受力开裂1引言现今,我国各地区加强道路和桥梁的建设,其中桥梁的建设受到各方面的关注,不仅是其建设成本较大,而且是其结构的合理性,桥梁的寿命和桥梁的承载力等等影响着众多决策者对现行的桥梁的判断标准。
其中,桥梁的改造,很多杜聪桥梁的材料商考虑,例如采用高性能、高强的材料作为建设桥梁的主要材料同钢桥相比较,现行的钢和混凝土组合梁桥具有较多的不可替代的优势,例如冲击效应和疲劳效应较少,钢材耐腐蚀性能提升,钢-混凝土组合梁桥产生的噪音也较少,方便检修工人的作业,钢-混凝土组合梁桥的养护工作量相对较少;当其与钢筋混凝土桥相比,钢-混凝土组合梁桥有相当显著特点,自重轻是钢-混凝土组合梁桥得天独厚的一个特征,特别是在四川等地,地震发生频率较高,钢-混凝土组合梁桥也具有良好的抗震性能,在抢修桥梁中,钢-混凝土组合梁桥施工周期短,工业化程度高、环境效果佳等优点。
本文将针对钢-混凝土组合梁桥受力性能进行系统而全面的分析。
2钢-混凝土组合梁桥性能分析我国钢材材质在近时期得到不断的优化和提升,钢的加工技术也逐渐成熟,在现今的桥梁建设工程中,组合梁桥也越来越具有更强的竞争力;在大跨度斜拉桥上,钢-混凝土组合桥面也具有很高的综合性能。
对于多跨度梁桥,钢-混凝土组合梁桥具有良好的性能,在抗震性能、抗疲劳效应上均具有良好的使用性能。
但是,连续钢-混凝土组合梁桥内支座在承受负弯矩时,会产生混凝土钢梁结构的变形,例如受拉压力的影响,钢-混凝土结构强度一直是研究中的问题,钢-混凝土抗拉强度如果选择低了,在受到外界的影响情况下,极易产生开裂等不良影响,钢-混凝土抗拉强度如果选择过高,将影响钢-混凝土抗冲击特性,没有一定的韧性,易恢复特性较低,也会造成不良影响。
钢混组合梁桥病害成因及其加固措施探讨在城市立交桥建设中,钢一混组合梁也以其跨越能力大,建筑高度小,抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用,建成了以北京航天桥(主跨73m )、朝阳桥(主跨64m )、淮安市长征桥(跨径18.5m + 3om + 18.5m )为代表的一批钢一混组合连续梁桥,取得了较好的技术经济效益。
但因环境及缺少定期维修等种种原因,既有钢一混组合梁桥在运营若干年后, 会出现不同程度的病害问题。
本文主要对此类钢-混组合梁桥常见的病害及加固措施进行了探讨。
标签梁桥病害;成因;加固方法1 常见病害及成因分析应该指出的是,国内既有钢一混组合梁桥目前的运营状况较好,出现的问题也不算严重,但是未雨绸缪,随着该类型结构形式桥梁在国内的进一步推广使用,以及由于经济快速发展带来的对桥梁功能要求的提高,对其进行病害分析及加固策略研究也是必要的。
根据已有文献资料的研究报道以及现场调研表明,钢混组合梁桥常出现以下几种病害。
1.1 桥梁承载力不足,不能满足既有交通荷载要求该类情况下的既有钢一混组合梁桥本身并没有出现明显的病害现象,只是一方面由于桥梁本身的原因,例如使用时间较长,从桥上所通行的车辆载重及流量的增长等,使得桥梁功能退化,不能达到原有设计功能;另一方面是由于经济水平快速增长的需要,既有桥梁已不能满足经济的需求,需要对现有桥梁进行加固加宽。
笔者将该种情况列为既有钢一混组合梁桥所面临的一种问题,通过加固或可解决。
1.2 裸露钢梁的锈蚀钢梁暴露在空气、水汽、工业烟尘以及其他化学和污染物的环境当中,容易发生化学反应或者是电化学反应,尤其是当油漆退化以及桥面板防水失效时。
油漆防护是保证钢梁耐久性的重要手段,也是钢桥维护的主要项目,因此当油漆退化后,其直接后果就是导致钢构件锈蚀,如若发生在设计控制部位,将严重降低结构的疲劳性能及承载能力。
桥梁端部的伸缩装置,支座附近、桥面结构,箱形截面构件里侧以及组合梁结合面处等易于积水和积尘的地方是容易发生锈蚀的部位,造成钢构件板厚变薄。
型钢混凝土的力学特点与病害特征。
一、引言型钢混凝土结构是一种将型钢骨架与混凝土结合使用的建筑结构形式。
