大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态钢管应力优化研究

为了优化大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态主拱受力性能,提出了后拆扣索的新思路:在主拱圈合龙完成后对钢管采取继续保留扣索的措施,混凝土灌注完成达到强度后,再拆除扣索,钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对贵州大小井特大桥进行了分析研究。结果表明:如果混凝土灌注完成达到强度后再拆除扣索,与原方案相比,在成桥状态下拱肋上下弦钢管与管内混凝土的受力均得到改善,钢管应力值有所降低,管内混凝土应力值略有增加;在管内混凝土灌注前后扣索的索力值变化不大,扣索拉力值在允许范围内。因此通过该方法能够在一定程度上提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋截面的组合效率,改善主拱的受力性能。     

某钢管混凝土拱桥斜拉扣挂系统拆扣方案研究

针对某大跨径钢管混凝土(简称CFST)拱桥的斜拉扣挂系统扣索多、部分扣索角度小,调索可操作性差的实际情况,将扣索一次张拉到位、通过预拱度实现线形控制的迭代优化算法应用于拱肋吊装的线形控制和索力计算.为克服这种方法难以调整主拱肋内力和预抬高量可能偏大的缺陷,并注意到合龙前后拆除扣索的时间、顺序和方法的差异会对拱肋的线形、内力产生影响,提出修正拆扣方案,将部分扣索调整到合龙之前拆除,并对几种可行方案进行了分析和优化比选,确定了一个最佳的,更利于施工控制的方案.     

平南三桥斜拉扣挂系统扣索拆除研究

平南三桥为575m跨径的CFST拱桥,其斜拉扣挂系统扣索多,部分扣索夹角小.如果采用"分级拆除、依次循环拆除"的传统拆索方案,则施工工作量很大,因此提出了逐根拆除扣索的拆索方法.在安装最后一道横联的线形与拆除全部扣索后拱圈线形形成的"交点"前,每拆一段扣索,拱脚附近各控制点位移下挠,而拱顶附近各控制点上挠;拆除"交点"...     

空腹式连续刚构桥施工过程受力特性分析

北盘江大桥主桥为(82.5+220+290+220+82.5)m的预应力混凝土空腹式连续刚构桥,其三角区下弦采用挂篮辅以扣索施工,上弦采用支撑于下弦顶面的支架现浇施工,后续梁段采用挂篮悬臂浇筑施工。为研究该桥在施工过程中的受力特性,建立全桥有限元模型,对临时扣索张拉及拆除、预应力张拉、后续梁段施工等工况进行计算分析。结果表明,由于梁段浇筑、扣索张拉、预应力张拉的影响,上弦支架部分应力集中;三角区扣索索力变化不大,基本上随施工进度递减;中跨合龙后,支架拆除对主梁及斜腿受力影响不大,扣索拆除使主梁及斜腿应力峰值有效降低。     

云南红河特大桥加劲梁施工方案研究

云南红河特大桥主桥采用单跨700m的悬索桥,加劲梁采用整体式流线型扁平钢箱梁结构,共59个梁段,标准梁段长12m,最大梁段重144.3t。针对桥址区地形陡峻,加劲梁节段运输、吊装难度大等难点,采用缆索吊机吊装加劲梁,缆索吊机跨度布置为(315.2+700+166.1)m,额定吊重160t;设计一套自动化旋转吊具调整加劲梁的方位,以满足吊装纵移空间的要求;斜拉扣挂式墩旁起吊平台由桥塔下横梁墩旁托架、先吊装的端部2个梁段及斜拉扣索组成。端部梁段采用缆索吊机结合纵向牵引荡移装置倾斜吊装;其余梁段利用斜拉扣挂式墩旁起吊平台垂直起吊,从跨中往两岸对称吊装,梁段间采用"全铰法"进行临时连接;合龙段位于两端,利用设于墩旁托架上的三向千斤顶调整对接。     

Cable Force Adjustment after Rehabilitation of Tension Rocker Bearing of Subsidiary Piers in a PC Cable-stayed Bridge

以某PC斜拉桥维修工程为背景,用GQJS软件进行斜拉桥加固维修施工控制的模拟计算分析并优选了调索方案.在完成索拉力支座恢复、粘贴钢板、张拉体外预应力补强钢筋等维修加固后,主要提出了摆索拉力支座恢复后索力调整的施工控制目标和安全措施,介绍了摆索拉力支座恢复后的索力调整的过程和方法,以及结构在运营阶段中的计算分析结果.施工监测结果表明,所有调索步骤完成后,主梁线形调整最终达到了预期目标,调整后的索力更趋于均匀,调整过程兼顾了主梁混凝土应力、塔位以及摆索拉力的变化.说明了调索方案的施工控制达到了预期目标,同时保证了结构的安全.     

