现浇分段长度对转体法施工连续梁桥受力影响研究

为研究分段长度对转体法施工连续梁桥受力的影响,以实际工程为研究背景,通过运用有限元软件模拟转体段施工过程,针对不同分段方案施工的转体段受力变化规律展开对比分析,研究表明:桥梁应力与转体法施工分段长度没有直接关系;分段施工对转体段墩顶中心处的累计水平位移和竖向沉降影响较小,对悬臂端的影响较大;分段越多,悬臂端的累计水平位移越小,悬臂端与墩顶中心的水平位移差值越小;分段越多,转体段悬臂端下挠位移越大,在实际工程中转体段施工应根据分段浇注数量合理设置预拱度,以防止转体段悬臂端出现较大下挠。     

平转连续梁桥主梁现浇施工中的摩阻效应

采用平转施工的连续梁桥,其转体梁段一般使用支架现浇的方式制作。在转体梁段分段长度较长的情况下,现浇梁体和模板接触面会产生较大的摩阻力和切向黏结应力,阻碍梁体的自由变形,因而增大预应力箱梁的应力损失。采用有限元分析软件,分析了现浇梁与底模支架之间的摩阻系数和模板约束情况,计算了预应力筋张拉时主梁最大悬臂状态各单元应力。结果表明:一定情况下此摩阻和约束效应对梁体有效预应力的影响是不能忽视的。     

平转连续梁桥主梁现浇施工中的摩阻效应

采用平转施工的连续梁桥,其转体梁段一般使用支架现浇的方式制作。在转体梁段分段长度较长的情况下,现浇梁体和模板接触面会产生较大的摩阻力和切向黏结应力,阻碍梁体的自由变形,因而增大预应力箱梁的应力损失。采用有限元分析软件,分析了现浇梁与底模支架之间的摩阻系数和模板约束情况,计算了预应力筋张拉时主梁最大悬臂状态各单元应力。结果表明:一定情况下此摩阻和约束效应对梁体有效预应力的影响是不能忽视的。     

万吨级斜拉桥转体施工过程的力学特性

为了研究斜拉桥转体施工过程中各构件的力学特性,建立了国内首例单点平铰转体斜拉桥的三维数值仿真模型,并使用实测数据进行校核。运用刚体绕定轴转动理论推导了斜拉桥在转体过程中的角加速度。针对加速转动和匀速转动2个典型施工阶段,研究了桥梁水平转体施工过程中主梁、塔、墩、牛腿、转轴与转盘的受力状态,分析了角速度和角加速度在斜拉桥转体过程中对桥梁受力的影响规律,计算了合理的施工角速度和角加速度。计算结果表明:在匀速转动过程中,各控制截面的应力变化与角速度的平方近似成正比例关系,在现场实测角速度为0.01rad·min-1时,控制截面应力最大变化值仅为-2.00Pa;在加速转动过程中,主梁横断面应力沿主梁中心线斜对称分布,设计角加速度为6.5×10-3 rad·s-2时,塔根实心段的下缘应力变化值为-3.33 MPa,应力变化显著,从牛腿底端开始,桥墩各截面沿高度方向所承受的转矩作用逐渐减小。可见,在匀速转动过程中,角速度对主梁断面应力的影响可忽略;在加速转动过程中,应对斜拉桥转体的角加速度给予明确限制,保证施工安全,缩短转体时间。     

平转球铰体系最大转体重量研究

总结了近些年来年国内采用万吨级球铰转体施工的桥梁。采用摩擦面在变形前后形状不变等3个假定,推导了平转球铰体系中滑片应力和撑脚应力的计算方法,并分析了撑脚位移的影响因素和计算方法。在此基础上,分析了撑脚的倾覆变形、滑片数量、滑片的允许应力等参数对球铰最大转体重量影响,结果表明:在现有机械加工条件下,球铰最大转体重量可达约35 000 t。     

CRCP制动板锚固强度影响因素分析与结构设计

制动板端部锚固强度的影响因素主要有端部锚固力、制动板长度、混凝土弹性模量、基层弹性模量、路基回弹模量等,用有限元分析软件ANSYS,从这5个方面分析计算了端部制动板锚固系统的位移和最大应力,得出了各影响因素对端部制动板锚固强度的影响规律,提出了适合不同工程条件下制动板类型。     

