双薄壁墩T构转体桥0号块悬臂施工过程空间应力研究

针对双薄壁墩的T构转体桥0号块内部结构复杂,施工阶段桥梁结构受力情况发生变化,以太白集特大桥T构桥为研究对象,对其悬臂施工阶段控制工况0号块进行空间应力分析。采用实体有限元软件MIDAS-FEA建立0号块与刚构双薄壁墩局部精细化有限元分析模型,以不同施工阶段梁段受力情况为荷载工况,通过圣维南原理在1号块块端施加荷载,分析悬臂施工过程0号块以及双薄壁墩空间受力情况与应力分布特点,为实际工程施工提供相应参考。研究结果表明,在悬臂施工阶段2种最不利状态下0号块与双薄壁墩均处于受压的状态,0号块横隔板受到很小的拉应力,双薄壁墩受到的压应力小于0号块所受到的压应力,T构转体桥最不利施工阶段为桥梁处于最大双悬臂状态时。     

宜万铁路叶溪河大桥梁部线形控制技术

新建宜万铁路叶溪河大桥,上部结构为(70+108+70)m一联三跨预应力混凝土连续刚构箱梁,连续梁桥主梁按双线Ⅰ级铁路设计,采用三向预应力体系,全预应力混凝土构件。全桥共分63个梁段,中支点0号梁段长度13 m,挂篮悬浇梁段长度分成3.0、3.5、4.0 m和5.0 m,合龙段长2.0 m,边跨直线段及合龙段共长7.7 m,最大悬臂浇筑块体重1 484 kN。0号块采用预埋托架法施工,其余梁段采用挂篮悬臂对称施工。介绍各梁段和合龙段施工时线形控制技术,对类似桥梁的施工具有借鉴意义。     

曲线连续刚构桥0号块实体分析研究

贵阳至广州铁路圣泉1号特大桥是目前国内曲线半径最小、联长及跨度最大的双线铁路桥,主桥为(40+6×80+40)m刚构-连续组合梁体系,采用三刚构墩方案。对于一般直线桥通常在0号块计算分析时采用平面杆系计算模型进行分析,其结果是符合或接近实际情况的。但对于小半径曲线连续刚构桥而言,墩梁固结0号块受力复杂,按平面杆系计算模型所得到的应力状态与实际情况存在较大差异。因此,全面分析其空间应力状态非常重要。本文利用Midas Civil和ANSYS分别建立了全桥整体和0号块局部详细有限元模型,分析了0号块在运营阶段的局部应力,得出0号块整体处于受压状态,个别点出现较小的拉应力;横隔板压应力处于较小值,是薄弱部位;弯矩最大时顶板处于不利状态;扭矩最大时底板处于不利状态的研究结论。     

主跨192m连续刚构桥0#块托架设计与施工

如今铁路桥梁建设中大跨度连续刚构桥施工日益增多,本文详细阐述了织毕铁路架盖河特大桥0#块托架设计与施工过程。根据0#块浇筑重量利用迈达斯计算软件建立整体模型分析托架受力,使其满足结构强度、刚度、稳定性的要求;提出预埋牛腿局部压应力计算模型;托架构件制作全部在加工场预制,通过墩顶预埋承托牛腿、精轧螺纹钢锁定装置使托架与墩身稳固传力,取消高空焊接作业,保证了托架安装质量,简化了高空作业,可供类似工程参考。     

重庆碚东嘉陵江大桥0号块施工关键技术

嘉陵江大桥为单箱单室、三向预应力连续刚构桥梁,主跨长230 m,底宽11 m;0号块体积大,钢筋和预应力筋密集,结构受力复杂。对0号块施工的支撑体系和混凝土施工技术进行分析,对施工质量控制措施进行介绍。     

钢管混凝土柔性系杆拱桥施工阶段的静力计算分析

以烟台养马岛大桥为工程背景,采用空间有限元分析方法,对下承式钢管混凝土简支柔性系杆拱桥进行了施工阶段的静力分析与计算,介绍该类型桥梁结构施工阶段有限元模型的建模要点及其边界条件,分析了拱肋的位移、应力以及吊杆、系杆的拉力等随施工阶段变化的规律。计算结果表明,该施工阶段静力计算方法较为符合简支拱桥各个施工阶段的受力特点,因而是可行的,其计算结果可以作为施工监测分析的重要参考。     

上行式架桥机预制节段悬拼施工技术

结合苏通大桥75 m跨径预应力混凝土连续梁桥的施工实践,简要介绍预制节段上行式架桥机悬拼梁段施工概念,阐述了0号块定位、预制节段中跨悬拼和边跨悬挂施工工艺,为类似工程提供一些经验。     

