节段预制桥梁架桥机协作受力及吊杆拆除方法研究

节段预制逐跨拼装桥梁施工过程中架桥机-吊杆-主梁共同参与受力,受力状态复杂。为了解该协作体系受力情况并选择合适的吊杆拆除方法,以南昌市洪都高架桥为背景,采用有限元软件MIDAS Civil建立桥梁-架桥机的施工全过程协作模型,计算架桥机及主梁位移、吊杆力、主梁应力,分析架桥机抗弯刚度、吊杆面积对结构受力性能的影响,并对吊杆拆除方法进行研究。结果表明:预应力张拉完成后,吊杆仍存在较大拉力,主梁受力须考虑架桥机协作效应。架桥机刚度的增加能有效削弱架桥机-主梁协作受力效应;吊杆截面面积对削弱协作受力效应不明显。相比于吊杆逐对拆除法,采用架桥机整体落架法拆除吊杆时,吊杆最大拉力不超过初始吊杆力,安全性更好,且施工操作简便,因此最终采用架桥机整体落架法拆除吊杆。     

单片T梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算

T梁施工中,普遍采用单导梁架桥机安装。图纸设计说明中,要求按《规范》规定:先安装的构件固定和受力较大的接头混凝土达到设计强度的75%后,方可进行继续安装。即要求每孔T梁安装完毕后,先要进行梁间横隔板和翼缘板的现浇工作,待其混凝土强度达到75%后并采取压力扩散措施后,才能进行下一道工序。文中以潘谢公路西淝河大桥架梁为例,讨论了在已安装梁孔未浇横隔板和湿接缝之前直接进行下一孔安装的可能性,并根据有关规范要求进行了验算。     

考虑支点高差的架桥机主梁结构损伤识别方法

针对架桥机作业时存在支点高差的现状,将架桥机主梁简化成两跨连续梁结构,根据变形协调条件推导该类结构的力法方程,利用虚功原理求解出结构挠度影响线的显性解析式,探求基于主梁挠度影响线及曲率的损伤识别技术,并通过建立架桥机主梁有限元模型进行验证分析。研究结果表明:架桥机支点的高低不平对架桥机主梁挠度影响线的影响明显;利用架桥机主梁某点的挠度影响线曲率指标可有效识别主梁损伤位置;架桥机主梁某点挠度影响线曲率指标不仅可有效识别单点损伤,还可有效识别多点损伤。     

整体预制Π形钢板组合连续梁桥参数优化分析

整体预制Π形钢板组合梁作为一种新型结构的预制钢板梁，其断面为Π形，由双工字钢和桥面板组合而成，采用架桥机安装，具有组合受力效率高、施工方便、结构简单等特点，已在湖南省长益扩容高速公路项目高速公路工程中得到应用，取得了很好的工程实践效果。但与传统的钢板组合梁相比，整体预制钢板组合连续梁设计参数影响规律的研究尚不全面，设计优化空间仍然较大。为了探究整体预制Π型钢板组合梁的结构设计参数变化对结构受力性能的影响，从经济性、受力性、极限承载力等方面确定合理的结构参数，本研究采用ANSYS软件建立全桥4×30 m精细化模型，分析主梁高度、腹板厚度以及翼缘板厚度对全桥经济性、受力性能以及极限承载力的影响，并提出合理的结构参数取值建议，可为同类工程设计提供参考。     

龙门式双主梁架桥机施工抗风性能研究

为明确强风环境下架桥机的抗风性能,以龙门式双主梁架桥机为对象,利用ANSYS软件建模,采用有限元方法计算分析了不同风速下架桥机的整体稳定性,重点考察了架桥机在不同工作状态时结构由水平和竖向风荷载引起的反力,进而分析了架桥机整体的抗滑移性能和抗倾覆性能。结果表明:为确保架桥机在大风区的施工安全性,应该采取必要的防风措施,提出了在墩顶预埋钢筋与架桥机前支腿临时锚固、起重小车起吊适当重量等实用措施。     

复杂水域大跨度型钢预制板钢混叠合梁施工技术研究

针对钢混叠合梁在复杂水域采用传统架桥机无法进行互通桥跨上部结构钢梁架设、钢梁组装效率不高、翼缘板支撑架安装困难、桥面板支模缺乏相应固定措施等一系列问题,结合临金高速公路临安至建德段工程第4标段,对复杂水域大跨度型钢预制板钢混叠合梁施工技术进行研究,重点介绍了技术原理、工艺流程、操作要点以及所取得的效益等内容。应用表明,采用本技术,钢板拼装速度快,单元件无需搭设临时支撑,可直接整体吊装,受水流影响小,混凝土支模速度快,用钢量少,取得了较好的技术和经济效益。     

