北江大桥引桥整体顶升施工仿真分析

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,该桥引桥采用整体同步顶升施工,需顶升0.150~1.491m。为分析该桥在顶升施工中的梁体受力,为施工提供指导,采用ANSYS软件建立该桥15~22号墩连续梁模型,对同步顶升力、落梁调整到位后梁体的受力进行计算分析,并研究纵、横向误差对梁底应力和支座反力的影响。结果表明:在同步顶升过程中,理论顶升力与实测值接近;落梁后梁体应力变化的理论值与实测值接近,梁体仍处于受压状态;1cm的纵向顶升误差不会使梁体出现拉应力,也不会使支座反力出现较大变化;1cm的横向顶升误差使梁体出现拉应力,使支座反力出现较大变化。因此须严格控制顶升误差,建议纵向顶升误差不超过10mm,横向不超过5mm。     

大跨径混凝土连续梁桥整体顶升施工分析

横潦泾大桥主桥为主跨125m的变截面预应力混凝土连续箱梁桥,由于苏申外港线航道整治,为满足Ⅲ级航道通航尺度的要求,该桥采用整体顶升技术将桥梁整体抬高约1.58m。为保证顶升期间梁体应力变化在安全范围内,采用有限元软件建立支座处箱梁节段实体分析模型及三维变截面梁单元模型,分析顶升期间梁体受顶部位的局部应力及顶升不同步引起的梁体应力,并进行顶升过程应力监测。结果表明:主梁受顶局部底板应力较大,将局部底板厚度由0.7m增至2.0m;顶升前、后梁体整体应力保持在±0.72 MPa以下,满足梁体应力的安全储备要求;顶升后,该桥的顶升位置偏差均小于0.005m,满足设计要求。该桥改造后已安全运营5年,主体构件未发现新裂缝,结构整体安全,证实了超百米级连续梁桥整体顶升的可行性。     

预顶升工艺加固空心板梁的关键技术

针对不中断交通的空心板梁桥加固方法,提出一种利用弦绳法监控、梁底同步分级顶升的技术,在梁体达到理论计算预拱度后,再安装抗拉构件(钢丝绳、钢筋、纤维布等),抗拉构件安装完毕后有序拆卸梁底顶升设备,使抗拉构件处于预应力状态。采用该技术在空心板梁加固过程中既不中断交通,又省去逐根张拉抗拉构件的工艺,大幅提高施工效率;更能方便快捷地控制板梁顶升预拱度,保证加固后板梁预拱度损失较小,提高板梁的承载能能力。     

高速铁路混凝土简支箱梁桥地震偏移顶升与复位

某高速铁路线上的9座32、24 m预应力混凝土简支箱梁桥因地震发生梁体与支座连接螺栓剪断、梁体偏移等病害,需对桥梁震害进行整治,不切断钢轨、不扒除道砟,对梁体进行顶升与纠偏复位,并更换损坏的支座螺栓。仅顶升的梁体采用300 t单向顶升千斤顶,需纠偏复位的梁体采用300 t级三向千斤顶,每个支座布置2台,1孔梁共8台,千斤顶横桥向中心距2.77 m,顺桥向中心距0.8 m。对于梁体未偏移但需更换支座螺栓的梁跨,采用单墩四支座同步顶升;对于梁体偏移且需更换支座螺栓的梁跨,采用两墩八支座同步顶升。纠偏复位梁体时,采用PLC同步液压控制系统控制千斤顶同步顶升和平移,竖向位移控制在5 mm内。采用该技术顺利完成整治施工,实测梁体混凝土横向最大拉应力1.7 MPa,钢轨应力增量18 MPa,横向纠偏力1 600 kN,纵向纠偏力3 850 kN。     

国内首座矮塔斜拉桥整体顶升施工关键技术

昆山江浦路吴淞江大桥为国内首座进行整体顶升改造的塔梁墩固结体系矮塔斜拉桥,主桥跨径2×101m,顶升重量约2. 3万吨,主墩顶升重量约1. 8万吨,首次采用"抬梁托换技术"进行顶升施工。施工中,对抬梁孔钻孔、抬梁安装、抬梁与墩身空隙压浆、主墩墩身切割等关键工序均进行了专项施工方案研究。对抬梁、垫块、压浆层进行了现场荷载试验,结果表明抬梁处于弹性受力阶段,压浆层最大压应力2. 21MPa、最大拉应力0. 91MPa,应力储备充分,垫块平整度满足±0. 8mm后,使用性能良好。主桥顶升按位移与应力双控,顶升位移偏差满足设计精度要求,顶升力不超限。     

创业立交桥加固工程施工

针对创业立交桥匝道圆柱固结墩在圆弧内侧出现不同程度的水平裂缝、箱梁向外侧移和相邻柱式墩墩顶与梁底之间存在相对位移等现状 ,主要介绍在加固施工中桩周土体破坏的成因及解决方法、反力梁预压摩擦桩的工程施工及植筋工艺在工程中的应用     

