悬臂拼装圆弧拱桥施工监控扣索索力计算分析

扣索索力直接影响采用悬臂拼装施工的钢筋混凝土拱桥主拱圈截面的应力、拱轴线的标高,因此扣索索力计算对采用悬臂拼装施工的钢筋混凝土拱桥尤为重要。文章以海马大桥工程为例,采用基于ANSYS优化模块的直接优化算法对该桥施工扣索索力进行了计算,并通过施工监控验证了该计算方法的合理性,采用直接优化算法得到的扣索索力成功运用到海马大桥施工监控之中,拱圈线形和受力都满足要求。     

CFST拱桥吊装线形控制-无应力状态法研究综述

为推荐一种高效、准确、扣索索力均匀性良好的CFST拱桥斜拉扣挂施工优化无应力状态计算方法,文章对CFST拱桥各种无应力状态施工监控计算方法的优缺点以及最新的研究进展进行理论介绍和分析,厘清各种方法的适用范围。研究结果表明,各种无应力状态法均能较好地实现对合龙线形控制,其中,基于"过程最优,结果可控"的CFST拱桥斜拉扣挂一次张拉施工优化计算方法,不仅能够实现对合龙时线形的控制,而且能够实现对各吊装施工阶段的线形控制,因而具有双重线形控制的优点,且计算效率高、精度好、各扣索索力均匀性良好,能较好地实现对CFST拱桥施工线形全过程控制。     

六律邕江大桥施工过程优化分析

不同的封铰时机,对钢管混凝土拱桥拱圈受力性能及拱圈线形会产生影响。为了研究钢管混凝土拱桥最佳封铰时机,文章以六律邕江大桥在建工程为依托,采用"过程最优,结果可控"的斜拉扣挂一次张拉施工优化计算方法,从钢管混凝土拱桥拱圈应力、拱圈线形、白噪声误差实验三方面对七种封铰方案进行对比分析研究。结果表明:六律邕江大桥7种封铰方案均可行,最佳封铰时机为封铰方案三;小跨径钢管混凝土拱桥扣索力、线形优化前后基本无差别。     

钢箱拱吊装扣索张拉过程拱肋线型研究

主拱圈的线形控制质量直接影响着成桥后全桥的受力,又因其吊装施工过程是全桥建设当中最为关键和复杂的工序,而扣索张拉过程又是调节主拱圈线型的重要施工步骤。因此,研究吊装施工过程中扣索张拉环节有着重要意义。针对该施工过程,文章提出主拱圈关键节点扣索张拉过程纵桥向与竖桥向位移变化的理论表达式,通过Midas软件建立罗文大桥的全桥有限元模型进行计算分析,提取计算结果与理论结果作对比。结果表明:理论计算结果与有限元模拟计算结果吻合度较高;罗文大桥主拱圈拱段张拉方案安全、可靠,在整个过程中各控制点纵向、竖向最大位移分别达到-14.6mm和32.6mm,有较大安全富余;后续拱肋节段的安装精度受之前安装的影响,并在施工过程中主拱圈线形变化遵循叠加效应。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋施工技术

文章以广西平南三桥的拱肋吊装为研究背景,对大跨度钢管混凝土拱桥拱肋节段架设施工、扣索索力问题进行了研究。混凝土灌注时,南岸和北岸拱肋横向偏位基本一致,拱肋失稳可能性降低。通过计算扣索索力,对比仿真计算分析技术、零弯矩法和零位移法的索力值,得到零弯矩法和零位移法的索力值误差较大,而仿真计算分析技术索力值误差较小。在拱肋拱轴线形偏差研究中,分析了三种技术应用效果,实验结果表明仿真计算分析技术设计的拱轴线与期望拱轴线最为接近,说明施工效果较好。从实验结果中可以看出,结合ANSYS软件分析功能,该技术能较好地保证大跨度钢管混凝土拱桥的稳定性,其索力值最大误差为1.2,拱形偏差1cm。     

大跨度拱桥斜拉扣挂体系施工阶段分析

斜拉扣挂法属于拱桥无支架缆索吊装法的一种,其基本思路是在加工厂制作拱肋块段,现场分段起吊至设计位置,采用斜拉索结构承载拱肋自重、控制拱肋线形,最终完成拱肋合龙。文章依托某主跨507m的大跨度钢管混凝土拱桥工程实例,介绍了斜拉扣挂法施工阶段索力计算分析方法,提出了扣塔受力计算分析的优化算法,为类似工程提供参考。     

净跨500m钢管混凝土拱桥吊装施工方案

即将建设的合江长江一桥为净跨径500m的钢管砼拱桥,同类桥型跨径世界第一,拱肋吊装段重达2100kN,施工难度大。文章对其拱肋无支架缆索吊装施工方案进行介绍,重点阐述了桥梁关键部位主扣塔的设计思路。     