路网提级改造工程最小分段长度的计算与确定

针对路网提级改造工程中,路线受穿越不同行政区域的沿线地形地貌以及地质条件影响的实际问题,提出了路网提级改造工程中采用分段设计的设计理念,并从驾驶认知心理、驾驶感受以及基于公路运营安全的路线评价等角度出发,对不同设计速度的段落,计算了分段最小长度。计算结果表明,路线安全性评价要求的路线分段长度远大于驾驶及车辆行驶要求的路线分段长度,实际工程中可以根据路线安全性评价要求确定路线分段最小长度。     

小兴浪大桥转体施工关键问题研究

介绍了小兴浪大桥拱圈平转施工的基本情况,对转体拱圈在转体施工中拱圈应力、动力效应对结构影响、上盘局部应力、转动体系结构偏心、转体拱圈稳定性和拱圈二期混凝土施工的关键问题进行分析研究,为该桥的平转施工提供指导,并为同类型桥梁平转施工提供参考。     

特大桥T构梁部转体施工线形与应力控制

刚构连续桥线形监控与应力控制是个连续动态的系统过程,施工时,应根据环境温度、预应力张拉情况、混凝土原材料差异导致的混凝土力学性能的差异等实际情况,以及各阶段的应力监测值等进行相应的修正,同时每节段完成后,对线形进行复测、分析,以指导下一节段的施工。以某特大桥工程为例,对该桥T构梁部转体施工线形与应力控制要点进行探究,希望为今后同类型工程起到参考作用。     

全国首例超大吨位双幅高速公路桥梁成功转体跨越高铁

正汕昆高速公路龙川至怀集段英红特大桥上跨京广高铁1月26日顺利完成转体施工,这是全国首例超大吨位双幅高速公路桥梁成功转体跨越高铁。英红特大桥上跨京广高铁转体桥梁是汕昆高速公路龙川至怀集段全线的重难点工程,采用2×90米分幅T构同步转体桥梁结构。转体梁体长度为150米,桥面宽度为31.7米,单幅转体重量达13500吨。桥梁梁体从最初的分布在高铁两侧基本平行,转体完成后变成十字相交。桥梁的转体施工工艺在铁路上应用较多,但在高速公路建设领域,尤其是跨越时速高达350公里     

高速铁路CFG桩网复合结构设计参数分析

采用数值分析方法,依托京沪高速铁路徐沪段CFG(Cement Fly-ash Gravel)桩复合地基处理方法,分析了有无桩帽、不同桩长、不同桩间距等设计参数的桩网结构在高速列车荷载作用下对路基高度4.15 m的地基动力响应的影响,为高速铁路CFG桩复合地基的设计提供理论依据。结果表明,地基面(碎石垫层以下)动位移与有无桩帽、桩长、桩间距有关。无桩帽比有桩帽的位移大7.8%;随着桩长增加30%,70%,120%时,地基面最大动位移分别减小10.4%,19.6%,25.9%。随着桩间距增加0.8,2,2.5D(D为桩径)时,地基面最大动位移分别增加8%,12.4%,23.4%。地基面动应力的大小与有无桩帽、桩间距有关;在持力层相同的情况下,与桩长基本无关。在该文地质条件下,桩土动分担比与地基面桩、桩间土处的动位移呈正比。     

超声疲劳扭转试样谐振长度的解析法计算

介绍了一种超声疲劳扭转试样谐振长度解析计算方法,并给出了扭转谐振状态下试样表面的角位移和应力、应变分布函数。对变截面试样应力放大系数的分析表明,当量小截面半径与最大截面半径的比为0.5时,有最大的应力放大率。解析计算定义的试样几何形态可用便于加工的圆形近似,引起的频率和应力值误差可忽略。     

轨道结构路桥过渡段静力分析

将轨道结构简化为弹性支承交叉地基梁系，建立了有碴轨道结构路桥过渡段的空间计算模型，采用ANSYS有限元分析软件对过渡段结构进行了静力分析，并对不同的竖向支承刚度比时过渡段钢轨及轨枕的应力及位移进行了讨论。     

基于荷载传递法的锚杆锚固段荷载变形分析

基于荷载传递法,推导了锚固段的荷载传递基本微分方程;结合Kelvin问题的位移解,得到锚固段的应力分布的解析表达式,认为锚杆体的直径、外荷载及锚杆体弹性模量与岩体剪切模量的比值等因素影响着锚固段的应力水平。计算结果表明:锚杆体直径增加到一定程度会使锚杆所受的最大剪应力快速增加;在较高的初始力条件下,锚固段前端应力集中现象明显;较小的锚杆体弹性模量与岩体剪切模量比值有利于锚固段应力的均匀分布。     

