主动控制支点弯矩组合体系临时加固简支梁桥

针对公路桥梁日趋频繁地通行大型、超重特种设备运输车辆的现实需求,提出主动控制支点弯矩组合体系临时加固技术。该技术在简支板(梁)下设置顶升力自动、精确可调的千斤顶作为临时支点,将简支体系转化为连续体系。根据重车移动位置千斤顶动态提供顶升力,并运用活载与千斤顶反力两者产生的内力叠加后在千斤顶处梁截面不出现负弯矩的原理,主动控制重载通行的全过程;计算重车通行时加固体系内力,给出了过桥时重车位置与千斤顶顶升力之间的精确数量关系。计算与分析结果表明,该技术能保证重车安全、经济、快速地通行,且具有施工简便、对正常交通无干扰等优点;尤其重要的是,该技术克服了同类方法普遍存在的支点负弯矩难以处理与承载力提高幅度不足的问题。     

钢-混凝土组合梁中支点负弯矩段混凝土预应力施加技术

为给钢-混凝土组合梁中支点负弯矩段混凝土施加预应力,以上海崇明越江通道长江大桥工程B4标段(85十5×105+90)m钢-混凝土组合结构连续箱梁为例,采用先简支后连续配合中支点桥面板滞后结合和支点升降法等措施进行施工.组合梁整孔预制(中支点两侧各约7.5m的混凝土顶板先不结合),运抵现场整孔架设后浇注底板双结合段混凝土,待底板混凝土达到一定强度后起顶组合梁,浇注顶板湿接缝混凝土,然后落梁进行后续施工.监测结果表明,体系转换完成后、二期恒载铺设前各墩墩顶混凝土顶板压应力储备为3.01～4.70 MPa,在二期恒载铺装前桥面线形的实测值与设计值偏差普遍在3 cm以内,墩顶体系转换时应力和线形控制较好.     

连续梁顶推导梁合理参数的确定方法

根据顶推连续梁通常具有等截面、等跨(或中间跨采用等跨径、边跨采用较小跨径)的特征,应用以一次落架思想和力法建立的三弯矩方程组,利用数列及其极限,将顶推分2个阶段推得了顶推中连续梁中间各支点弯矩的解析表达式,借此讨论并揭示了顶推中连续梁中间各支点弯矩值随该连续梁两端支承处弯矩和主梁恒载集度的变化规律。根据顶推前端主梁支点弯矩最小的原则,推得了导梁合理长度的计算公式,借助于数值分析得到:导梁抗弯刚度的合理值应为主梁抗弯刚度的0.2倍。进一步给出了导梁参数取合理值时各控制内力的大小。结合实际工程,阐述导梁常用结构形式与设计原则。     

先简支后连续梁桥施工顺序对结构的内力影响

2次负弯矩预应力筋的张拉和临时支座的拆除是先简支后连续结构体系桥梁施工的关键工序,不同的施工顺序会对结构内力产生不同影响。以4跨50 m T梁工程为例,对2次负弯矩预应力筋张拉和临时支座拆除的不同施工程序进行计算分析。分析表明:梁端湿接缝的预应力张拉顺序和临时支座的拆除顺序都会对结构内力产生一定影响。     

简支变连续桥梁墩顶T梁负弯矩钢束的设计与施工

简支变连续桥梁兼具简支梁和连续梁的特点,且随着施工进展而发生体系转换,而导致其正负弯矩区的配筋形式多种多样.结合4跨40 m简支变连续T梁的设计与施工,利用有限元软件建立分析模型,讨论不同配筋形式和不同的有效预应力对简支变连续梁式桥的影响,得出以下结论:对于简支变连续桥梁,应综合考虑全桥应力分布、收缩徐变导致的长期效应进行负弯矩区预应力钢束设计,合理的设计方案可以很好地限制墩顶拉应力的产生,进而避免桥面裂缝的出现,但如果出现负弯矩钢束张拉不到位的情况,墩顶接缝位置很容易出现过大的拉应力导致出现横向裂缝.     

一座3跨连续梁桥维修加固中的内力调整

由于结构刚度大、变形小、动力性能好、主梁变形挠曲线平缓、有利于高速行车、利于桥下空间的设计与利用等优点,连续梁桥在城市立交和高架桥中得到了广泛应用。随着使用年限的增加、超载超限荷载以及桥梁设计、施工和使用等多方面原因,部分连续梁桥尤其是钢筋混凝土连续梁出现了多种病害。由于自身结构特点、交通压力等因素,连续梁桥维修加固和改造往往比较困难。本文结合北京市一座-3跨连续钢筋混凝土连续梁桥维修加固设计,主要介绍通过采用改变支撑体系、千斤顶顶升等措施,对连续梁负弯矩、跨中正弯矩进行内力调整,最终实现连续梁桥中支点负弯矩和桥面板的维修加固。与常规维修措施相比,该桥维修加固中的内力调整从根本上消除了桥梁安全隐患,降低了工程造价,将对交通影响的程度降到了最低,具有良好社会与经济效益,能为同类型连续梁桥的加固设计提供参考。     

