多塔矮塔斜拉桥合龙顶推力多目标优化研究

刚构体系多塔矮塔斜拉桥可通过在主梁合龙前施加顶推力使桥墩向边跨侧预偏,以减小主梁收缩徐变对桥墩受力的影响。将成桥状态下的桥墩应力作为目标函数,设置约束方程控制合龙施工时的桥墩应力,利用多目标线性规划方法确定合龙顶推力。计算结果表明,采用迭代计算可考虑顶推力对混凝土收缩徐变的影响,得到的合龙顶推力可使运营阶段桥墩截面拉应力最小;合龙顶推力将改变结构的应力状态,其对主梁应力状态的影响很小,但对桥墩的应力状态改变较大,由此而产生的徐变效应不能忽略;墩底约束刚度对最优顶推力的确定有一定影响,在实际顶推合龙前应进行试顶推以修正模型的墩底约束刚度。     

大跨径连续刚构桥中跨合龙顶推力研究

总结大跨度连续刚构桥合龙段施工的影响因素及中跨合龙顶推力计算方法,并针对黔江某特大预应力连续刚构桥进行顶推力及顶推位移计算。采用有限元分析方法,分析中跨顶推合龙施工对该桥梁在恒载作用和10 a收缩徐变作用下的主梁跨中挠度、主梁应力、主墩的弯矩及应力状态的影响,证明顶推合龙施工的合理性及正确性。分析结果表明:顶推施工能改善桥墩长期受力状态,避免桥墩墩底出现拉应力,配合预拱度设置,能够有效解决跨中下挠的病害。最后,验证了针对本桥所计算出来的顶推力及顶推位移能满足安全施工及运营阶段的正常使用。     

合龙条件对矮墩连续刚构成桥状态的影响分析

以四川某矮墩连续刚构桥为工程背景,分析了合龙时的温度(包括均匀温度和温度梯度)、高差及顶推力等因素对矮墩连续刚构成桥后的结构内力和线形的影响.分析表明:合理的顶推力可以有效改善矮墩连续刚构成桥后的受力状态和线形,据此提出了考虑合龙温度和混凝土后期收缩徐变影响的顶推力确定方法.     

刚构-连续组合梁桥主梁合龙关键技术

以郑少高速航海路连接线南水北调大桥辅线桥——大跨径预应力混凝土刚构-连续组合梁桥为实例,利用有限元软件Midas/Civil建立桥梁施工阶段的有限元计算模型,采用数值仿真技术探讨主梁合龙顺序、边跨现浇段满堂支架拆除时机和主梁中跨合龙段顶推力的优化调整等关键技术问题。研究结果表明:先合龙边跨主梁,然后拆除边跨现浇梁段满堂支架,最后合龙中跨主梁的桥梁合龙方案对桥梁线形和结构后期受力有利;在一定变化范围内,顶推力、温度变化均与顺桥向位移成线性关系,拟合计算结果可以得出顶推力与温度变化关系的计算公式,根据该公式可以对设计顶推力进行优化调整。论文所得结果指导了该刚构-连续组合梁桥的主梁合龙施工,并对类似桥梁主梁合龙施工具有借鉴意义。     

高速铁路大跨度刚构部分斜拉桥设计关键技术北大核心

预应力混凝土部分斜拉桥结构刚度大,经济性好,适宜铺设无砟轨道,是200~300 m跨度高速铁路桥梁的首选桥型。本文以高速铁路主跨248 m刚构部分斜拉桥为背景,研究高速铁路大跨度刚构部分斜拉桥合理的结构体系、轨道平顺性、索梁荷载比、合龙顶推力等关键技术。静力计算结果表明:刚构体系比连续梁体系刚度更大,经济性好,更有利于行车安全性;两种结构体系轨道不平顺均能满足要求,对于长短波不平顺,与连续梁体系相比刚构体系中跨不平顺值小,边跨不平顺值大;索梁荷载比与斜拉索刚度成正比,与主梁刚度成反比;刚构部分斜拉桥合龙后的收缩徐变和高温合龙导致结构产生附加内力,合理设置顶推力须综合考虑主墩受力与运营阶段塔顶位移。     

大跨径连续刚构桥合龙段顶推施工技术

连续刚构桥中跨合龙前,在中跨两悬臂端箱梁的角点上,均匀地施加一对水平推力,对于调节桥墩的受力有较明显的作用。结合向莆铁路莆田特大桥跨沈海高速公路连续刚构合龙段的施工,介绍了合龙段的顶推施工工艺及主要控制要点。     

多跨连续梁合龙顺序的优化以及混凝土初始加载龄期的探讨

以衡阳耒河的预选合龙方案为依据,通过MIDAS有限元软件模拟该桥4种不同方案的施工过程,从最终合龙后在短期组合作用下跨中底板应力分布情况以及承载能力组合状态下每跨的最大累计位移2方面对合龙方案进行对比分析,并得到最合理的合龙顺序。研究结果表明:混凝土的收缩徐变变形与混凝土加载龄期有关,混凝土徐变随加载龄期的增长而单调的衰减,考虑不同的混凝土初始龄期通过MIDAS有限元软件模拟在成桥,成桥3a;成桥10a后桥梁跨中最大挠度,确定合理的初始加载龄期,节省施工时间的同时对后期挠度的影响不大。     