北江大桥引桥整体顶升施工技术

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,主桥需加高2.364m以满足通航要求,考虑整座桥的调坡影响,引桥需加高0.150~1.491m,经研究引桥采用PLC控制液压同步顶升系统进行整体顶升施工,并设计钢抱箍作为液压千斤顶顶升的承力平台。顶升前先进行辅助墩与边墩的处理和梁体解联;然后进行立柱加粗、安装钢抱箍、梁体切割、称重和试顶升;分5步对梁体进行正式顶升;最后对立柱进行接长、加粗和落梁,完成整个顶升施工过程。通过安装纵、横向限位装置保证了顶升施工质量和梁体安全。施工中对顶升过程进行全程监控,及时调整了顶升过程的偏差,监控结果表明顶升施工质量良好。     

预应力混凝土连续梁横向顶推过程仿真分析

对一座预应力混凝土等截面连续箱梁的顶推过程进行了仿真分析,采用ANSYS软件建立了该梁的三维实体有限元模型,研究了顶推过程中滑道沉降对支反力、梁体内力以及梁体应力的影响.得到的结论对既有大跨度预应力混凝土连续梁的横向顶推施工具有一定的借鉴和参考作用.     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁整体受力性能分析

波形钢腹板PC组合梁在成桥状态下的受力与顶推施工中的受力有较大的不同,为了明确箱梁顶推施工过程中受力性能,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细计算了组合梁在顶推过程中各个部分构件的受力特性。揭示了箱梁不同位置处截面上顶底板混凝土的应力变化规律、支墩反力变化情况和梁体的变形等,可供分析计算同类桥梁结构受力参考。     

顶底板错位施工的波形钢腹板桥梁施工监控技术研究

为探讨顶底板错位施工的波形钢腹板桥梁施工监控技术，以昭君黄河特大桥南跨堤桥为依托，考虑波形钢腹板梁桥和顶底板错位施工工艺的特点，采用Midas/Civil建立三维有限元模型，进行顶底板错位法施工阶段的仿真计算，结合实测位移及应力数据展开对比研究。结果表明，昭君黄河特大桥在顶底板错位施工过程中的应力分布及线形状态均处于可控状态。     

大跨预制箱梁分幅架设施工过程中花瓶形桥墩空间受力分析

花瓶形桥墩由于造型美观,节约空间而得到广泛应用;然而,实施大跨预制箱梁的分幅架设施工,荷载工况变化大,桥墩受力复杂。因此,对花瓶墩进行准确的架设过程空间受力分析至关重要。该文通过对某高速公路工程大悬臂花瓶墩建立实体有限元模型,针对结构异形的特点,考虑4种不利工况下不同传力路径应力分布状况,研究非对称大跨预制箱梁分幅架设全过程花瓶墩的复杂空间受力状态。结果表明:花瓶墩在各种不利施工工况下整体受力表现为受压状态,横桥向受力良好;然而在移梁侧局部应力较大,特别是架桥机中支腿所在桥墩的临时支座间墩顶混凝土存在纵向拉应力超过混凝土标准抗拉强度的风险,可能产生受拉裂缝。     

连续梁桥半桥同步顶升施工监控研究

以某连续梁桥支座更换工程为例,利用ANSYS有限元分析软件对顶升施工过程进行模拟,分析安全状态下的桥梁最大顶升量及应力变化范围,并在施工过程中对顶升位移和梁底应力进行跟踪监测。结果表明,现场监测数据与理论计算结果吻合较好,监控方案可为同类工程提供参考。     

槽形梁施工过程的力学特性分析

以城市铁路高架桥轻轨槽形梁为研究对象,采用精细化有限元方法研究架设及存梁过程中槽形梁的力学特性。结果表明:槽形梁在架设过程中竖向变形较大,横向变形较小,支腿截面剪应力最大为2.20 MPa,槽形梁整体架设过程满足安全性要求;存梁台位不等高对槽形梁变形及纵向应力影响较小,但对横向应力影响较大,建议将初始高差控制在2mm以内,并在墩顶设置保护措施以使梁体均匀受力。研究内容可为槽形轨道交通梁架设及存梁养护过程的安全性提供技术依据。     

连续箱梁桥同步顶升技术研究

为对连续箱梁桥同步顶升技术进行研究，以淮北某立交桥为研究对象，通过顶升全过程监测以及有限元分析，分析了连续梁桥顶升过程中位移和应力变化情况以及顶升位移偏差对结构内力的影响。结果表明，在更换支座的过程中，结构会产生较大横向和纵向偏位，应密切关注各顶升支点位移情况，同时做好限位措施；顶升过程中，梁底受力方向与桥梁竖向位移差异变化基本一致，顶升施工安全可靠；截面的附加应力对中墩的位移偏差更加敏感。     