石首长江公路大桥预应力混凝土箱梁张拉方案对比分析

针对石首长江公路大桥北边跨混凝土梁段,基于ABAQUS软件,采用桁架单元T3D2模拟预应力筋,实体单元C3D10模拟混凝土,建立了混凝土标准梁段的有限元计算模型。制定了预应力整体张拉和局部张拉两种方案,并对这两种方案下混凝土梁段的受力进行了对比研究。研究结果表明,混凝土箱梁的预应力张拉工序直接影响梁段在吊装和存梁阶段的整体受力。当采用局部张拉方案时,预应力混凝土梁段受力状况良好,满足设计要求。     

大跨高速铁路连续刚构桥0号块空间力学特性分析

以某大跨高铁连续刚构桥为研究对象,利用有限元程序ANSYS建立了该桥桥墩0号块的空间有限元计算模型,分析了0号块成桥运营阶段横截面的应力分布规律。结果表明,该桥桥墩0号块各部位均满足规范要求,位于横隔板处的截面,其翼缘板端部应力集中和剪力滞后现象较严重。计算结果已为该桥设计提供了依据,对同类桥梁0号块设计具有参考价值。     

城市轨道交通双线变宽连续U梁设计

对某工程城市轨道交通双线变宽连续U梁进行精细化设计。该桥采用三跨连续结构,变宽幅度远超同类型其他桥梁,设计难度较大。其变宽段采用了将中腹板进行"加厚+加箱室+分岔"的系统设计方法,整体构造复杂,需进行深入研究。通过建立全桥杆系与三维有限元模型,分析全桥空间应力效应、主桥横向受力、变宽段局部受力以及支反力与多腹板剪力分配,深入地分析了结构的受力机理。通过对全桥进行优化分析,削减主梁腹板与底板厚度,进一步提升结构受力性能,提供了该类型桥梁的合理设计研究思路。     

斜靠式系杆拱桥浮拖法施工监控

以跨径100 m的斜靠式系杆拱桥为对象,针对浮拖法施工中的单侧拱肋拼装、浮拖施工、两侧框架结构就位、桥面板铺装、索力二次张拉等主要施工工况下结构的受力及变形进行了详细的计算分析。根据计算结果,明确了具体的施工监控内容及测点布置位置,通过施工监控对该桥主要施工过程进行控制,确保成桥后的几何线形和内力状态符合设计要求。研究结果表明:本桥经过有效的全过程监控,成桥后系杆线形理想,主吊索索力及成桥内力与设计状态偏差较小,满足相关要求。本文所述的监控方法及思路可为日后采用同类施工方法架设的长大构件提供一定的参考及经验积累。     

顶推施工中支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响分析

在顶推施工过程中,由于滑道高程控制不精确、施工管理不当等因素会导致支座脱空,从而导致支反力的重分布,某些支座支反力必然增加,在支撑位置附近局部应力会比较突出,所以有必要研究支座脱空对混凝土箱梁受力性能的影响。结合某预应力混凝土连续箱梁桥顶推施工实例,通过建立三维有限元实体模型,选取某工况下的支座发生脱空进行分析。计算结果表明:支座脱空对支座支反力及箱梁的局部应力影响比较大,减小了顶板受拉和底板的受压安全储备,梁体下挠位移增大,增加了摩阻力,应在施工过程中严密监控支座,避免发生支座脱空。     

大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工监控分析

以大跨径预应力钢筋混凝土连续刚构桥为研究背景,应用桥梁结构设计与施工计算软件桥梁博士(D r.B ridge)建立计算模型,分析计算各施工阶段结构行为。以最小二乘法为基础进行参数识别的误差分析和状态预测法进行标高、应力控制。通过各施工阶段高程、应力实测值与理论计算值的对比分析,验证了计算模型和分析方法的正确性。     

郑万铁路上跨郑西客专联络线特大桥主桥转体结构分析

郑万铁路上跨郑西客专联络线特大桥为主跨138 m独塔斜拉桥,该桥位于半径1 400 m曲线上,采用国内最大横向偏心球铰(偏心距0.847 m),其可靠性与稳定性对保证施工安全至关重要。基于空间有限元软件Midas FEA分析转体结构在施工过程中的局部应力分布,并研究预应力筋对转体结构力学性能的影响。结果表明:(1)转体结构整体处于较低的应力状态,局部存在应力集中,可通过构造措施保证其力学性能;(2)预应力筋的配置可大幅减小由于局部承压而产生的拉应力,确保转体施工中上下转盘的结构安全;(3)通过设置预偏心,实现了转体施工在大跨度小曲线斜拉桥上的成功运用,降低了桥面配重和转体重力。上述研究成果可为同类型桥梁转体施工提供重要借鉴。     