连续钢板组合梁力学性能研究

为了解连续钢板组合梁力学性能特点,并改善其负弯矩区易开裂的状况,以长沙至益阳段高速公路扩容工程4×30m连续钢板组合梁桥为背景,采用ANSYS软件建立组合梁有限元模型,分析组合梁结构施工过程及成桥阶段的应力分布,研究支点负弯矩区桥面板裂缝控制措施。结果表明,施工阶段简支状态下,连续钢板组合梁混凝土桥面板基本处于受压状态,钢梁跨中最大Von Mises应力约为70.5MPa,翼缘焊钉顺桥向剪力从跨中向两侧支点逐渐增加,最大值12kN;汽车活载作用下,墩顶处混凝土桥面板顺桥向最大拉应力为2.9MPa,钢梁最大Von Mises应力约为64.6 MPa,焊钉顺桥向剪力峰值约为22kN。采用调整施工顺序、墩顶区现浇微膨胀纤维混凝土、加强负弯矩区纵筋配置等措施有效调整了结构应力分布,减小负弯矩区的裂缝宽度。     

收缩徐变对简支变连续结构受力性能影响研究

简支变连续桥梁兼具简支梁和连续梁的特点,但对于预应力混凝士超静定结构,混凝士徐变变形受结构多余约束的制约,势必会导致结构徐变的次内力.结合4×40 m简支变连续T梁的施工,利用MIDAS软件建立分析模型,讨论了不同收缩徐变模式和不同的加载龄期对简支变连续梁式桥应力及位移的影响,得出以下结论:随着存梁时间的不断增加,因收缩徐变引起的墩顶负弯矩区上缘应力越来越小,下缘应力越来越大；另外,因收缩徐变引起各跨跨中位移不断减小,说明存梁时间越短,成桥后徐变引起的位移越明显.     

先简支后连续桥梁施工技术探讨

先简支后连续桥梁施工技术优势明显,在当前国内外桥梁结构施工中应用十分广泛,现浇段施工、负弯矩张拉压浆和预应力体系的转换是先简支后连续桥梁施工关键的三道工序。对先简支后连续桥梁施工技术的型式结构特点等加以介绍,并对该技术的工艺流程和施工质量控制关键问题加以探讨。     

大吨位整孔预制箱梁简支变连续结构体系转换设计与施工控制

依托于某实际工程,以35m/800t整孔预制箱梁简支变连续结构体系转换为例,从连续端负弯矩区预应力设计和施工工艺控制角度,介绍了大吨位整孔预制箱梁简支变连续施工的成功经验。通过开展三维仿真分析和现场试验测试,验证后连续段负弯矩区预应力设计的合理性和施工工艺的安全性。该技术的成功应用对于采用先简支后连续大吨位整孔预制箱梁形式的类似桥梁工程提供借鉴意义。     

临时支点对“桥上桥”承载能力的影响

以某大件运输下实桥加固工程为依托,通过理论分析和包含间隙单元的有限元法,进行全非线性的活载加载,找出临时支点对原桥内力的影响因素。结果表明,间隙量对原桥承载水平起控制作用,不同支点数量对原桥跨中弯矩影响不大,支点初始间隙量按照等数值模式取值时,原桥最大弯矩与支点间隙基本成线性变化,支点初始间隙量按恒载挠曲线模式取值时,原桥最大弯矩与支点间隙成类抛物线形状变化,在实际应用中应采用便于控制误差的支座间隙布置方式,确保原桥与装配式公路钢桥的承载力都保持在允许值范围内,可最大程度地提高"桥上桥"的承载能力。     

柔性高墩大跨度钢桁梁顶推施工技术研究

陕西合铜高速公路水苏沟大桥主桥上部结构为上承式3×80m钢桁-混凝土组合梁,墩身为薄壁空心高墩,盖梁尺寸较小,采用连续千斤顶顶推施工困难,且顶推时竖向力产生的附加弯矩对墩身影响较大。经研究,利用步履式千斤顶进行钢桁梁顶推,设计了配套同步施工的组合钢垫梁、支承梁等结构,确保了空间桁架体系节点受力特性,降低了顶推施工对墩身的影响。步履式顶推施工技术对以后同类型钢桁梁顶推施工具有借鉴价值。     