山区复杂条件下桥梁重建项目——花鱼洞大桥设计关键技术

花鱼洞大桥在原桥址处拆除重建,受到红枫湖风景区和饮用水源保护区等因素的影响,拆除难度较大。该文充分考虑拆除旧桥的各种严苛要求后,改变以往先拆再建的传统思路,创新性地提出了将新建桥梁设计成提篮拱,利用钢管混凝土拱所具有的强度和刚度,设置扣索拉住旧桥,再采用倒装法实现旧桥的拆除。该方法为同类型桁式组合拱桥的拆除提供了新思路。     

跨线等截面箱梁桥顶推拆除计算

以某高速公路桥梁顶推法拆除为工程背景,对等截面连续梁拆除顶推过程采用麦达斯软件进行建模分析,计算了箱梁起吊过程的受力情况,以及顶推过程中多种工况下箱梁及支架的受力情况,得出了该桥顶推拆除过程安全可靠的结论。     

PC斜拉桥辅助墩摆索拉力支座恢复加固施工控制分析

以某PC斜拉桥维修工程为背景,用GQJS软件进行斜拉桥加固维修施工控制的模拟计算分析,其中包括根据全桥拉索索力、桥面线形、塔位、主梁混凝土应力和支座工作状态等结构参数的监测结果模拟结构的实际状态,根据桥梁结构的病害状况对结构参数进行修正.介绍了摆索拉力支座恢复的施工方法,以及结构在摆索拉力支座恢复过程中的结构力学性能变...     

汉阳河特大桥主桥快速施工技术

为了提高汉阳河特大桥主桥施工效率,采用大节段吊装+少扣索扣锚体系的施工方法进行主拱圈施工,扣塔设计时通过在交界墩顶部直接布置部分扣锚梁来减少扣塔工程量,拱上立柱及盖梁利用一次性起吊技术进行安装。由此简化了施工工序,降低了施工难度,使主桥比既定工期提前完成施工。     

长春地铁1号线解放大路站一次扣拱暗挖逆作法施工地表沉降分析与控制

长春市解放大路站为地铁1号线和2号线的换乘车站,采用一次扣拱暗挖逆作法施工。为合理缩短工期,方便快速施工,将导洞开挖顺序调整为先上后下,先边后中的施工顺序。为了控制地铁暗挖车站施工风险,减少和避免地层沉陷等安全事故发生,对长春地铁1号线解放大路站车站主体施工阶段地表监测数据进行分析,得出了在东北地层条件下,采用一次扣拱暗挖逆作法施工过程中的车站地表沉降变形规律,同时从地层条件、工艺特点和工序安排等多方面进行原因分析,提出了上下层导洞层间土注浆加固、合理确定导洞施工顺序和有效划分拆除支撑段落等控制地表沉降变形的有效措施。     

大跨径钢箱肋拱拆除施工关键工艺研究

采用非爆破方法进行拆除大跨径钢箱拱桥目前在国内尚无先例,没有成熟的施工经验和参考文献可以借鉴。本文主要介绍大跨拱肋采用无支架拆除工艺和重点难点技术问题,通过各个拆卸状态下拱肋挂扣力的理论计算以及受力状态的跟踪观测,提出了拆除工艺、监控方法以及关键技术解决方法,其研究成果可以为今后类似桥梁的拆除提供参考。     

基于GNSS位移测量系统和液压控制系统对塔架位移进行主动控制研究

缆索吊运与斜拉扣挂悬拼结合法是拱桥无支架施工的主要方法。缆索系统的吊、扣塔顶随着拱肋节段的起吊、运输、悬拼过程产生较大位移,造成塔产生大的力矩,已扣挂的拱肋节段产生位移。为了将塔顶位移控制在允许范围内,传统做法是依靠塔架和风缆强大刚度来实现的,很不经济。文中提出全新的方法,即利用GNSS高精度位移自动化监测系统和液压千斤顶控制系统,主动适时向塔顶施力,控制塔顶位移在设定范围内。设备与方法已成功应用到马滩红水河大桥拱肋的斜拉扣挂悬拼施工中,实时控制塔顶最大偏位在2cm范围以内。研究成果为进一步优化塔的结构奠定了基础。     

大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工扣索力优化计算分析

为有效控制钢筋混凝土拱圈在悬臂浇筑过程中出现过大的拉应力,文中以某大跨悬浇钢筋混凝土拱桥为依托,提出一种扣索力优化计算方法。首先,基于“未知荷载系数法”获取拱圈最大悬臂状态扣索力初值;然后,开展正装分析并提取施工过程的索力、应力以及位移影响矩阵,基于优化原理并利用MATLAB软件对扣索力开展进一步优化。最后,分别基于影响线原理和无应力状态法原理确定拱圈合龙前扣索力最优拆除顺序和扣索补张拉值,确保拱圈受力合理、松索成拱后拱圈线形光滑圆顺。算例结果表明,扣索初拉力值较为均匀,所有索力值安全系数均大于2.5;拱圈松索成拱线形合理,未出现“马鞍形”;拱圈施工过程中截面拉应力均小于1.8 MPa,满足设计要求。     

