虎门二桥坭洲水道桥纵向约束体系研究

虎门二桥坭洲水道桥为主跨1 688m的双塔双跨悬索桥。为减小该桥在汽车活载、温度作用及风荷载下的梁端位移,提出一种在塔梁连接处设置静力限位-动力阻尼装置的纵向约束体系。采用有限元软件SAP2000Nonlinear建立全桥有限元模型,分析该静力限位-动力阻尼装置的限位间隙、限位刚度对梁端位移、塔梁相对位移、限位力的影响规律,确定限位装置的合理参数取值,分析设置静力限位-动力阻尼装置前、后加劲梁应力、桥塔纵向弯矩和梁端位移。结果表明:该桥静力限位-动力阻尼装置的限位刚度取200MN/m,广东侧和东莞侧限位间隙分别取0.82m和1.05m;采用静力限位-动力阻尼体系后,静力作用和地震作用下的梁端位移大幅降低,伸缩缝规模从2 758mm降到2 106mm,减小23.6%。     

大偏心受压荷载下碳纤维布约束混凝土构件长期挠度研究

当前我国已进入工程结构的新建与加固维修并举时期，对于加固结构的长期性能研究已得到广泛地关注与重视。以碳纤维布约束钢筋混凝土构件为研究对象，考虑碳纤维布全包裹的情况，对大偏心受压下约束钢筋混凝土构件进行了受力特性分析，结合混凝土徐变理论及弹性力学分析方法，考虑混凝土截面依时性应力重分布的特点，并引入混凝土与碳纤维材料结合力参数，推导建立了碳纤维布约束钢筋混凝土大偏心受压构件的徐变计算公式。在此基础上，结合碳纤维布约束混凝土构件的刚度变化规律，提出了约束混凝土构件的长期挠度计算公式。通过与试验数据对比表明，该计算公式计算结果与试验值符合较好，可为相应工程结构构件设计与维护提供参考。     

短线预制拼装节段箱梁徐变时效分析

为研究短线预制拼装节段箱梁徐变时效分析问题,基于三种最为广泛应用的混凝土收缩与徐变预测模型,通过预测模型对比分析,选择最优的混凝土收缩模型和徐变理论用于混凝土箱梁时变效应耦合作用本构模型建立。研究建议在满足现行公路桥规要求的基础上,节段预制混凝土箱梁的徐变预测计算应首选B3模型。     

短线匹配法预制节段接缝密封关键技术

节段接缝密封质量是短线匹配法预制拼装桥梁的主要技术关键点之一。针对预应力管道密封易出现跑浆漏浆的问题,提出了节段间预应力管道新型接缝密封装置,给出了新型接缝密封装置的组成元件、构造形式、工作原理。通过密封装置的三维有限元模型,建立了装置顶推挤压过程挤压应力分析的力学模型及数值计算方法,确定了影响装置完成顶推挤压的最小顶推力的主要影响因素。研究了橡胶圈的弹性模量、过渡区坡度以及橡胶-PA材料对顶推挤压力的影响规律。通过现场试验对传统接缝密封形式与新型接缝密封形式的密封效果进行对比分析,结果表明,新型密封装置的密封性和持压效果均优于传统的接缝密封形式。     

预制节段箱梁表层耐久性能增强技术研究

针对预制节段拼装箱梁表层耐久性问题,开展混凝土主动式防护技术研究。通过将透水模板布和混凝土渗透材料相结合,利用渗透材料在混凝土硬化前渗入混凝土,使表层部分厚度更加密实,形成构件表层主动防护措施。通过预制节段拼装箱梁表层耐久性能增强室内试验,验证了该技术的可行性。     

虎门二桥1960 MPa主缆钢丝及索股关键技术

依托虎门二桥坭洲水道桥(主跨1 688m的双塔双跨悬索桥),系统开展了1 960MPa主缆钢丝及索股的技术开发。研制了适用于在线水浴、离线盐浴、离线铅浴等不同索氏体化方式的国产1 960 MPa钢丝盘条,性能指标优于国外同类产品。通过超高强度钢丝拉拔工艺、"双镀+电磁抹拭"热镀锌铝工艺、稳定化处理工艺,研发了抗拉强度达1 960MPa、扭转次数≥14次的高强度锌铝合金镀层钢丝,并形成完整的生产工艺体系。开发了1 960 MPa悬索桥主缆索股技术及具有优异锚固性能、静载性能、抗疲劳性能和抗滑移性能的锚固系统,实现了30 000余吨1 960 MPa镀锌铝合金钢丝索股在虎门二桥工程中的应用。     

泥皮对地连墙复合式锚碇e基础承载性能影响的研究

与常规重力式锚碇基础不同,地连墙复合式锚碇基础通过地连墙与围岩形成整体协同受力体系。而对于基于泥浆护壁法的地连墙结构,墙体侧壁泥皮的存在直接影响复合锚碇承载性能的发挥。在现场泥皮取样测试基础上,开展室内缩尺模型试验。研究表明,泥皮效应弱化了嵌岩地连墙与持力层围岩的整体协同受力特性,改变了复合锚碇极限破坏模式,导致复合式锚碇基础应有的嵌岩效应优势无法发挥,因此显著降低了复合锚碇极限承载力。