大跨长联钢桁梁顶推关键技术

郑州黄河公铁两用桥主桥分2联布置,第1联为(120+5×168+120)m的六塔连续钢桁结合梁斜拉桥,第2联为5×120 m的连续钢桁结合梁桥,钢桁梁架设采用多点连续同步顶推施工技术。采用MIDAS Civil软件进行钢桁梁顶推施工计算,根据墩顶反力和摩擦力,每墩配2台350 t的连续千斤顶。该桥大跨长联钢桁梁顶推距离为1 080 m,顶推总重量27 000 t,边桁主动顶推,中桁被动移动,采用计算机多点连续动态控制技术。导梁结构与主体钢桁梁通过连接节点由斜桁变直桁。在墩旁设滑道,通过滑道前端千斤顶进行滑块体系转换,实现桁架结构受力要求。     

简支变连续桥负弯矩区长期性能研究

简支变连续梁桥同时具有简支梁和连续梁的特点,墩顶负弯矩区受力状态是该类桥梁要点,负弯矩区的配筋形式、有效应力、收缩徐变等参数均会对弯矩区长期性能产生影响。以某4跨40 m简支变连续T梁桥为背景,利采用MIDAS/civil软件建立全桥分析模型,讨论负弯矩区不同配筋形式、不同收缩徐变模式的影响。分析表明:不同的收缩徐变模式会产生不同的结果,收缩徐变产生的长期效应会较大影响负弯矩的应力分布,合理的配筋可有效限制简支变连续桥梁负弯矩区拉应力,设计阶段应合理设计墩顶负弯矩钢束,使其既能限制截面上缘拉应力又经济合理。     

简支桥梁变多跨连续结构临时加固技术研究

针对公路运输特大超重物件的现实问题,提出简支桥梁变多跨连续结构临时加固技术。该技术在原桥主梁下纵向增设多排临时支撑把简支结构体系转化为连续结构,可以有效减小特大超重物件过桥时产生的挠度、弯矩和支座反力,极大地提高桥梁承载能力,方法简单实用,加固效果显著。     

预应力混凝土T梁简支变连续负弯矩区段改进构造试验研究

针对简支变连续T梁桥负弯矩区段开裂等问题,提出了负弯矩区段改进设计,通过模型试验和有限元仿真对比分析了新、旧构造的力学性能,并进一步分析了钢束张拉力及支承形式对结构的影响。研究结果表明:新构造施工难度降低,与传统构造预应力损失变化规律基本一致;预应力张拉控制应力工况下的应力响应差别不大,新构造应力储备更占优势;预应力张拉控制应力变化对结构应力储备影响较大;双支座的"削峰作用"可使结构整体受力优于单支座的试验梁,但双支座出现脱空对结构受力不利。研究成果可为简支变连续T梁桥负弯矩区段构造改进技术提供支撑。     

连续箱梁与肋板梁翼板开裂的原因分析

通过实例,分析连续箱梁与肋板梁支点负弯矩处翼板产生裂缝的原因,提出了解决此类问题的一些思路。     

连续钢箱梁支点负弯矩区钢桥面铺装受力特性分析

连续钢箱梁在恒载、活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,钢桥面铺装处于受拉状态。本文结合崇启大桥钢桥面铺装工程,探讨了影响支点负弯矩区钢桥面铺装受力的荷载因素,提出了三种荷载组合并进行了铺装受力概念分析。结果表明,连续钢箱梁支点负弯矩区钢桥面铺装受力复杂,应考虑二期恒载重力、汽车荷载、汽车制动力、温度作用、剪力滞效应等因素,并在若干不利条件下进行荷载组合,力学分析结果可作为铺装材料强度设计和铺装结构疲劳设计的依据。     

单跨斜梁的内力反力影响线及其程序

给出两端简支、一端简支一端固定及两端固定的单跨单根斜梁的内力、反力计算公式,并将内力计算公式用FORTRAN语言编成程序。还给出了两端简支斜梁在支点、1/4及跨中截面不同刚度比下的影响线图,以及在刚度相同时截面内力随斜交角变化的趋向图,以便工程人员对斜梁的内力有更进一步的认识。     

预应力连续箱梁桥开裂状态弯矩重分布试验研究

对连续梁的内力重分布的研究,可以帮助更好地分析连续梁的受力性能,而目前国内外对此主要是针对钢筋混凝土结构,对预应力结构尚少有研究。该试验以一个1:4的三跨预应力连续梁模型为基础,以弯矩调幅系数、边支座反力与中支座反力的比值(边/中)为基本参数,通过体外预应力加固前后的对比试验,对连续梁桥弯矩重分布规律进行了研究。试验结果表明:加固后结构的内力重分布较加固前稍大;加载至部分钢筋屈服时,加固前后各跨中最大弯矩调幅系数在-8.34%~-12.62%之间;两墩顶负弯矩区段的最大调幅系数在19.44%~29.59%之间,边/中由初始的32.1%降至28.38%~27.59%。