曹君辉
- 作品数：88 被引量：574H指数：14
- 供职机构：湖南大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省科技重大专项湖南省研究生科研创新项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 重度疲劳开裂钢桥桥面的UHPC加固技术被引量：32
- 2020年
- 武汉军山长江大桥在服役17年后,桥面板出现了严重的疲劳开裂问题,难以修补,为此提出一种钢桥面板不修补,上铺带横向钢板条的UHPC桥面加固方案。以军山长江大桥为研究背景,应用子模型技术对比计算了钢面板重度开裂时纯钢梁和加固后钢面板的应力状态;制作了双层钢筋网+UHPC的传统轻型组合桥面结构与钢板条+UHPC及三层钢筋网+UHPC两类新型加固结构,开展了横向抗弯静力试验及疲劳试验。研究结果表明:采用UHPC加固技术后,正交异性钢桥面的疲劳应力大幅度下降,其中钢面板-U肋焊趾处的横向拉应力沿纵、横桥向的分布降幅达78.8%~86.4%;UHPC拉应力方面,由于钢面板不修补,UHPC层下缘拉应力高达12.9MPa,UHPC层下缘布置80mm宽间距200mm的钢板条后,其底面名义开裂应力可达43.2MPa,远高于设计拉应力,钢板条+UHPC的钢桥面加固方案经过应力幅22MPa的1000万次疲劳试验,UHPC层具备800万次疲劳寿命(裂缝宽度小于0.05mm),且刚度无折减,因此可作为永久结构层与重度开裂的钢桥面构成轻型组合桥面结构,经UHPC加固后,原钢桥面的疲劳裂缝有望不再发展。
- 王洋王洋邵旭东陈杰曹君辉
- 关键词：正交异性钢桥面
- 节段预制拼装波形钢腹板单箱双室箱梁抗弯性能试验研究被引量：1
- 2022年
- 为研究节段预制拼装波形钢腹板组合箱梁抗弯力学性能,设计加工了1片节段预制拼装模型试验梁和1片整体浇筑模型试验梁,通过全过程破坏性试验,了解节段预制拼装波形钢腹板组合箱梁荷载-位移曲线、裂缝发展规律、破坏形式、极限承载力等力学性能,通过数值分析研究节段数量、胶层厚度等接缝设置参数对结构极限承载力的影响。研究结果表明,与整体浇筑梁相比,节段拼装梁裂缝主要集中于胶接缝两侧钢筋截断处,而且裂缝数量较少且宽度较窄;开裂后,节段拼装梁抗弯刚度下降较快;极限承载力约为整体梁的80%左右。两片梁预应力筋应力增量变化规律基本相同,体外束相比于体内束应力增量较缓。对于节段较短的节段预制拼装组合梁,梁的抗弯强度主要取决于接缝的材料强度,因此,提高接缝材料的强度,对该预制节段拼装结构的抗弯强度有重要意义。
- 赵品荣学亮邵旭东曹君辉
- 关键词：节段预制拼装组合箱梁波形钢腹板破坏形式
- 一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造及其施工方法
- 本发明公开了一种型钢‑UHPC组合板纵肋交错布置构造及其施工方法，包括上部的型钢‑UHPC组合板和钢梁，型钢‑UHPC组合板主要由UHPC板和型钢组合而成，型钢作为纵肋沿纵桥向布置；所述型钢‑UHPC组合板的纵肋采用交错...
- 邵旭东赵旭东李玉祺曹君辉刘琼
- 钢-STC轻型组合桥面螺栓连接接头区域设计被引量：8
- 2019年
- 为解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和铺装层易损的难题,提出钢-STC轻型组合桥面结构方案。此结构方案应用于含有钢箱梁栓接的旧桥桥面维修时,螺栓连接区域由于存在拼接钢板,导致局部接头区域STC层厚度骤减,刚度下降,受力变形趋于不利,易出现早期开裂现象,需进行局部优化设计。针对这一问题,就接头区域局部提出2项强化构造措施(①局部加密剪力钉、②部分纵向钢筋与拼接钢板局部焊接),并进行足尺条带模型试验。以礐石大桥螺栓连接区域为例,对拟同时采取上述2项措施的情况进行验算。研究结果表明:2项措施均在不同程度上阻滞了STC层顶面接头区域内微裂纹宽度的发展,延缓了开裂,尤其当采取第2项措施或同时采取2项措施时,STC层顶面接头区域晚于一般区域开裂,即接头区域不再是设计计算中需要控制的不利区域;STC层顶面可能出现的最大拉应力为11.5 MPa,小于试验开裂荷载对应的名义开裂应力17.7 MPa,满足设计要求,即钢-STC轻型组合桥面结构方案应用于礐石大桥桥面维修可行。