由于其具有较高的承载能力和优良的抗震性能,因此在现代建筑中得到了广泛应用。
然而,型钢混凝土结构在使用过程中也会受到各种因素的影响,产生各种病害。
本文将对型钢混凝土的力学特点及病害特征进行详细分析,为相关研究和工程实践提供参考。
二、型钢混凝土的力学特点1.高承载能力:型钢混凝土结构中的型钢骨架能够承受拉压、剪切和弯曲等多种荷载,显著提高了结构的承载能力。
2.优良的抗震性能:由于型钢混凝土结构具有较高的延性和耗能能力,因此在地震作用下能够吸收较多的能量,减小地震对结构的影响。
3.施工方便:型钢混凝土结构易于施工,能够缩短工期,降低成本。
4.耐久性好:型钢混凝土结构中的型钢骨架被混凝土包裹,不易受到腐蚀,提高了结构的耐久性。
三、型钢混凝土的病害特征1.钢筋锈蚀:由于混凝土的碳化或氯离子侵蚀,导致型钢混凝土结构中的钢筋锈蚀,影响结构的承载能力和耐久性。
2.裂缝:由于多种原因(如施工不当、环境影响等),型钢混凝土结构会产生裂缝,裂缝可能扩展到型钢骨架与混凝土之间,降低结构的承载能力和耐久性。
3.脱落:型钢混凝土结构中的部分混凝土可能脱落,导致结构的承载能力下降。
4.变形过大:在地震或长期荷载作用下,型钢混凝土结构可能发生较大的变形,影响结构的正常使用和安全。
四、结论型钢混凝土结构具有高承载能力、优良的抗震性能等优点,但也存在钢筋锈蚀、裂缝、脱落和变形过大的病害问题。
为了确保型钢混凝土结构的正常使用和安全,应对其进行定期检查和维护,及时发现和处理各种病害问题。
在未来的研究和工程实践中,应进一步探讨型钢混凝土结构的优化设计和施工方法,提高其承载能力和耐久性,减少病害的发生。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥作为道路交通的重要组成部分,承载了大量行车荷载和地震荷载,随着使用年限的增加,桥梁常见病害和安全隐患逐渐显露出来。
本文针对混凝土梁桥常见的几种病害及加固处理进行分析。
1.裂缝混凝土梁桥的裂缝是比较普遍的病害,主要分为龟裂、弯曲裂缝和纵向裂缝等。
龟裂是由于混凝土收缩和温度变化引起的,弯曲裂缝则是由于桥梁荷载和变形引起的,纵向裂缝是由于桥梁伸缩缝位移不足引起的。
2.钢筋腐蚀混凝土梁桥中的钢筋会受到氧化、碳化和化学侵蚀等因素影响,导致钢筋腐蚀,从而引起混凝土表面龟裂、脱落等病害。
3.混凝土表面剥落混凝土梁桥的混凝土表面可能会因为长期受到海浪、雨水、紫外线、温度等自然因素的侵蚀而发生剥落,一旦出现表层脱落,就会加速桥梁龟裂和钢筋腐蚀,导致结构失稳。
4.桥梁承重墩沉降桥梁承重墩是支撑梁桥承载荷载的重要构件,承重墩沉降是混凝土梁桥的比较严重的病害之一,如果不及时修复,可能会导致桥梁结构严重变形、破坏。
1.钢板加固钢板加固是一种比较常见的加固方式,可以利用钢板加固桥梁裂缝和剥落部位。
将钢板焊接在桥梁的龟裂和脱落部位上,给桥梁增加强化、抵抗承载荷载以及抗震能力等。
但是这种加固方式对桥梁施工规范、钢板选择和加固方式等要求严格,否则会影响桥梁的正常使用。
2.用碳纤维增强复合材料加固碳纤维增强复合材料是一种适用于桥梁加固的新型材料,在桥梁加固方面具有优异的性能和优秀的加固效果。
这种加固材料可以有效地抵抗桥梁龟裂、剪切力和增加桥梁的延性。
同时,这种材料还可以使用在桥梁结构的部分加固,降低加固成本。
3.拉杆加固拉杆加固是一种经济、实用的梁桥加固方式,主要用于桥梁的弯跨和竖向加固。
通过在桥梁上下部添加拉杆,提高桥梁的强度和稳定性。
4.混凝土自养固化材料加固混凝土自养固化材料是一种适用于混凝土结构加固的新型材料,主要作用是在混凝土结构的损伤部位自行养固化,增强混凝土材料的强度和耐久性。
钢-混组合梁桥施工质量及施工工艺的研究一.立项背景和依据1、研究背景钢-混凝土组合箱梁桥是目前城市桥梁中的一种新型桥梁,该结构形式最早出现于19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深人、细致、全面地研究和应用,自20世纪70年代开始快速发展。
