圆形巷道脆岩弹塑性耦合解析解

文章针对静水压力作用下的弹-脆-塑性圆形巷道,采用弹塑性耦合模型进行了围岩应力和位移的解析研究,采用线性的Mohr-Coulomb准则和非关联流动法则推导了圆形巷道岩体应力和变形解析解;从理论上确定了峰值后区岩石的强度参数与弹性模量之间的限定性关系,分析了不同峰后弹性模量劣化程度下圆形巷道围岩应力和变形规律。研究结果表明,弹性模量的劣化不会改变围岩塑性区范围和应力分布状态,但会引起围岩变形量的剧增。     

节理倾角对公路隧道围岩塌落拱影响分析

文章主要通过室内石膏块模型试验对节理间距为0.5 m的隧道围岩在节理倾角分别为0°,30°,45°,60°和90°时无支护开挖情况下围岩的塌落拱跨度、高度和塌落面积的探讨,得出了在不同节理倾角下得到的结果 ,并与普氏理论值进行了对比分析,发现塌落高度、塌落宽度以及塌落面积均与节理倾角呈非线性变化关系,其极小值介于45°~60°之间;同时利用离散元软件UEDC对上述工况进行二维数值分析,室内试验结果与数值分析结果一致;依据数值计算和室内试验综合分析,得到了在不同节理倾角下塌落拱高度的计算方法。     

分离式套拱加固带裂缝衬砌的变形规律试验研究

文章基于1∶10的相似比制作拱顶带单条纵向裂缝且裂缝深度为原衬砌厚度1/3的隧道二次衬砌模型,采用弹簧模拟地层抗力,进行了分离式套拱加固衬砌(原衬砌与新增套拱之间增设防水板)的径向加载试验,得出了带裂缝衬砌经分离式套拱加固后的变形规律与破坏模式。结果表明,在松动荷载作用下,分离式套拱加固结构的受力过程分为"初期加载—预制裂缝径向贯通、预制裂缝径向贯通—套拱拱顶裂缝径向贯通、套拱拱顶裂缝径向贯通—试件破坏"三阶段,破坏荷载由原衬砌拱腰截面控制,关键部位破坏顺序为拱顶开裂—拱腰断裂—拱顶破坏,整体破坏性质为脆性破坏。     

特殊地质条件下大跨度拱桥拱座设计方案比选分析

针对大跨度上承式拱桥拱座下伏软弱基岩抗推能力不足的问题,可采用扩大基础配置抗推斜桩和竖桩的方式抵抗拱桥巨大推力。文章以总溪河特大桥工程为例,针对其拱座下伏软弱基岩、承载力差的问题,提出10°和45°两种斜桩拱座方案,并采用有限元计算模型进行分析比选,最终得出45°斜桩方案可以有效减小设计桩长,其受力更为合理。     

大跨径钢管混凝土拱桥稳定性非线性有限元分析

介绍了大跨径钢管混凝土拱桥失稳破坏的2种类型：平衡分支点失稳（第一类稳定性问题）和极值点失稳（第二类稳定性问题）。采用统一的钢管混凝土本构关系,以张（家界）至花（垣）高速公路猛洞河大桥为例建立有限元模型。对结构在弹性状态、几何非线性与材料非线性状态下的两类稳定性问题进行了探讨。分析表明：研究大跨径钢管混凝土拱桥的稳定性时,可不考虑几何非线性的影响,但材料非线性的作用不容忽视。同时,研究了混凝土强度、钢管强度、含钢率、矢跨比、初始缺陷对结构稳定性的影响作用。     

大跨度拱桥矩形拱肋静风阻力研究

针对拱桥矩形拱肋静风阻力传统计算方法的不足,给出更合理的拱肋阻力计算方法。采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法及流场显示技术,计算分析二维拱肋截面阻力系数与三维曲拱肋阻力系数,并对某实际大跨度拱桥的缩尺模型进行风洞试验,分节段测试其静风阻力。结果表明:高宽比对阻力系数影响不明显;阻力系数随拱肋间距比的增大存在跳跃现象,对二维拱肋截面该跳跃区间为3S/H4,对三维曲拱肋为1.5S/H2;按三维拱肋阻力系数计算的静风阻力最接近该桥试验结果,若按二维拱肋截面阻力系数计算将明显偏小,而按规范方法又过于保守。建议在工程设计中采用三维曲拱肋阻力系数进行静风计算。     

