粉砂岩隧道支护结构稳定性现场试验研究

支护结构稳定性是粉砂岩地层大断面隧道修建过程中的科学问题。以贵州高速公路大院隧道为依托,现场量测掌子面岩体信息,绘制极点、节理密度和赤平投影;通过现场试验,研究隧道围岩变形特性、支护结构力学响应。粉砂岩地层扁平大断面隧道变形以拱顶沉降为主,二次衬砌及早施作,有效地控制围岩大变形和坍方。围岩压力分布基本呈现"上大下小"特点,比较现场实测值与比尔鲍曼理论、谢家烋理论、普氏理论、泰沙基理论和铁路隧道设计规范计算值,推荐比尔鲍曼理论作为粉砂岩大断面隧道围岩压力计算公式。建议取消拱部锚杆,采用带有注浆性质的锚管,提高粉砂岩节理面强度。拱部衬砌处于抗拉控制大偏心状态,应加强拱顶内侧、拱脚外侧配筋。     

拱索体系加固的刚架拱桥荷载横向分布

针对传统的钢筋混凝土刚架拱桥采用拱索体系加固的要点和措施,提出了计算拱索体系荷载横向分布的弹性支承连续梁法。该方法假定荷载作用在由各拱片或索组成的空间桥梁结构中,通过计算荷载作用在截面处各拱片或索的刚度,根据桥梁的横向联结刚度,建立一弹性支承连续横梁来计算荷载在各拱片的横向分配,从而把空间问题转化为平面问题来处理。空间有限元分析结果和实桥试验结果对比表明:用拱索体系加固刚架拱桥,能有效地提高该桥的极限承载能力;该方法是一种简单、实用、偏于安全的设计计算方法。     

赤水市凉江大桥总体方案设计

赤水市凉江大桥采用主跨跨径200 m非对称斜拉-拱组合桥跨越赤水河道。无背索桥塔由混凝土直线塔与钢管曲线塔组合构成，9根斜拉索锚固于钢管曲线塔。拱肋采用中承式多项式悬链线无铰提篮钢箱拱，拱肋截面宽2 m，高3 m，共布置22对吊杆。主梁采用纵横梁体系，全宽26.6 m，横梁与吊杆同间距每8 m设置一道。空间有限元计算结果全面地反映了索塔、拱肋与主梁构件的受力特点及应力分布情况。     

三铰拱架设计、安装、拆卸问题的商榷

三铰拱架的特性,曾经在“公路半月刊”1959年第14号介绍过。今年公路月刊,再次刊载了一篇“三铰拱架的安装”。据了解,在四川、贵州等地,均使用过三铰拱架,跨径大小不一。它们有共同的优点,但构造上却有差别,有成功,也有失败。作为技术问题是值得商榷的。(一)设计方面(1)拱架轮廓形状及尺寸的确定设计四川乙桥的木拱架时,设计者力图作到拱的压力线,通过桁拱的断面中央。使上下弦距压力线的距离,两者接近相等,以便充分利用木材。并力图使腹杆内力达到最小,以减小拱架变形。同时又注意到不能使拱桁高度过大。为了上述目的,设计者调     

系杆拱桥稳定性探索——考虑拱梁共同作用

研究了柔性拱柔性梁组合的桥梁拱肋面内稳定性。根据结构特点,柔性拱由拱、梁及吊杆三种元件有机组成,拱的稳定性当属于多层次的弹性基础的二铰曲杆稳定性问题,拱轴线变形曲率变化的微分方程属于非线性问题,由于桥梁结构的变形要求当属小挠度问题,拱轴线的变形曲线设定为近似的正弦曲线,并以吊杆的变形机理为基础,使问题线性化,推导出三者变形协调的吊杆变形系数k,由拱轴压力引起纵向挠曲的弯矩与吊杆附加力对拱反作用力的弯矩,它们与变形曲线的曲率变化的关系建立微分方程,并以差分法求解,得出临界水平力及轴压力的简化公式。以实例介绍了实用计算的过程,最后探讨了系杆拱桥有关尺寸变化对临界力的影响。     

不同断面形状的装配式波纹钢管隧道受力特性对比

为了明确装配式波纹钢管隧道(FCSPT)在不同断面情况下的受力特性，设计了3种断面形状(圆形、管拱形、半圆形)的跨度均为10.4 m的波纹钢管(明挖)隧道，并借助ABAQUS有限元软件建立二维平面应变模型，对不同断面形状的装配式波纹钢管隧道在覆土荷载作用下的变形、内力、应力以及管周土压力分布情况展开研究。研究结果表明：相同覆土情况下，半圆形波纹钢管隧道变形远远小于圆形及管拱形；3种断面隧道内力最大处有所不同，圆形隧道在仰拱及起拱线位置，管拱形隧道在拱腋及其下方曲率变化较大处，而半圆形隧道集中在拱脚位置；3种断面形状的波纹钢管隧道起拱线以上区域管周土压力分布非常接近，而圆形与管拱形隧道之间管周土压力的差别主要出现在起拱线以下的拱腋及仰拱区域。     

