超大直径自应力钢管混凝土索塔设计与施工关键技术

该文介绍了刘家峡大桥超大直径自应力钢管混凝土索塔设计与施工关键技术。该桥采用了伊斯兰民族建筑风格以体现其地域文化特点。又因其独特的自然人文条件使该桥特色鲜明。尤其是采用了首座自应力钢管混凝土索塔,为目前世界上最大直径的钢管混凝土结构,拓展了钢管混凝土结构适用范围。为此,需利用国内外研究成果对界面粘结强度进行检算,同时采取了剪力钉和自应力混凝土等必要措施,并对钢管混凝土桥塔的抗震性能进行了深入的研究。该桥钢管的制作、安装、大直径自应力钢管混凝土的应用均超出目前应用范围,常规吊装设备已不适宜。通过相关研究确定了合理的制造、组拼和安装工艺,形成了设计与施工的成套技术。     

大跨度钢管混凝土拱桥吊装过程的优化计算方法

将最优化计算理论引入到拱桥拱肋吊装计算中，采用一阶分析法来确定拱桥的合理施工状态，求出各施工阶段的扣索索力和拱肋吊装高度，模拟了钢管拱肋的拼装过程，有效地解决了千斤顶斜拉扣挂体系调索次数与方法限制的难题。     

钢管混凝土拱桥灌注混凝土过程中钢管受力分析

钢管混凝土拱桥在压力灌注钢管内混凝土过程中,钢管受力十分复杂,对于其安全性必须引起重视。该文以上海浦东长清路川杨河桥为例,介绍了其拱肋及内部加劲构造,建立组合有限元模型,分析了拱肋钢管在灌注过程中的混凝土压强作用下的受力情况,并对几种加劲构造的作用作了分析,在此基础上对设计和施工中应注意的问题作了小结。     

钢管与钢管混凝土复合拱桥

提出钢管与钢管混凝土复合拱桥的概念，介绍了试验桥－福建省福鼎市山前大桥的设计要点。     

钢管混凝土拱桥施工过程的应力监测与研究

介绍大跨径钢管混凝土拱桥的施工监控理论和方法,对烟台市养马岛跨海大桥主桥建立了有限元分析空间模型,采用空间有限元分析系统(MIDAS/Civil)对整个施工阶段进行了分析计算,并通过该桥全过程的施工监测结果,探索大跨径钢管混凝土拱桥的受力特性。结果表明,施工控制所采用的计算模型、监测方法和控制方法是可行的。     

钢管混凝土拱桥施工过程结构分析

近年来钢管混凝土拱肋由于具有良好的力学性能在桥梁结构中得到了广泛应用,文中以一座百米跨度的钢管混凝土拱桥为例，采用生死单元的方法对结构施工过程进行了有限元模拟，分析了施工过程中结构的应力与变形情况。     

斜拉桥混凝土索塔的疲劳损伤

车辆荷载作用、风力、温差等因素会造成索力的变化。这些反复的、有周期的作用将会使混凝土斜拉桥的索塔出现疲劳损伤，导致承载能力下降、使用寿命减少。通过长期观测，统计出索力的周期变化索力影响，算出索塔混凝土的疲劳荷载强度，分析索塔的疲劳损伤演化，估算疲劳寿命。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工优化分析

目前,大跨度钢管混凝土拱桥较多采取无支架缆索吊装悬拼法施工,通过将拱肋分段预制再悬臂拼装的方式形成主拱,其最终结构的形成要经过一系列结构体系的变化。在施工时,扣索索力大小直接关系到拱肋成拱线形和最终受力状态,因此索力计算十分重要。在拱肋合龙之后要灌注钢管内混凝土,而灌注顺序对成桥后结构受力及施工中的结构稳定性有较大影响。该文以唐家河大桥为工程背景,采用桥梁结构有限元软件Midas/Civil建立空间有限元模型,基于一次张拉扣索的思想,运用弹性-刚性支撑法和基于影响矩阵的未知荷载系数法对扣索索力进行计算和优化分析,对比合龙线形偏差发现优化算法合龙精度更高。对不同灌注顺序进行对比分析,发现较为合理的灌注顺序为先内侧下弦管,再内侧上弦管,然后外侧下弦管,最后灌注外侧上弦管。     

异型钢管混凝土拱结构多元回归优化分析

为探讨多拱肋宽幅异型钢管混凝土拱桥多个结构参数对结构行为的影响,基于多元回归分析软件Design-Expert,得出考虑多因素交叉影响响应的回归公式,取关键节点(截面)力学响应为控制目标,对结构进行优化验证。结果表明：利用实验设计给出多元回归公式,可不必再进行数值或解析分析就能得到桥梁结构响应;在二阶交叉参数中,拱肋钢管壁厚与边拱吊杆张拉力、拱肋钢管壁厚与中拱吊杆张拉力、拱肋钢管壁厚与水平拉索张拉力这3种参数交叉作用对边拱拱顶应力影响显著;拱肋钢管壁厚与水平拉索张拉力、边拱吊杆张拉力与水平拉索张拉力这两种参数交叉作用对中拱拱顶应力影响显著。当拱肋钢管壁厚参数水平为0.697 9,边拱吊杆张拉力参数水平为-0.056 1,中拱吊杆张拉力参数水平为0.378 7,水平拉索张拉力参数水平为-0.132 2时,桥梁结构响应获得较好优化效果;分析优化后的修正数值模型,桥梁结构变形、内力和应力均有明显减小,优化效果较显著。     