呼准铁路黄河特大桥刚构连续梁设计关键技术研究

呼准铁路黄河特大桥主桥采用高墩、长联、大跨刚构连续梁的结构形式,为了确保结构设计安全,需要解决以下关键技术问题:选择合龙顺序、确定合龙顶力、减小梁体徐变下挠、解决梁端和支座处较大的水平位移等。结构设计时运用有限元程序对主桥进行了整体静力分析、箱梁横向环框计算、桥墩罕遇地震延性分析以及车桥耦合动力仿真分析等详细计算,确定主桥为2个固结墩;采用先合龙次中跨、再次边跨、然后边跨、最后中跨的合龙顺序;在设计条件下采用9 000 kN的跨中合龙顶力;通过调整钢束张拉顺序、二期恒载上桥时间以及预留体外预应力束等措施解决大跨梁的徐变下挠;通过设置梁端大位移伸缩装置及大位移活动支座适应梁体较大的水平位移。结果证明刚构连续梁的结构受力和变形均满足规范要求。     

高铁拱塔斜拉桥跨运营铁路主梁顶推控制分析

顶推施工能够有效降低跨运营铁路主梁施工对既有线路的影响,而顶推施工方案选择及主梁线形控制对于主梁能否顺利合龙及成桥线形有直接影响。以常益长高速铁路跨石长铁路拱塔斜拉桥的主梁顶推施工为依托,建立全桥有限元模型,模拟两种顶推施工方案;通过试算确定临时扣索及拱索索力,以控制顶推过程中主梁的线形变化及受力,确保主梁的安全精准合龙。结果表明,扣索方案,小、大里程侧转角分别为0.000 3、0.000 1 rad,两侧主梁竖向位移均为-30 mm,扣索索力最大2 860 kN,钢梁应力介于-34.09～31.76 MPa之间,扣塔应力介于-130.84～58.31 MPa之间;扣索+拱索方案,小、大里程侧转角分别为0.000 3、0.000 1 rad,两侧主梁竖向位移均为-31 mm,扣索索力最大2 580 kN,拱索160 kN,钢梁应力介于-34.40～32.81 MPa之间,扣塔应力介于-124.64～55.21 MPa之间;两种方案下合龙线形及受力均在合理范围内。不同合龙方案成桥钢梁应力差值均在1.0 MPa以内,成桥位移差值在1.0 mm以内,两者差异极小。为施工简便,优先推荐张拉扣索...     

钢桁梁斜拉桥双斜杆合龙段合龙技术研究

钢桁梁斜拉桥双斜杆合龙段存在左右2根斜杆,弦杆与斜杆的合龙顺序需根据合龙口杆件调节的难易程度及对合龙杆件的保护措施综合确定。以一座公铁两用钢桁梁斜拉桥为背景,根据杆件合龙顺序,通过敏感性分析确定对拉、对顶、单点荷载、调索、压重等对合龙口位移影响的程度,选定合适的合龙方案。以杆件内力不超限为原则,对强制合龙时的安装误差作了限制,以此保护合龙段杆件。最终选定的合龙顺序为先下弦杆,再斜杆,最后上弦杆,合龙效果良好。     

重载铁路高墩大跨刚构连续梁桥设计研究

刚构-连续梁桥随着跨度、墩高、联长的增加,结构设计中对刚臂墩个数、合龙顺序、中跨合龙顶推力的选取以及结构稳定性等成为关键技术问题.以神瓦重载铁路永兴沟高墩大跨刚构连续梁桥为工程背景,通过理论计算和数值模拟相结合的方法,研究确定主桥采用3个刚臂墩,先合龙刚构-连续跨、再合龙刚构跨、最后合龙边跨的合龙顺序以及3000 kN...     

多跨预应力混凝土连续梁桥合龙顺序研究

多跨预应力混凝土连续梁桥属于多次超静定结构,受力状况复杂,选择最优的合龙顺序对桥梁建设至关重要。以宁夏一座8跨公路连续梁桥工程为背景,为得到该桥合理的合龙方案,采用有限元法计算4种不同合龙顺序下全桥的竖向位移、支座纵向位移以及箱梁截面底板下缘、顶板上缘的应力。通过分析这4种合龙方案的优缺点,确定了该桥最理想的合龙顺序为边跨→中跨→次中跨→次边跨,讨论了施工控制中相关注意事项。     

中跨合龙段顶推方式影响分析

连续刚构桥中跨合龙顶推主要是为了调整两合龙面间距,改善结构应力和内力,使得成桥后结构的内力和应力处于安全使用状态。以小河沟特大桥为分析对象,建立Midas/civil有限元模型,计算分析本桥处于最大不平衡状态和成桥状态时,中跨合龙段拟采用的两种顶推方式对主梁结构线形、应力和内力的影响,并依据现场情况,确定最佳顶推方式。现场监控表明,采用的顶推方式达到了预期的目的,确保了小河沟特大桥成桥线形和受力处于较为合理的状态。     