拱轴线的统一数学描述探讨——三次NURBS表示法

该文在拱桥传统设计的基础上介绍了圆弧拱、二次抛物线拱、悬链线拱等拱轴线的统一数学描述,论述了3种拱轴线的NURBS技术处理方法和措施,得出了3种拱轴线的NURBS方法的参数计算公式,通过参数的变化控制NURBS曲线的形状,精确描述各种拱轴线,并就悬链线拱的传统计算方法和NURBS计算方法进行了实例计算对比。     

某钢管拱桥拱肋悬拼中的扣索计算

钢管拱桥拱肋的拼装常采用缆索吊机加扣索悬拼的施工方法，在拱肋悬拼中，扣索的计算如节段较多，往往要解多次超静定，计算较为复杂。介绍一种快速简捷而又安全可靠的计算扣索内力的“振频测试”方法，即先确定一组或多组钢绞线的内力，再简化为一般的力学模型来计算未知扣索的内力。     

求解合理拱轴线的加权能量方法

通过构造一种基于拱轴线变形能的多参数拱轴线优化方法,以处理控制参数较少的函数曲线难以使拱轴线与压力线重合的问题。该方法以加权能量函数作为优化目标,运用样条曲线逼近主拱圈压力线,并建立主拱圈位移影响矩阵来计算主拱圈的位移调整量。加权能量方法将各个单元的弯曲变形能总和作为优化目标,通过给予每个位置的单元弯曲变形能不同的加权系数来达到调整拱轴线上各点的弯矩分布的目的。算例分析说明求解的拱轴线坐标是合理的,应用平均加权和高斯加权方法可有效减少主拱圈弯矩。     

大跨径拱桥拱轴线允许偏差的探讨

针对大跑径拱发展中拱轴线允许偏差问题进行探讨。指出以设计拱轴线为基础来评定、控制偏差的不足。建议以恒载压力线为基础来评定、控制偏差。通过理论分析推导出实桥恒载压力线的计算方法。根据这一方法，计算了典型拱轴线偏差对内力的影响。     

中承式钢箱提篮拱桥设计

武汉市汉口至阳逻江北快速路新河大桥采用(48+196+48)m的中承式钢箱提篮拱桥。主拱采用等截面钢箱提篮拱,截面尺寸为2.5 m×4 m(宽×高),拱肋分为25个节段,采用斜拉扣挂缆索吊装法施工。2片钢箱主拱肋间设5道横撑,并外包装饰板。边拱采用预应力混凝土结构,为等高矩形截面,截面尺寸为2.5 m×4 m(宽×高),采用现浇法施工。主跨桥面系采用“钢纵横格子梁+混凝土桥面板”的组合梁体系,边跨桥面系采用混凝土格子梁体系;沿全桥通长设置钢绞线柔性系杆。吊杆采用环氧喷涂钢绞线成品索。拱座采用大体积混凝土结构,拱座主拱外包混凝土处设置装饰段,使边、主拱曲线流畅过渡。建立整体及局部模型进行计算分析,结果表明结构安全可靠。     

介绍圆形竖曲线绘制改进方法

目前我国公路纵断图上竖曲线的设计绘制方法,一般是先定出切线后再插入竖曲线,并参考使用人民交通出版社出版公路技术资料七之“圆形竖曲线测设表”附图1为旧法之纵断面图。1953年苏联Н.М.安东诺夫提出“公路纵断面上竖曲线设计新法”一书(人民交通出版社出版,汪新宁译)。新法具有一定优点,但计算时间略长一些。曾在山东省丘陵区长80公里的某线试用新法设计,自制竖曲线模板亦不困难,试用的结果尚无很大困难之处。现公路总局设计文件示例中,指出一二级路竖曲线使用Н.М.安东诺夫新法设计,其他等级路线仍用旧法。旧法存在的缺点除王心方同志所述者外(见1957年第4期“公路”月刊),另一缺点是绘制纵断面图过于复杂。为改进目前纵断图上竖曲线计算绘制办     

视距曲线坐标计算法研究及应用

为简化视距曲线的绘制过程、提高视距曲线的绘制速度和准确性,采用归纳演绎法和理论分析法对现有道路视距计算和检验方法进行分析论证,并根据视距曲线动态形成过程建立视距检验模型,借助二维直角坐标函数关系,推导出一种新的视距曲线计算方法,可用于直接绘制视距曲线,且在实际案例中验证了其准确性和可行性。研究结果表明:1)视距曲线是由相邻视距线的交点连接构成,视距线选取越密则交点越多,连接形成的视距线无限趋近于标准视距包络曲线; 2)视距曲线坐标计算法能够直接求解视距曲线上的坐标点,适当选取若干视线点用于计算即可较准确地得到视距曲线,计算结果误差小,且具有安全性,能够用于对道路视距进行安全性检验和评价工作。     