凤凰山隧道拱顶外露段锚固桩加设套拱暗挖施工技术

凤凰山隧道在距进口210～250 m处与沟壑平交,导致洞身21 m浅埋有17 m拱顶外露,因明挖施工存在诸多困难故采用暗挖。通过方案比选,采用在隧道两侧先施作多根锚固桩,桩顶现筑钢筋混凝土纵梁和套拱,并在拱外回填土后实施暗挖。介绍了施工流程、技术要求以及注意事项,实际施工中取得良好效果。     

南京浦仪公路西段跨江大桥主桥施工技术

南京浦仪公路西段跨江大桥主桥为主跨500 m的钢箱梁斜拉桥,采用钻孔桩基础,桥塔为大断面独柱形钢塔,通过高强拉杆与承台和塔座连接,主梁分左、右两幅布置。钻孔桩基础采取搭设钢平台的方式施工;钢塔采用大型浮吊和塔吊安装;钢箱梁采取边跨浮吊高支架存梁+中跨桥面吊机单悬臂拼装的方式施工;斜拉索安装采用塔端挂设、梁端压锚、梁端张拉的总体施工工艺。施工过程中,钻孔桩砂质泥岩钻进时,采取高焊齿滚刀钻头解决中风化砂质泥岩易糊钻问题;钻孔桩检测合格后,进行钻孔平台拆除和围堰安装;利用BIM技术对钢塔首节段定位进行模拟,通过足尺模型试验,选择水泥基灌浆料,采用立轴式搅拌机在高位搅拌进行塔底灌浆,确保灌浆密实度;中跨合龙采用无工艺拼接板自然温差合龙法,保证了安装精度和成桥线形。     

钢管混凝土拱桥钢管初应力自动化监测与控制

为了解利用斜拉扣索调整钢管初应力的可行性,以六律邕江特大桥(计算跨径265 m的钢管混凝土拱桥)为背景,进行钢管混凝土拱桥钢管初应力自动化监测与控制技术研究。首先建立钢管初应力自动化监测系统,实现钢管初应力数据实时自动化采集;然后基于测试数据得到钢管初应力度并分析,确定最危险截面钢管初应力的发展历程;最后基于影响线原理,确定斜拉扣索预留位置,分析张拉斜拉扣索调整钢管初应力的效果。结果表明:大桥钢管初应力度最大为0.48(8号钢管拱顶位置),满足规范要求;钢管初应力度沿断面和拱轴线分布不均匀;钢管自重和混凝土灌注引起的钢管初应力占比约为6∶4;在混凝土灌注阶段,单组扣索能够调整约6 MPa的初应力,调整幅度约15%,验证了利用斜拉扣索对钢管初应力进行调整的有效性。     

杨梅洲大桥主墩基础与桥塔施工关键技术

湘潭市杨梅洲大桥主桥为主跨658m的双塔双索面半飘浮体系斜拉桥。该桥22号、23号主墩基础均为24根Φ3m的钻孔灌注桩;桥塔为C55钢筋混凝土独柱形塔,22号塔高181m、23号塔高181.68m。该桥22号主墩采用锁口桩钢围堰施工,采用射水辅助沉桩工艺穿越平均厚8.0m的粉砂圆砾层,以加快沉桩速度;23号主墩采用重1 180t的双壁钢围堰施工,采用水上拼装工艺实现了千吨级围堰的悬浮拼装、水上浮运及原位接高,利用3组定位桩完成精确着床。主墩承台大体积混凝土施工时,从原材料选择、配合比设计、冷却水管布设、信息化监控等方面对温度进行全方位监控,以避免出现温度裂缝。主桥桥塔分节施工,塔柱外壁采用液压爬模施工、塔柱内壁及两塔肢之间采用井筒法施工;钢锚梁及钢牛腿分开吊装,利用塔壁劲性骨架实施吊装体系转换、高空组拼与精确落位。