长大桥梁关键技术综述

随着经济的腾飞,中国兴建了大量的桥梁工程,其中苏通大桥、卢浦大桥,石板坡大桥等保持斜拉桥、拱桥和梁桥的世界跨径记录.2008年又建成通车了世界上最长的跨海大桥--杭州湾大桥.随着桥梁技术的迅速发展,一些跨海桥梁工程已提到议事日程,如港珠澳跨海工程、琼州海峡跨海工程等.修建跨海桥梁工程将面临着十分严峻的挑战:台风、巨浪、强震、船撞、深水基础和结构体系等.同时,桥梁工程全寿命设计、安全风险评估等新型设计理念需要在跨海桥梁工程设计中进行综合考虑.面对未来跨海桥梁工程建设的技术挑战,中交公路规划设计院有限公司桥梁技术研究中心开展了相关的研究.本文将综述大跨桥梁的关键技术问题,同时介绍桥梁技术研究中心正在开展的一些研究工作.     

正交异性钢桥面板横梁弧形切口周边应力分析

纵肋与横梁交叉部位处横梁弧形切口周边疲劳裂纹是正交异性钢桥面板的主要病害之一.采用有限元方法对钢桥面板横梁弧形切口周边应力分布及特点进行了分析.研究表明:横梁高度对引起该类型疲劳裂纹各作用的发挥有决定性的影响,对于高度较小的柔性横梁,横梁的整体行为效应占主导地位,疲劳敏感位置遍布整个剪跨段;高度较大的刚性横梁局部行为效...     

钢桥面板U肋-横隔板连接接头应力分析

采用有限元方法对我国常用的实腹式横隔板扁平钢箱梁钢桥面板结构进行了应力分析,研究了U肋-横隔板连接接头疲劳裂纹的产生机理及主要影响因素,并对几种常见的横隔板弧形切口形状及内肋式构造、底部固定式构造等新型构造的效果进行了比较.研究表明,传统构造4和新型内肋式构造21的受力性能较为理想,但普遍适用于不同疲劳裂纹形式、加载条件、横梁高度、制造工艺的最优构造形式并不存在,需要采用基于性能的方法进行U肋-横隔板连接接头疲劳设计.     

薄开孔板连接件抗拔性能试验及理论研究

在试验研究基础上,对组合结构索塔中开孔板连接件的抗拔性能进行理论分析。组合索塔中连接件设计主要考虑抗拔性能。为避免剪坏纵向承重钢筋,需要采用薄板。设计了一批34个单孔薄开孔板连接件抗拔试验,通过反力架上方的穿心千斤顶顶升丝杠实现对连接件的拉拔作用,同时千斤顶的反作用也可以将反力架固定在混凝土基体之上。考察了板厚、开孔位置、钢筋在钢板孔中的相对位置、开孔直径、钢筋直径等参数对其抗拔性能的影响;通过对钢筋应变的检测,记录钢筋在薄开孔板连接件受力过程中的应力分布情况。总结薄开孔板连接件拔出过程和破坏形态规律,发现其表现为钢板破坏为主,钢筋在孔中位置对其承载力、刚度、延性等均有一定影响;得到了钢筋在连接件受力过程中的应力分布,发现钢筋在距中心7 cm的位置应力不超过50 MPa,推知并排放置的连接件之间互相影响很小。连接件初始及弹性加载阶段荷载-位移曲线特征研究表明,该连接件具有足够的初始刚度,为其工程应用提供了理论指导。最后,总结薄开孔板连接件受力机理,建立预测其抗拔承载力的计算公式,适用于开孔板连接件钢板部分的抗拔承载力,计算结果与试验符合良好。     

桩基逆作法在桥梁深水基础中的应用

基于琼州海峡跨海通道工程研究中提出的沉箱与钢管桩逆作法复合基础型式,对桩基逆作法在桥梁深水基础中的应用进行了初步介绍.论述了该方法的简化设计分析理论、适用范围、施工可行性以及预期效果等内容.简化计箅表明桩基逆作法在水深较深、软弱土层厚、土层渗透性较好、表层土强度相对较高的桥梁基础中具有较好的适用性.该方法考虑了桩土共同作用,并使部分沉降发生在施工阶段,具有工后沉降可控、造价低等优点.