常温养护下正交异性钢板-RPC组合桥面力学研究

为了解决正交异性桥面板铺装破坏和钢桥面板开裂的问题,提出一种常温养护下正交异性钢板-活性粉末混凝土(RPC)组合桥面结构体系。基于某大桥建立局部有限元模型,并计算对比常温RPC组合箱梁、纯钢箱梁、高温RPC组合箱梁和普通混凝土组合箱梁的桥面系应力状态;同时开展局部模型静载试验。研究结果表明:常温养护下RPC抗压强度、抗折强度和弹性模量与普通混凝土相比有明显的提高;常温养护的RPC组合箱梁的RPC层拉应力达到了6.45 MPa,未出现裂缝,此应力远高于普通混凝土的抗拉强度,从而为解决桥面铺装破坏提供了思路;常温RPC组合箱梁和高温RPC组合箱梁桥面板应力降幅都超过了80%,明显大于普通混凝土组合箱梁,从而改善桥面板疲劳性能。常温养护的RPC在施工现场便于制作,应用前景较好。     

吊钟岩特大桥劲性骨架拱桥转体施工控制技术

结合吊钟岩特大桥实际施工情况,对劲性钢骨架拱桥采用改进的平面转体合拢施工技术,再以骨架为支架进行拱上结构施工。大桥采用的平面转动轴心体系由平面转动轴心、内外保险腿和平面环形滑道组成。根据大桥实际结构,建立空间有限元模型,采用有限元分析软件ANSYS,按照桥梁结构实际施工加载顺序,进行结构应力和变形计算。在实际施工过程中,将大桥一定位置各阶段的应力和变形实际测量值与计算值对比分析,进行应力监控,使实际结构应力和变形均在合理控制范围内。实测值与计算值基本吻合,说明结构应力及变形在施工过程中得到了良好的控制。施工结果表明,平面转体施工技术对劲性骨架拱桥具有良好的适用性。     

大吨位异形钢桥塔施工支架设计研究

为研究不同支架方案对异形钢桥塔施工过程的影响,以新首钢大桥为背景工程做了对比分析,进而分析桥塔施工过程对桥塔-支架整体耦合模型内力、位形的影响,研究支架设计过程中的一些细部问题.结果表明:格构式支架受力明确、合理,施工方便且用钢量小,建议采用该支架方案;桥塔采用反变形的施工方案,可以很好地满足桥梁结构设计线形要求;在格构式支架设计中应避免多个斜撑相贯于立柱同一节点造成支架立柱受力不均匀、部分立柱受力急剧增大的问题;在有限元模拟中支架顶部与高塔连接建议采用铰接方式进行简化处理..     

地铁施工邻近桥梁安全风险管理研究

研究目的:地铁施工造成邻近建(构)筑物危害及其保护是一个重要问题。本文针对地铁施工对邻近桥梁的安全影响问题,分析地铁施工邻近桥梁安全风险管理流程,构建地铁施工邻近桥梁安全风险管理体系,为不同风险等级的邻近桥梁安全管理控制提供可靠依据。研究结论:结合桥梁基础的型式、深度及桥桩与地铁结构的空间位置关系等因素,将桥梁邻近等级划分为五个等级;根据桥梁下部和上部结构的现状外观、工作状态以及动力特性等进行检测和诊断,评估桥梁现状承载能力状况;基于桥梁与地铁结构的邻近等级划分、桥梁现状评估结果等因素,将地铁施工邻近桥梁的安全风险划分为"Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ"四个等级,采取相应风险等级的应对保护措施;在武汉地铁施工邻近现有轻轨桥的工程实例中取得良好效果。     

拼接方式对PC连续刚构桥力学性能的影响

基于空间有限元分析方法,研究大跨度预应力混凝土连续刚构桥按刚接和铰接2种不同的拼接方式在车辆荷载、收缩徐变、基础不均匀沉降等作用下的桥梁结构受力性能。分析结果表明：不同的拼接方式对桥梁结构的纵向应力影响不大．但是对结构的横向应力和整体刚度影响较大;刚接结构在基础不均匀沉降和车道荷载作用下的效应更为不利;施工时需采取特别措施防止铰接处的纵向裂缝并加强结构的横向连接刚度,对于解决同类桥梁的拼接技术难题具有一定的参考意义。     

地铁隧道盾构施工对桩箱建筑物影响研究

为保证地铁双线盾构隧道下穿桩箱基础建筑的安全,采用abaqus有限元软件建立计算模型,模拟不同桩长、桩径、土体损失率及不同工况下桩基和基础底板附加变形及附加内力变化规律,从而对隧道下穿桩箱基础建筑的设计提供借鉴作用。结果表明:(1)随桩长增加,底板竖向附加变形和附加弯矩逐渐变小,底板竖向附加弯矩在桩顶出现极大值;3号基桩(右线隧道左侧)随桩长增加,桩身最大水平位移、附加弯矩和附加轴力均逐渐减小。(2)随桩径增大,底板竖向附加变形逐渐减小,3号基桩附加弯矩逐渐增大。(3)随土体损失率增大,底板竖向附加变形逐渐变大,3号基桩附加弯矩逐渐变大。(4)施工完毕后,除4号桩(两隧道之间)外,其余各桩水平变形规律为靠近隧道的两排桩累积变形最大,离隧道越远,桩体变形越小,4号桩体最终附加水平变形倾向于先期开挖的左线隧道。