大跨度箱梁桥温度与混凝土收缩徐变耦合效应分析

为准确考虑温度对大跨度混凝土箱梁桥长期力学行为的影响,以帕劳共和国KororBabeldaob桥为例,利用Midas/Civil软件建立分层模型反映箱梁顶板、底板以及腹板的温度差异,采用B3模式计算温度与混凝土收缩、徐变的耦合,深入探讨了该耦合作用对箱梁关键截面预应力损失、挠度以及应力的影响。研究结果表明:温度与收缩、徐变耦合作用使合龙时及合龙18a后主墩顶负弯矩区预应力损失分别增大30.9%和13.5%;使合龙18a后主跨跨中挠度增大47.3%,主墩顶负弯矩区箱梁顶板应力减小40.1%,对底板应力基本无影响;且温度越高,主跨跨中下挠速度越快,主墩顶负弯矩区顶板应力在桥梁运营前期降低越快,在运营后期顶板应力逐渐趋于定值。     

柔性墩桥梁的机械架设

结合南昆线子午河大桥的施工实例，介绍柔性墩桥用架桥机架梁过程中的温度伸缩，恒载伸长，梁混凝土收缩徐变，活载伸长，墩顶水平位移等的调整量及调整方向的确定，墩顶调整方案的实施及高速量的修正。     

桥墩墩顶横向水平位移限值的研究

结合现行桥梁设计规范的修订工作,对桥墩墩顶横向水平位移的限值进行研究。首先对国内外关于墩顶横向位移的限值进行比较,然后从既有线选择了3种代表情况计算其墩顶位移值来进行统计分析,从而提供确定合理限值的依据,最后提出结论性意见。     

长联高墩大跨不对称连续刚构桥设计与施工研究

研究目的:在山区不对称峡谷设置桥梁时,可采用长联高墩大跨不对称连续刚构桥。这种桥型与刚构连续体系相比,具有稳定性好、施工相对简单、桥型美观、养护维修方便等特点。本文结合工程实例,对具有这种特征的桥梁从结构受力与变形特点、合龙顺序与合龙措施、大的边中跨比值对结构的影响、T构悬臂施工阶段安全性等方面作了分析研究,以期能供类似桥梁工程设计施工时参考。研究结论:长联高墩大跨不对称连续刚构桥梁部弯矩、桥墩的水平位移、桥墩截面弯矩等均不对称,合龙段顶推能使结构墩顶、墩底弯矩有明显的减小,其减小幅度与桥墩刚度以及桥墩离不动点的距离有关,合龙时是否施加顶推力对箱梁弯矩影响很小。对于这种桥型,需要合龙顶推时,中跨→次边跨→边跨的合龙顺序有利于减小合龙成本,加快施工进度。顶推时合龙段处普通钢筋、临时锁定杆件等不能焊死,必须保持水平向的活动。当边中跨比值偏大时,应采取有效措施防止腹板开裂。由于全桥合龙后受力需要,在边主墩的双肢之间不设永久横撑,但为了保证没有设置永久横撑的高桥墩在T构悬臂浇注阶段的稳定性,可考虑设置型钢临时横撑。     

不同合龙方式对连续梁桥成桥状态的影响

当混凝土连续梁采用悬臂施工时,结构的内力和变形是随着施工过程不断形成和变化的,合龙方式不同时由混凝土自重、收缩徐变以及钢束次内力所引起的成桥后的变形和内力有较大差异。以某连续梁桥施工控制为例,采用了大型有限元分析软件Midas/Civil从自重、徐变次内力以及钢束次内力等方面,分析了先边跨合龙和先中跨合龙两种合龙方案对连续梁桥成桥线形和内力的影响,通过对变形和内力的分析结果进行对比、论证,得出了最优的合龙方案。     

混凝土收缩对空心墩墩顶实体段的应力影响研究

为分析混凝土收缩荷载对空心墩墩顶实体段应力的影响,以某单线铁路空心墩为例,对墩顶实体段进行结构有限元建模分析。分析表明:仅考虑竖向荷载(含动力系数)时,最大拉、压应力出现在顺桥向;考虑混凝土收缩荷载后,最大拉、压应力出现在横桥向,且拉应力数值增加明显,尤其是横桥向拉应力增加2~3倍,混凝土收缩荷载对墩顶实体段应力影响很大,设计配筋时应予以考虑。     

预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术

以杭州—黄山高速铁路(40+2×72+40)m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用有限元软件Midas Civil分析了不同合龙顺序对悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥成桥内力和累计施工位移的影响,探讨了平衡配重、合龙口锁定、解除临时约束等预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术。结果表明,合龙顺序对连续梁桥成桥内力和累计施工位移影响较大,4跨连续梁宜采用先对称合龙中跨、再对称合龙边跨的顺序。