- 邵旭东郭程曹君辉
- 关键词：足尺模型试验
- UHPC加固在役大跨径悬索桥钢桥面:实桥试验与理论分析被引量：4
- 2023年
- 为解决大跨径钢桥正交异性钢桥面板普遍存在的疲劳开裂且维修困难等问题,提出了一种疲劳裂缝可免修复的UHPC加固新结构.以一座在役大跨径悬索桥为研究对象,介绍了新结构的应用背景,并对大桥原沥青铺装、裸钢桥面、钢-UHPC轻型组合结构三种桥面状态分别开展了现场试验.基于试验结果,系统揭示了钢桥面4类典型疲劳细节的受力特性,包括应力分布规律和加固后的应力降幅,同时,对实桥建立了局部梁段有限元模型,模拟试验中的所有加载工况并进行了对比分析,发现计算得到的应力响应面与试验结果基本一致,最大误差约为10%.研究结果表明:对于每类疲劳细节,其在纯钢桥面和原沥青铺装两种状态下的应力基本无差异,表明原沥青铺装劣化严重,无法改善钢桥面的疲劳受力状态;而对比铺设UHPC前、后,钢面板上的疲劳细节应力降幅达41%~85%,其中,钢面板-U肋焊缝细节应力降幅为85%,顶部过焊孔处细节应力降幅为44%,而横隔板与U肋交叉部位细节应力降幅为41%,表明UHPC加固薄层有效提高了钢桥面的局部抗弯刚度,从而降低了车辆荷载作用下钢桥面的应力水平.此外,得到了钢桥面上不同疲劳细节的应力响应线,结果表明,各疲劳细节的应力响应因测点位置不同而存在一定差异.顶部过焊孔处细节横桥向压应力响应范围较小,而拉应力响应范围较大;面板及顶部过焊孔处细节的纵向应力响应线较短,而U肋-横隔板连接处细节的应力在3道横隔板或横肋范围内仍保持较高水平.
- 曹君辉杨碧川杨碧川邵旭东李知强
- 关键词：大跨径钢桥疲劳应力实桥试验正交异性钢桥面板
- 正交异性钢板-薄层RPC组合桥面基本性能研究被引量：142
- 2012年
- 为了解决正交异性钢桥面铺装层破损及钢桥面结构疲劳开裂2类病害问题,提出了一种新型正交异性钢板-薄层超高性能活性粉末混凝土(RPC)组合桥面结构体系。基于某大桥建立有限元模型,并对比计算了纯钢梁和组合桥面结构中桥梁主缆索力和桥面系应力状态;同时,开展了足尺条带模型静载试验。研究结果表明:采用新型钢-RPC组合桥面结构后,钢面板及纵肋中应力明显降低且最大降幅超过70%,而主缆索力几乎不增加;RPC层开裂前的拉应力可达42.7MPa,远高于其在实桥荷载作用下10.08MPa的拉应力;该新型钢-RPC组合桥面结构可提高桥面系的刚度,降低钢桥面结构中的应力,从而能够基本消除钢桥面疲劳开裂的风险。
- 邵旭东曹君辉易笃韬陈斌黄政宇
- 关键词：组合桥面足尺试验正交异性钢桥面疲劳开裂活性粉末混凝土
- 一种UHPC组合箱梁横向接缝构造及其施工方法
- 本发明公开了一种UHPC组合箱梁横向接缝构造及其施工方法，包括预制的第一UHPC组合箱梁、预制的第二UHPC组合箱梁以及现浇的横向UHPC接缝结构，第一UHPC组合箱梁和第二UHPC组合箱梁均包括UHPC箱型外壳和钢内芯...
- 曹君辉邱威溶邵旭东赵旭东李盼盼
- 一种型钢-UHPC组合板的纵桥向接缝连接构造
- 本实用新型公开了一种型钢‑UHPC组合板的纵桥向接缝连接构造，所述型钢‑UHPC组合板下方设有钢梁，所述型钢‑UHPC组合板的横向端部设有纵向加劲板，所述钢梁的边腹板上设有承台板，所述纵桥向接缝连接构造包括设于所述型钢‑...
- 邵旭东李玉祺曹君辉
- 文献传递
- 一种型钢-薄钢板-UHPC组合板及桥面板
- 本实用新型公开了一种型钢‑薄钢板‑UHPC组合板，包括UHPC板和多根纵桥向间隔布置的型钢，所述型钢上部、UHPC板底部还设有一钢板，所述钢板的上表面与所述UHPC板固接，所述钢板的下表面与所述型钢连接。本实用新型还公开...
- 邵旭东李玉祺曹君辉
- 文献传递
- 可用于钢-UHPC组合梁桥的桥面板、钢槽梁、梁桥及其施工方法
- 本发明提供一种可用于钢‑UHPC组合梁桥的桥面板、钢槽梁、梁桥及其施工方法，用以解决钢‑UHPC组合梁桥存在的桥梁结构偏重、跨径不高以及混凝土桥面板抗裂性差等技术问题。桥面板为单向肋UHPC桥面板，包括薄型的桥面板本体和...
- 曹君辉邵旭东邵宗暄邱威溶杨碧川赵宇航
- 文献传递