大跨度悬索桥上部结构施工过程中混凝土索塔的应力控制

本文以四渡河大桥为工程背景，根据大跨度悬索桥上部结构施工过程中索塔的受力特性，合理划分施工阶段，采取主鞍预偏、分次顶推的方法，有效控制索塔应力。可作为其他类似工程控制的参考。     

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。     

钢管混凝土拱桥建设过程中线形的确定与控制

为解决钢管混凝土拱桥施工监控过程中线形的确定和与控制问题,详细阐述了其建设过程中不同阶段对应的线形概念、推导过程及线形控制要点,并以无应力状态法为基础,结合工程案例,采用有限元软件对1座钢管混凝土拱桥进行数值分析,从设计线形开始,连续推导出成桥线形、成拱线形、制造线形和安装线形,用以指导桥梁施工过程中的线形控制。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注顺序优化

钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注是施工中的控制性工序,为保证灌注过程的安全,在分析、比较弹性稳定计算方法和弹塑性稳定计算方法的特点和差别的基础上,提出了以施工过程中的弹性稳定安全系数为评价标准和用弹塑性稳定分析方法进行校核验算的拱肋混凝土灌注顺序优化方法,并以千岛湖1号特大桥为例进行了分析计算,同时还讨论了钢管拱肋合龙时初始应力对灌注顺序优化结果的影响。分析结果表明,最优的灌注顺序和拱肋合龙时的初应力关系密切,不同的拱肋架设方法将导致最优的灌注顺序发生变化。因此进行拱肋混凝土灌注顺序设计时,应该按照实际拱肋拼装过程考虑钢管拱肋的初应力。     

钢管混凝土拱桥吊装过程线形监控方法

运用前方交会方法可保证每节钢管拱肋的吊装符合设计线形.工程实践表明,该方法运用恰当,实施方便,数据精度满足要求,达到了监控线形的目的.     

钢管拱肋混凝土灌注过程计算分析

钢管拱肋在灌注混凝土的过程中,钢管应力及变形会随着灌注过程发生变化,如灌注过程未进行有效控制,可能会使拱肋局部构件应力、变形过大,从而影响最终桥梁总线形、承载能力及耐久性。针对此问题,介绍了钢管混凝土灌注过程中荷载计算及分析方法,并对金盘大桥钢管混凝土灌注进行了分析。     

钢管混凝土提篮拱桥施工过程结构分析

以跨径112 m钢管混凝土提篮拱桥为例,采用大型有限元软件Midas civil建立空间计算模型对结构施工过程进行了有限元模拟,分析了施工过程中结构的应力和变形情况,为桥梁结构施工控制提供了依据.该桥成桥线形与设计线形吻合良好,施工控制效果显著.     

钢管混凝土拱桥吊装过程线形监测方法

在在跨度钢管混凝土拱桥吊装施工中，其关键技术之一是主拱线形控制。根据控制测量原理及技术要求，运用前方交会方法可保证每节钢管拱肋的吊装符合设计线形。工程实践表明，该方法运用恰当，实施方便，数据精度满足要求，达到了监测控线形的目的。     

公路隧道湿喷混凝土配比优化试验研究

研究了速凝剂掺量和减水剂掺量对公路隧道施工过程中湿喷混凝土塌落度、回弹率和抗压强度的影响,并分析了塌落度与抗压强度之间的对应关系。结果表明,当速凝剂掺量为2%、4%、6%、8%时,湿喷混凝土的初凝时间平均值分别为201、165、152、144 s,湿喷混凝土的终凝时间平均值分别为442、422、345、330 s。随着速凝剂掺量的从2%增加至8%,湿喷混凝土的初凝时间和终凝时间都呈现逐渐减小的趋势;速凝剂为6%时湿喷混凝土的回弹率最小,当速凝剂掺量为4%、6%时,湿喷混凝土试块的抗压强度都高于30 MPa,满足湿喷混凝土对抗压强度的要求;随着减水剂掺量的增加,混凝土坍落度呈现逐渐增加的趋势;随着湿喷混凝土坍落度的增加,平均回弹率呈现先减小后增大的趋势,在120～140 mm范围内时湿喷混凝土的平均回弹率最小。添加水泥重量6%的速凝剂和水泥重量1.0%的减水剂的湿喷混凝土的密度都在2 100 kg/m~3以上,平均抗压强度达到32.56 MPa。     

钢管混凝土拱桥吊装过程的最优化计算分析

以在建的主跨460 m的中承式钢管混凝土拱桥———巫峡长江大桥为例,在综合考虑拉索的垂度效应与结构几何非线性影响的基础上,采用一阶最优化计算方法来确定拱桥的合理施工状态。以成桥后拱肋的线形为目标函数,施工中拱肋节段的预转折角为设计变量,利用施工优化的原理,直接建立施工期结构状态可测变量与成桥状态目标函数之间的关系。通过对目标函数的最优化处理,求出各施工阶段的扣索索力和拱肋吊装高度,模拟了钢管拱肋的拼装过程。计算结果表明:将最优化计算理论引入拱桥的施工过程计算中是可行的,结果也是合理的。