16 m简支T梁现浇翼板模型设计与施工工艺研究

兰新(兰州—乌鲁木齐)铁路第二双线部分桥梁采用双线四片式的新型16m后张法预应力砼简支T梁,为满足桥梁架设后现浇翼缘板需求,采用悬臂模型进行施工。文中根据兰新LXTJ5标桥梁结构特点,对现浇翼板模型设计、结构检算及施工技术进行了研究,结果表明设计的模型及施工方法能够保证翼缘板的质量要求。     

T梁翼缘板厚度对其开裂影响研究

简支变连续T梁桥因其结构受力合理、行车平顺且成本较低等优点而获得青睐,并成为我国小跨径桥梁中的主要桥型。但是,根据统计资料及现场调研发现T梁桥在使用多年以后,翼缘板容易出现不同程度的开裂,影响结构的使用寿命及安全性,而翼缘板厚度不足或厚度不合理是导致其在超载等不利因素影响下产生开裂的一个重要原因。所以,文章以福建某简支变连续T梁为依托工程,建立ANSYS有限元模型,考虑不同翼缘板厚度的情况,研究分析翼缘板厚度变化对其应力状态的影响规律,确定变化的厚度值与翼缘板混凝土应力变化的关系,提出合理的T梁翼缘板抗裂厚度。     

JQ160-50架桥机的研制

针对工程实际,分析了JQ160-50架桥机应达到的技术指标,介绍了架桥机的工作原理,阐述了该机参数的确定、载荷及结构等的计算过程,对于架桥机的设计可提供参考.     

波形钢腹板预弯组合梁承载性能影响因素分析

通过缩尺模型试验,研究对称荷载作用下预弯组合梁的承载性能与破坏模式;采用有限元软件ABAQUS建立弹塑性有限元模型,分析预弯钢梁高度、翼缘板宽度、腹板厚度、腹板波高等波形腹板钢梁主要构造参数对预弯组合梁结构承载性能的影响。结果表明,弹塑性损伤模型可较好地模拟波形钢腹板预弯组合梁的结构响应与极限承载力;预弯组合梁极限承载能力基本随预弯钢梁高度和翼缘板宽度的增加而线性增加,但受腹板厚度与波高影响较小;预压阶段钢梁稳定性受钢梁翼缘板宽度影响显著,且失稳荷载随翼缘板宽度增加而显著线性增加。     

车辆碰撞护栏对桥梁翼缘板的影响研究

依托金塘大桥护栏优化设计及试验检测研究工程,通过理论分析结合实验研究的方法研究分析了桥梁护栏在遭受车辆重大撞击时对桥梁翼缘板的影响。研究结果表明,在目前的交通构成下,85%的车辆撞击事故不会对本桥梁的翼缘板造成损坏。     

桥梁拓宽不等高前支腿架桥机的力学行为

为了解决桥梁拓宽施工过程中,架桥机利用旧桥吊运新增主梁时出现的不等高前支腿问题,以某高速公路互通桥梁拓宽工程为例,通过开展架桥机空间结构全过程施工分析,对架桥机在1.0～3.0m前支腿高差时的应力、变形及结构稳定性进行研究。结果表明:不等高前支腿对架桥机的应力影响最为显著,对变形及结构稳定性影响较小;前支腿高差较小时,对吊运过程受力有不利影响,但不改变最不利工况及控制应力;前支腿高差较大时,最不利工况及控制应力均发生改变,其最不利杆件应力增加18%。     

双工字钢-混凝土组合梁桥结构参数分析

为了探究结构参数变化对钢-混凝土组合梁桥受力性能的影响,确定结构参数的合理取值,以某4×35 m的双工字钢-混凝土组合连续梁桥为背景,采用ANSYS软件建立全桥精细化有限元模型,分析翼缘板宽厚比、腹板高厚比、腹板竖向加劲肋厚度和间距及横梁间距和竖向位置的变化对桥梁总体受力性能的影响,提出各结构参数的合理取值建议。结果表明:组合梁桥的弹性稳定系数随翼缘板宽厚比增大和腹板高厚比的增大逐渐减小;翼缘板宽厚比小于12、腹板高厚比取100～120时,稳定性能得到保障;腹板竖向加劲肋厚度增大,组合梁桥的弹性稳定系数稍有增大,从施工及焊接角度考虑加劲肋厚度建议取12～16 mm;加劲肋间距越小,组合梁桥的极限承载力越高,间距取2.5 m左右可满足稳定性要求;横梁间距取8～10 m、布置在横断面稍微偏下的位置时,对钢梁受力较为有利。     