利用连拱作用求刚架系杆拱的内力影响线

刚架系杆拱桥中墩(桩基)、系杆和主拱肋之间相互作用,形成明显的“三位一体”关系,而这种关系集中体现在拱墩结点的变位上。该文利用连拱计算中的换算刚度法,分析刚架系杆拱的拱墩结点变位对内力的影响,并求得其相关的内力影响线方程。     

双卵型曲线的设计与计算

一、前言目前国内公路在曲线设计中常采用回旋曲线和圆曲线的各种不同类型的组合形式。本文研讨的是用二个回旋线连接三个同向圆曲线的组合型式(或称双卵型)的设计计算方法,此法可推广适用于多卵型。     

沙河大桥50m预应力T梁施工工艺

５０ｍＴ梁预制采用先进的变频震动器振捣工艺，节约能源，改善施工环境：在制梁台座上预设拱值，有效地解决了Ｔ梁反拱值过大，桥面铺装不需要二次调坡的问题；安装采用二次提升及复全“Ｓ”形曲线的方法解决了受地形所限的“长”、“大”构件的吊装困难。     

多孔小净距隧道施工力学特性数值模拟与现场实测研究

以珠海市兴业快线东段隧道为工程背景,在FLAC^3D平台上对其开挖支护全过程展开数值模拟,重点关注隧道拱顶沉降及复合式衬砌围岩压力分布,并与现场监测结果相互验证。结果表明,带临时竖撑的上下台阶开挖方法引起的拱顶沉降呈“急剧沉降—缓慢变化—稳定收敛”的变化趋势,数值模拟与现场实测沉降终值基本一致,均小于规范要求的预留变形量,带临时支撑的上下台阶开挖方法可用于类似条件下隧道工程施工;主洞初期支护围岩压力呈外侧大内侧小、上部大下部小的分布形态,最大值出现在隧道拱肩位置(临时竖撑处);受后行主洞隧道开挖的影响,先行辅洞隧道初期支护上的围岩压力减小,二次衬砌承担了部分围岩压力,初期支护和二次衬砌的荷载承担比约为6∶4(内侧)、7∶3(外侧)。     

浅埋偏压小净距三洞并行隧道合理开挖顺序、工法与明洞施工研究

为研究浅埋偏压小净距三洞并行隧道的合理开挖顺序、施工工法及明洞施工影响，基于甬舟公铁路中公路涨茨隧道与铁路洋山隧道并行段，建立三维偏压山体与三洞并行模型，对不同开挖顺序与工法下围岩、支护结构受力变形展开比选研究，并对明洞施工的作用效果及合适施作时机展开研究。(1)铁路隧道与公路左线拱底隆起区、与公路右线拱顶沉降区产生贯通，且公路隧道塑性区集中于近铁路隧道中下侧；隧道开挖导致自身洞周变形加速，相邻隧道拱顶、地表隆起，近侧拱腰扩张、对侧拱腰收敛。(2)公路左线拱顶、地表在相邻隧道施工时会出现隆起，且先开挖左线隆起时间最短，先开挖左线的工法中顺序3(公路左线-公路右线-铁路隧道)在围岩支护体系受力变形最优。(3)考虑施工速度及减小偏压隧道工法导致围岩扰动，提出三洞采用CD-二台阶-反向CD的新工法。该工法能进一步减小结构受力变形，并对铁路隧道拱腰收敛改善效果显著。(4)左线明洞施工回填土处未发生塑性破坏，且可以改善支护结构受力数值及不均匀(初支在左拱腰、二衬在右拱脚受力较大)的情况；左线明洞-左线暗洞-右线为最佳明洞施作时机，减小了支护体系的受力变形以及铁路隧道与右线的拱底隆起，并对右线左拱...     

深圳茅洲河碧道燕罗人行桥设计

深圳茅洲河碧道燕罗人行桥主跨108 m,桥宽11.5 m,矢跨比1/11.74,采用双层桥面布置,拱顶处互通。桥梁设计采用下穿式斜拉-拱桥组合结构体系,降低了拱脚水平力,提高了主拱刚度。拱肋采用分离式钢箱截面,截面高1.2 m,高跨比1/90,拱脚采用PBL剪力键与混凝土拱座连接。主梁采用1.2 m高焊接工字钢梁,拱梁之间采用钢管立柱连接。桥塔采用现浇变截面混凝土斜塔,塔高13.04 m,倾角37.06°,塔顶3.75 m为锚索区,采用混凝土外套钢帽的构造。拉索采用镀锌钢丝拉索体系,主索及背索上端交叉锚固于混凝土桥塔上,主索下穿拱肋段采用“钢管内置定位器”构造,背索下端通过锚拉板锚固于背索承台上。基础采用?150 cm钻孔灌注桩。为控制人致振动加速度,在跨中和四分点处设置TMD,达到了良好的人行舒适度。     

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。