钢管混凝土拱梁组合体系桥梁施工阶段拱座应力分析

钢管混凝土拱梁组合桥梁施工采用整体吊装方案时,整体吊装后的系梁内劲性骨架处于空钢管阶段,结构受力复杂。文章以某实际桥梁为例,采用ABAQUS建立局部有限元模型,对拱肋与系梁劲性骨架连接部位的应力分布特点进行了分析。结果表明:拱肋与系梁劲性骨架连接节点应力在允许范围内,没有出现局部屈曲现象;拱肋最大Mises等效应力出现在下端管的下边缘与系梁加劲骨架上钢板交界处;系梁劲性骨架节点出现较为明显的应力集中现象,最大Mises等效应力出现在第一根斜腹杆与下弦管连接节点部位,离索力张拉端越远,节点局部应力集中程度越小。建议在系梁钢管桁架的弦管内填充混凝土,以增加整个系梁劲性骨架的刚度,并减小连接节点的应力集中程度。     

大跨度钢管混凝土劲性骨架拱圈外包混凝土浇筑过程力学行为研究

为研究单工作面浇筑对拱圈外包混凝土施工过程的影响,文章依托某在建大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥,利用有限元计算程序MIDAS Civil建立全桥分析模型,对拱圈外包混凝土分环分段浇筑过程中的外包混凝土应力、主弦管钢管应力及拱圈变形情况进行研究。结果表明:单工作面浇筑下拱圈外包混凝土应力总体为逐渐增大,局部位置有突变:由于拱架和外包混凝土的联合作用,以第一环外包混凝土合龙为分界点,弦管钢管未包的最大应力为先增大后减小;拱圈变形表现为“上下交替”出现,,反拱”现象,但整体上随外包混凝土浇筑呈增大趋势。     

大跨度中承式提篮拱桥梁体吊装方案比选研究

某大跨度中承式提篮拱桥采用先拱后梁的施工方法。文章对该桥建立全桥空间有限元模型,从主拱肋的变形和受力、预制块定位的难易程度等方面,对该桥梁体在两种不同施工吊装方案(由中至边对称逐块吊装与间隔对称吊装)下的变形和受力状态进行了综合比选分析,推荐了最优方案。     

某钢管拱桥塔架施工技术分析

文章以马滩红水河特大桥缆索吊装系统塔架施工为工程依托,通过各种有效的计算与分析,确保了桥梁缆索吊装系统塔架在使用期间的安全与稳定。塔架建造完成后,顺利实施了钢管拱桥各节段拱肋的安装,并保证有足够的精度和稳定性。在保证作业高度满足要求的前提下,还为各节段拱肋安装提供了一个安全临时锚固体系,使主桥拱肋安装得以顺利实施,现已顺利完成主桥钢管拱全部节段的安装。实践证明,大桥南、北两个塔架的施工方案切实可行,并在本工程拱肋安装中取得了良好实施效果,可为同类型工程提供指导作用。     

大桥钢管拱吊装后锚碇裂纹处理问题探讨

大桥钢管拱桁架节段吊装采用缆索吊机斜拉扣挂悬臂拼装施工,吊装至第十节段时,曾发生后锚碇砼开裂的事故,通过对致裂问题探讨并采取施加恒定预顶力、同时辅以压重和过载等处理方法,顺利将钢管拱安装至合拢.处理方法较为成功.     

钢管混凝土系杆拱桥拱肋混凝土浇注顺序设计分析

不同的混凝土浇注方案对钢管混凝土拱肋的受力、稳定以及拱轴线变形有很大影响。文章以哑铃型钢管混凝土拱肋混凝土浇注工程为例,采用数值模拟方法,以拱肋关键截面上下缘应力、拱顶挠度和拱肋关键截面横向变形为目标控制因素,依据最新评价规范,分析了四种不同拱肋混凝土浇注方案的可行性,得出了先对称浇注下管混凝土,待下管混凝土达到设计强度,再对称浇注上管混凝土的施工方案最为合理,同时也得出了其他浇注方案也满足现行规范要求,具有施工可行性。     

基于ABAQUS的预制装配式地铁车站结构拼装成环后力学行为研究

预制装配式地铁车站结构精准拼接是保证结构稳定性和防水性的关键性问题。由于结构自重较大,在拼装成环后,当结构拱脚无支撑时会产生较大的位移,影响拼装的质量。文章以长春地铁2号线袁家店预制装配式车站为工程背景,考虑预制构件之间的接触关系,建立"地层-实体-接触"计算模型,研究不同支撑方式对于结构内力、应力及变形的影响。计算结果表明:拱脚采用钢支撑能够有效降低结构拱顶和拱脚不利位置处的弯矩和剪力,轴力略微增大;在有支撑条件下结构整体的应力值下降,接头接触应力下降,张开量减小;拱顶的竖向位移和拱脚的侧向位移减小,有效地降低了拼装误差,提高了整体的拼装精度。     