高墩、超小曲线半径箱梁架设施工技术

高墩、超小曲线半径(R=180m)、高墩40m箱梁架设,用普通架桥机按照正常的施工方法,存在架桥机过孔和喂梁两方面的困难,采用吊车架梁法,受墩高和场地限制;搭设满堂支架架梁、加宽盖梁架桥机架设法,用时长,费用高;双爬杆钓鱼架梁法,安全性很难保证等诸多困难,通过技术攻关,采用增加临时支腿以及旋转、横移架桥机的办法,顺利完成过孔和喂梁的技术难题,安全、保质、快速的完成了箱梁架设。     

特殊环境下分离式架桥机旋转掉头施工技术研究

为解决京雄黄固特大桥架梁过程中分离式架桥机掉头作业面临场地局限、工期紧张的难题,通过全面分析不同掉头技术和工作环境,确定桥面整机旋转掉头为最优方案。研究整机旋转掉头工艺,对架桥机进行力学行为分析,并详细叙述了整机旋转掉头施工方法,保证了施工,可为类似工程提供参考。     

可模拟桥梁翼缘板的试验护栏基础设计

为在桥梁护栏碰撞试验中,提取桥梁设计的有效数据,需设计一种可模拟桥梁翼缘板的护栏试验基础。该文通过理论分析和有限元仿真计算,使该试验基础能够为确定护栏和翼缘板地角螺栓连接强度要求指标和混凝土桥梁翼缘板配筋结构力学性能要求指标提供数据支持。结果表明,试验护栏基础可以在桥梁护栏碰撞试验中使用。     

某预应力混凝土连续梁桥受损评估与加固

某桥为(34+40+34)m预应力混凝土连续箱梁桥,受上层高架钢结构滑落撞击,2跨部分翼缘板严重开裂。为研究该桥损伤情况及受损后结构的安全性,采用MIDAS Civil有限元软件建立受损箱梁有限元模型,评估主梁截面特性,计算受损前后主梁的应力和挠度;采用ANSYS软件进行桥梁撞击仿真分析。结果表明:单侧翼缘板受损使主梁截面面积削弱7.7%,使主梁截面抗弯刚度减小6.6%;受损前后主梁应力和位移变化较小,受损后满足规范要求,但应力储备很小;在撞击荷载作用下,翼缘板和腹板交界处顶板开裂,与实际情况基本吻合。根据检测及评估结果,采取将第二、第三跨防撞护栏切除60m,受损主梁翼缘板从悬臂根部整体切除,将原后浇调平层凿除后重新浇筑等加固措施。该桥加固后的动静载试验结果表明,主梁的加固部分能很好地与保留的主梁共同受力,主梁的整体性能有较大的提高。     

某铁路预应力混凝土简支T梁翼缘板受损加固

某铁路预应力混凝土简支双T梁,遭翻斗车撞击,跨中部分翼缘板损伤严重,无法继续承载,需进行抢修加固。结合实际工程,确定采用凿除受损部位,重新浇筑的方案,在浇筑前采取临时顶升。通过建立MIDAS Civil有限元模型,分析确定方案的可行性。计算结果显示,加固后桥梁安全性满足原规范要求。加固后的列车静、动载试验结果表明,梁体受力状态较好,加固效果明显。     

沉降引起的新旧箱梁刚接翼缘板内力简化算法

箱梁桥拓宽设计时,新旧桥基础差异沉降引起的刚接翼缘板内力是新板设计和旧板验算的前提.为研究该项内力的简化算法,以某连续箱梁桥拓宽工程为例,基于变形协调原理分析了新桥基础不均匀沉降全部工况下刚接翼缘板的变形,按上拱和下挠2种情况分别比较得到刚接翼缘板横向两侧相对位移的最大值,并偏安全地将其简化.以简化值为荷载,结合梁模式,针对桥梁纵向不同位置分别提出了沉降引起的刚接翼缘板内力的简化算法.最后将荷载简化值和简化算法的内力与三维实体有限元法的计算结果进行对比,验证了简化算法的可行性和计算精度.     

变跨架桥机箱型主梁结构设计分析

针对传统架桥机不能满足跨度差别较大的装配式钢结构桥梁施工,设备利用率不高的问题,提出一种适用于多种跨度桥梁架设的变跨架桥机主梁设计方案,通过设置纵向螺栓群,拼接主梁腹板,实现主梁的刚度和强度调节,分析了架桥机在架设20 m、30 m跨时架桥机主梁所受载荷情况,针对该跨径桥梁,分别选择3种危险工况进行结构的强度、刚度和稳定性分析,保证了架桥机在施工过程中的安全性。