主桥顶升支座更换对变截面连续梁桥结构性能的影响分析

基于桥梁支座更换问题,利用桥博V3.2.0程序计算支座顶升对三跨变截面连续梁受力状态的影响,以保证梁体结构的安全。分析结果显示：梁体截面应力增量与顶升近似呈线性关系;顶升强迫位移10mm对梁体受力影响较小,最大增量为5.9%;且设置支座顶升最大强迫位移为10mm作为支座更换限制高度能保证梁体安全。     

埋置波纹钢板管涵刚度对其受力性能的影响

为了分析埋置波纹钢板管涵结构的刚柔性及对整体受力性能的影响,建立了考虑土-结相互作用的有限元模型,在其他参数不变的条件下,改变波纹钢板的波形和厚度,分别计算和对比管涵内力、变形及土体变形,分析各种截面类型下波纹钢管涵的刚柔性,并研究各种情况下管涵内力、变形和土体变形分布的特点.结果表明：波纹钢板的截面特性参数改变会导致管涵结构刚柔性的改变;波纹钢板截面刚度的增大,使管涵的变形减小,导致管涵结构受到的土压力增大和管涵的应力增大;应平衡结构的应力和变形,合理选择波纹钢板的截面形式.     

强震区桥台滑移变位特性及趋势研究

在充分总结已有的桥台位移计算理论的基础上,以Newmark滑块及Zeng和Steedman转动块理论为基础,分别建立了地震下桥台滑移位移、转动位移以及滑移与转动相互耦合位移的计算模型,提出了台体位移的计算方法。最后根据此计算方法分别分析了位移指数、滑移位移及位移分量百分比等指标在不同地震烈度下的变化趋势,以量化方式衡量了桥台的抗震性能。为研究强震区桥台抗震提供了新的可行性思路。     

基于土-钢共同作用模型的覆土波纹钢板拱桥施工过程受力分析

通过积分计算波纹钢板截面特性,并利用刚度等效的原则将其简化为平钢板,建立了平面二维土体与结构共同作用模型,计算分析了土体参数对结构受力的影响．采用有限元分析技巧,对一座实际波纹钢板拱桥的施工过程进行了模拟,计算分析了施工过程中关键截面的变形和内力变化规律．计算和分析结果表明,波纹板截面特性的积分算法具有很高的精度,通过刚度等效方法建立的土-钢共同作用模型可以考虑土与结构相互作用．施工过程的模拟结果说明,覆土波纹钢板拱桥施工过程中变形和内力变化较大,施工中应严格分层,对称回填、压实,并应特别注意覆土回填至拱顶附近时的位移和内力变化．     

基于新型广义位移的箱形梁剪力滞分析

与已有文献中采用的广义位移不同,选取剪力滞引起的附加挠度作为广义位移,在构造广义翘曲位移函数的基础上,提出了一种分析箱梁剪力滞的解析法.基于能量变分法建立控制微分方程,并导出了简支箱梁的附加挠度和广义力矩计算公式.通过对一个混凝土简支箱梁算例的计算表明,按本文方法计算的跨中截面应力与有限元法的结果很接近,从而验证了方法的正确性.研究结果表明,剪力滞引起的混凝土简支箱梁跨中截面的附加挠度很小,工程实践中可以忽略不计,但是,跨中截面的剪力滞翘曲应力达到初等梁应力的11.4%,工程实践中不能忽略.     

非埋式桩板结构路基承载机制

为了研究深厚湿陷性黄土地基非埋式桩板结构路基的承载机制,选取试验段典型断面进行元器件布置与长期观测;考虑桩土相互作用,依据等刚度的原则引入综合转动刚度的概念,建立了纵、横向平面分析模型,对非埋式桩板结构的受力与变形特性进行测试分析。实测结果表明:结构主筋应力测试值与理论值相差10%～30%,吻合较好,最大值出现在托梁支座断面上侧,为60.60MPa;桩侧土体承受约95%的荷载,且未产生负摩阻力;桩板结构的荷载传递规律与传统路基不同,桩基将荷载传递到更深的持力层,改善了路基软弱土体部分的受力状态;轨道结构完工半年后,承台板顶面最大累计沉降出现在中跨跨中断面,为1.0mm,满足沉降控制要求。