这类桥梁充分发挥了钢材与混凝土的材料性能,在我国运用越来越多,具有广阔的应用前景。
与此同时,这类桥梁由于本身特点,在施工过程中往往会出现一些质量问题。
严重影响结构的耐久性和运营安全。
本文以以广吉高速宁都北互通宁都北跨线桥钢混叠合梁为依托,以可能出现的施工质量问题为研究对象。
研究钢-混组合梁施工工艺等关键技术问题。
2、研究目的与意义随着经济的发展,江西省高速公路网的不断建设,必将带动本省经济的发展,同时还可通过公路建设造就出一条条沿线经济增长带,拉动区域经济发展,以达到整个本省经济全面发展的目的。
高速公路建设过程中必将遇到众多桥梁。
将混凝土桥面板与钢箱梁组合成整体共同受力的结构形式,充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的材料优点。
它具有受力性能好,抗震性能优良,自重轻,施工快速方便、省脚手架和模板,保护环境,不影响下部交通等优点,同时,相比以单一材料的混凝土结构和纯钢结构,组合结构可以在结构的力学性能与经济性之间寻求一个更好的平衡点。
这类桥梁结构轻巧、跨越能力大、施工速度快且不影响交通为主要特点的钢混组合连续梁能最大程度满足建设要求。
比如,在城市立交桥建设中,钢-混组合梁也以其跨越能力大,建筑高度小,抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用,取得了较好的技术经济效益。
但是由于钢材与混凝土本身的材料特点及组合桥梁的结构特征,在施工过程中会出现一些质量问题。
桥面板的后浇剪力槽孔、纵横向板缝、钢梁焊缝、剪力连接件等部位都易出现问题。
鉴于上述原因导致组合梁桥的质量和安全得不到保证,而且影响交通及行人的身体安全。
严重影响了桥梁的工作性能和使用寿命。
因此,为保证该类桥梁的安全运营,延长其使用寿命。
钢筋混凝土桥梁病害检测分析钢筋混凝土桥梁是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分,但随着使用年限的增加,桥梁面临着各种各样的病害问题。
病害的及时检测和分析,对于确保桥梁的安全使用具有十分重要的意义。
本文将对钢筋混凝土桥梁病害的检测和分析进行详细的介绍,以期为相关工程技术人员提供一定的参考和帮助。
一、常见的桥梁病害类型1.裂缝裂缝是钢筋混凝土桥梁中常见的一种病害,主要表现为桥梁结构表面出现不同形状和大小的裂缝。
裂缝的形成可能是由于设计、施工、材料质量或者使用环境等因素所致。
裂缝的发生对桥梁的承载能力和使用安全具有一定的负面影响,因此及时检测和修复裂缝是保障桥梁安全的关键。
2.钢筋腐蚀钢筋腐蚀是另一种常见的桥梁病害,主要表现为桥梁内部的钢筋受到腐蚀而发生断裂或者锈蚀。
钢筋腐蚀的发生往往是由于桥梁受到化学腐蚀、物理腐蚀或者电化学腐蚀等因素的影响所致。
钢筋腐蚀对桥梁的承载能力和使用寿命造成严重威胁,因此及时检测和修复钢筋腐蚀问题是十分必要的。
3.混凝土疏松混凝土疏松是指桥梁中混凝土材料的内部结构发生空洞和疏松现象。
混凝土疏松可能由于施工工艺、材料质量或者使用环境等因素所致,对桥梁的稳定性和承载能力造成严重影响。
因此混凝土疏松的检测和修复是桥梁维护中的重要工作。
4.桥面损坏桥面损坏是桥梁中较为常见的病害类型,主要包括沥青路面损坏、混凝土路面开裂、路面坑洼等问题。
桥面的损坏会影响行车安全和道路使用舒适性,因此对桥面损坏问题的及时检测和修复十分重要。
二、桥梁病害检测技术为了及时发现和解决桥梁病害问题,工程技术人员采用了各种先进的检测技术和设备,以确保桥梁的安全使用。
常见的桥梁病害检测技术包括:1.无损检测技术无损检测技术是指在不破坏桥梁表面结构的情况下,通过各种检测设备和传感器对桥梁的内部结构和材料进行检测。
无损检测技术包括超声波检测、雷达检测、红外粘结检测等,能够全面而准确地检测桥梁病害问题,为后续的维护工作提供重要参考。