节段胶拼箱梁静载试验研究

针对某铁路桥为非标准轨距、非标准活载的节段胶拼预应力混凝土箱梁的结构特点,开展了静载试验以验证节段梁在试验荷载作用下的力学性能,检验梁体的性能指标。试验结果表明：梁体在最大控制荷载作用下,未发现受力裂缝;实测箱梁在静活载作用下最大挠跨比为1/3613;梁底实测最大压应力减小值小于理论计算值,说明节段胶拼不会成为结构的薄弱部位,结构抗裂性、梁体刚度和箱梁底部应力与设计期望值相符,且结构设计具有一定的安全度。本试验方法通过现场荷载试验数据验证理论模型,具有结果准确、效率高的特点,为类似节段预制胶拼箱梁设计和施工提供实践经验。     

长联RC连续箱梁单点顶升参数分析及结构仿真优化

为了研究等跨径RC连续箱梁在强迫位移顶升下的真实力学行为,对长联连续箱梁结构进行优化试算,分别建立了单点在不同强迫位移下的结构应力计算模型、结构间隔强迫位移模型和连续强迫位移模型等3种模型,并和空间ANSYS实体模型进行对比分析。研究表明,任意等跨径RC连续箱梁任意中墩存在单点不同步顶升位移,其结构最大应力分布相同,和桥墩位置无关,计算时可以选取子模型计算,节省计算时间和减小计算量。强迫位移按桥墩间隔分布箱梁的附加应力分布最不利,单点强迫位移箱梁附加应力分布次之,桥墩连续强迫位移箱梁附加应力分布最小。实际同步顶升控制时,可对各墩顶强迫位移线形峰值进行控制,若出现的间隔三角形峰值越多,箱梁结构安全越不利。     

预应力混凝土连续梁桥步履式顶推施工控制仿真分析技术

以舟山市富翅门大桥富翅侧引桥的7跨预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用桥梁专用计算软件Midas Civil建立了空间有限元分析模型,对该预应力混凝土连续梁桥步履式顶推过程进行了仿真分析计算,计算结果表明:该桥在顶推施工过程中箱梁顶底板混凝土强度有一定的安全储备,顶推过程中主梁局部受力安全,且施工过程中主梁总体变形量不大;在顶推过程中主梁临时墩及各墩旁托架位置处均未出现负反力,即顶推过程中不会出现支点脱空的现象;施工过程中钢导梁的前端竖向位移较大,施工时要采取必要的预防、处理措施,同时应注意对钢导梁与主梁的相对横向偏位进行及时的纠偏,防止钢导梁因扭矩过大而发生扭曲变形。     

湘府路湘江大桥跨京广铁路联顶推施工钢导梁试验分析

以长沙市湘府路湘江大桥跨京广铁路联为工程背景,将该联顶推施工钢导梁试验作为研究对象,采用有限元法建立该联的平面杆系计算模型来模拟整个顶推施工过程,得到钢导梁在顶推过程中在导梁与主梁连接处的最大弯矩的最不利工况,并确定钢导梁试验方案;然后针对钢导梁试验实施过程中主梁与导梁连接处梁体出现裂缝的现象,建立该联的空间实体模型分析顶推过程中最不利工况下的结构受力情况,探讨钢导梁试验重要性,并进行相关分析。模型计算结果与现场实施过程中出现的问题相一致,计算得到在梁体出现裂缝位置处（即主梁与导梁连接处腹板的下部）存在较大拉应力。     

斜连续梁桥顶推关键技术

以采用顶推法施工的湖南省张家界澧水大桥为背景,在分析斜度对顶推主梁内力影响的基础上,针对顶推施工中的关键技术进行了探讨,包括预制场的优化设置、导梁的合理配置、墩顶水平偏位的控制、箱梁的导向与纠偏、落梁等。     

曲线梁桥旋转顶升改造施工控制

厦门市金尚路跨线桥第一联为5×30m预应力混凝土连续曲线梁桥,根据该桥提升改造要求,左、右幅最高顶升分别为952.717mm、969.145mm。该桥采用PLC控制液压同步系统,按刚体转动的要求同比例旋转顶升梁体,并设置纵横向限位装置。为保证该桥旋转顶升施工顺利,采用有限元软件建立全桥及局部有限元模型,计算梁体强迫位移和局部应力,给出强迫位移和应力增量安全预警值;对梁体的强迫位移和混凝土拉应力增量进行监测,利用全站仪和偏移量监测装置监控梁体竖向线形及梁体横向偏移量。施工控制及模态试验结果表明,梁体未发生明显横向偏位和纵向滑移;顶升过程中个别行程横向强迫位移、拉应力增量超出预警值(在下一行程中调偏纠正),纵向强迫位移未超限,梁体被安全顶升到位;顶升后桥梁具有良好的静、动力性能。