重庆朝天门长江大桥扣索施工工艺

重庆朝天门长江大桥主桥为三跨连续中承式钢桁系杆拱桥。主桥钢桁梁采用悬臂架设,中跨主拱采用架设扣塔安装。其扣索采用高强度、低松弛钢绞线,单根穿挂、单根张拉工艺施工。扣索的施工主要包括施工准备工作、钢绞线下料、施工平台搭设、固定端穿索、张拉端穿索、张拉、索箍和减振器安装、扣索拆除等工序。采用MIDAS/Civil有限元软件中的空间梁单元、索单元、桁架单元建立空间杆系模型,对扣索的各根钢绞线张拉力精确计算,所有钢绞线逐根一次张拉到设计值,所有扣索最后无须调索。     

南广铁路西江特大桥钢箱拱肋吊装施工过程仿真分析

为研究南广铁路西江特大桥主桥拱肋吊装过程中结构受力状态,指导拱肋吊装施工,对拱肋吊装施工过程进行仿真分析。该桥主桥为主跨450m的钢箱提篮拱桥,拱肋采用斜拉扣挂悬拼法施工,利用MIDAS软件建立整个拱肋有限元计算模型,采用"合理位移内力法"确定扣锚索初拉索力,对不同拆除过程中结构内力及位移变化的过程进行计算并确定拆除顺序,根据确定的扣锚索初拉索力以及拆索顺序计算出整个吊装过程的主体结构及临时设施的内力及位移。计算及实践结果表明:拱肋悬臂拼装过程中扣塔塔偏和应力以及主拱内力均满足规范要求;从跨中对称向拱脚方向拆除扣锚索的顺序为最优顺序,拆除过程中结构内力及位移变化过程平缓,无突变现象。实践表明,仿真分析结果顺利地指导了现场施工,大桥钢箱拱肋高精度合龙,吊装过程中结构施工处于安全状态。     

大跨度钢筋混凝土拱桥拱圈整体预制拼装施工关键技术

牛路河特大桥为主跨195 m钢筋混凝土拱桥,主拱圈为单箱双室截面,标准段截面尺寸为7.8 m(宽)×3.6 m(高)。主拱圈42个节段采用横向整体、纵向分节段在梁场分段匹配预制,拱圈节段预制完成后由运输车运至起吊区,采用“四点抬吊”法起吊。拱圈节段采用“缆索吊机+斜拉扣挂法”由两岸向跨中逐节段对称吊装,每个节段吊装就位后,节段间纵向接头采用企口+胶拼的方式连接,并张拉对应的扣索、锚索,直至跨中合龙。为保证拱轴线线形平顺,主拱圈纵向设6道湿接缝、1个拱顶现浇合龙段和2个拱脚现浇段,以调整节段预制和拼装产生的误差。     

Determination and Optimization of Stay-cable Buckling Scheme for Mengdong River Bridge

为确保猛洞河大桥施工过程的安全、设计目标的实现、施工工序的简化,研究其拱圈施工的斜拉扣挂方案.基于考虑施工过程的平面杆系有限元法,以拱肋线形偏差(拱肋制作线形与拱肋合龙设计线形的偏差)等于0为目标,并令交于索塔同一高度处的扣、锚索水平分力相等,采用正装迭代法确定劲性骨架安装阶段的扣锚索张拉力;以拱圈应力满足规范要求为条件,用试算法确定主拱圈外包混凝土浇注过程的扣索索力初张值和调整值.在上述方案基础上,对骨架安装和外包混凝土浇注两个关键施工阶段分别进行关于拱肋线形和应力的参数敏感性分析,找出了灵敏度较大的结构参数,以便进行有针对性的控制.利用外包混凝土合龙状态的参数敏感性分析结果,对外包混凝土浇注过程中的扣索布置方案和完成后的拆除顺序进行了优化.     

预应力混凝土箱梁悬臂段下沉的复位与加固

箱梁悬臂段因错误拆除模板垫块造成箱梁挠度过大引起箱梁开裂、支架垮塌事故，介绍梁体复位采用的起吊方法及加固措施，加固后经荷载试验，证明箱梁可满足设计荷载的使用要求，加固方法是成功的。     

某公路钢桁梁悬索桥拆除施工关键技术

某公路大桥为主跨240m的钢桁梁悬索桥,该桥运营多年后出现了钢桁梁杆件变形、锈蚀等病害,需要进行拆除。为确保拆除施工安全可控,拟定4种不同的拆除施工方案,采用有限元软件对不同拆除方案进行仿真计算,确定采用从跨中向桥塔方向拆除桥面系和钢桁梁,桥面板分为5块从最外侧向内拆除。拆除施工控制过程中,采取索鞍位置校正和跨中加载等施工控制措施,以确保该桥顺利拆除。拆除监测结果表明,拆除施工过程变形和应力的实测值与计算值吻合,桥梁变形和应力均在容许范围内,拆除施工安全可控。