大跨度悬浇钢筋混凝土拱桥合龙施工技术研究

合龙段是悬浇钢筋混凝土拱桥施工的重点和难点,其直接关系到桥梁结构成桥后的线形以及受力状态,进而决定桥梁施工完成后是否达到合理成桥状态。文章以贵州木蓬特大桥为工程背景,以其合理成桥状态为目标,利用Midas/Civil有限元分析软件对结构进行静力计算,分析了不同合龙方案、合龙温度以及拱圈合龙后的拆索顺序对成桥后主拱圈的应力和挠度的影响,为以后同类型桥梁的合龙施工提供借鉴。     

广西看点

正柳南改扩建马滩红水河特大桥左幅顺利合龙10月28日,目前国内在建高速公路桥面最宽、用钢量最大的钢管混凝土拱桥——马滩红水河特大桥左幅完成合龙,预计2018年春节前完成全桥吊装工作,2018年年底建成通车。据了解,马滩红水河特大桥主桥为跨径336米的中承式钢管混凝土拱桥,总长553米,设计双向八车道。特大桥分左右2幅桥,全宽达59.2米,主体钢结构约1.4万吨,建设运用了全国首例"长线法全拱半拼"拱肋制作技术、拱肋钢管自密实无收缩混凝土技术、BIM技术、扣索智能调载技术等先进的施工技术。特大桥共设计拱助96个节段,此次左幅合龙完成48节段吊装,剩余工程预计于明年春节前完成。     

暗挖地铁车站拱盖法关键施工技术

针对中风化板岩强度较高、围岩稳定的特点,大连地铁在国内首次创新采用了拱盖法施作浅埋暗挖大跨车站并取得了成功。文章根据大连地铁中山广场站的设计施工情况,通过与PBA工法的对比,阐述了拱盖法的核心思想及其优缺点;并对拱盖法暗挖地铁车站初期支护扣拱后,全逆作、半逆作半顺作以及全顺作三种施工顺序在安全、质量、进度以及附加措施等方面进行了详细分析比较。分析结果指出,在没有成熟经验和相关数据支持的情况下,全逆作方案无疑是稳妥可靠的;针对大拱脚施工、扣拱施工、钻爆法施工、中板施工,以及钢管柱保护与高边墙围岩支护等关键技术问题应采取相应对策;拱盖法有待进一步优化和改进。     

白山隧道塌方处治技术及其监测结果分析

白山左线隧道施工中,针对塌方发展过程和塌方机理,实施了一套基于"地表排水、围岩注浆、衬砌增强、基底防降"的塌方综合治理方案。文章分析了方案实施后的地表沉降、拱顶下沉、拱腰和边墙水平收敛的位移变化规律,以及初期支护背后水压力、初期支护与围岩的接触应力、锚杆轴力、型钢拱架应力及二次衬砌混凝土应力的发展趋势。结果表明:在软弱围岩地段,拱墙二次衬砌的施作显著改善了初期支护与围岩的接触应力,有效地减小了地表沉降及隧洞周边位移;同时,拱墙二次衬砌能有效地分担锚杆和型钢拱架的的部分荷载,改善仰拱二次衬砌的受力状况;塌方综合治理方案效果较好,保障了该隧道剩余塌方段的安全施工。     

连拱隧道先行洞室支护体系施工力学性态研究

结合连拱隧道工程实践,对隧道施工中先行洞室支护体系应力进行相关监测,分析不同开挖工序下应力变化规律。研究结果表明:先行洞室上台阶及仰拱开挖引起了支护应力较大变化及重分布,为支护稳定的控制点;隧道开挖对支护应力的纵向影响距离大致为隧道跨度的2倍,约为20～25 m;开挖效应消失后,左右拱圈45°处应力的时间效应较其它位置要明显;封闭支护结构是改善结构受力的有效途径,应及时施作仰拱和形成封闭环。该研究结论可为类似条件下连拱隧道设计施工和现场监测提供借鉴与参考。     

系统锚杆的非均衡支护研究

文章以乌蒙山二号四线铁路车站隧道为工程依托,采用数值模拟手段,对多部开挖隧道系统锚杆的非均衡支护进行了研究。结果表明:在均衡支护条件下,系统锚杆轴力呈现"拱肩(1、2部)拱脚(4、5部)边墙(6、7部)拱顶(3部)"的分布,部位不均衡性显著;拱脚、边墙部位的锚杆轴力左右不对称现象也很显著,具体表现在先挖侧大于后挖侧;拱顶的锚杆轴力很小,几乎未起作用。通过分别改变锚杆长度、间距和直径,进行系统锚杆非均衡支护分析,并与均衡支护工况相比,单环节省锚杆用量分别为37%、36%和36.93%,经济效益显著。