钢箱提篮拱桥拱脚过渡段局部应力研究

运用两步有限元分析法,建立全桥整体空间分析模型,确定拱脚节点的最不利荷载组合效应;建立了拱脚与台座连接区域线性和非线性的精细化有限元分析模型,通过对比研究了三个拱脚过渡段比较方案的局部应力分布规律,提出了合理的构造方案,为同类桥梁的设计和建造提供借鉴。     

山岭隧道浅埋段盖挖支护设计方法研究

山岭隧道的进出口或穿越峡谷地区常存在浅埋段,如何在保证安全的前提下经济、高效地完成隧道开挖支护施工成为工程建设的关键问题,兼具明挖与暗挖优点的盖挖法已初步应用于山岭隧道浅埋段,但其支护设计方法尚需完善。为此,基于山岭隧道浅埋段盖挖施工特点及其盖拱几何模型,首先提出盖拱承载受力简化分析模型;其次,采用结构力学方法建立出盖拱支护结构内力简化计算方法,获得盖拱安全厚度确定方法,并考虑盖拱与拱脚过渡段的平滑缓和作用,构建出拱脚扩大基础的承载力与稳定性分析方法;然后,采用所建立的盖挖支护设计方法探讨隧道埋深、盖拱矢高、圆心角、半径与拱脚宽度等因素对盖拱支护结构承载特性的影响规律,提出了山岭隧道浅埋段盖挖优化设计原则;最后,采用所建立的盖挖支护设计方法对工程实例进行分析,验证了工程实例典型断面盖拱设计参数的合理性,同时探讨了山岭隧道浅埋段盖挖支护设计方法及其优化设计原则的合理性。研究结果表明：浅埋段盖拱宜与隧道支护结构完全接触,盖拱设计厚度不宜大于0.6 m、内侧圆心角不宜小于120°;盖拱与拱脚应设置平滑缓和的过渡段,提高拱脚地基承载力能有效减小拱脚扩大基础的宽度;隧道初衬钢拱架浇筑于盖拱内不仅能保证盖挖时隧道初期支护封闭成环,还能提高盖拱稳定性;地基注浆加固锚杆不仅能提高地基承载力,还能增强拱脚基础的水平抗滑移稳定性。     

一种新型钢管混凝土拱桥拱脚锚固结构

介绍了一种新型钢管混凝土拱桥拱脚锚固结构,该锚固结构在工程中应用取得了较好的效果。为解决钢筋混凝土拱桥拱脚锚固安全性耐久性问题,并提升景观效果,创造性地提出一种新型钢管混凝土拱桥拱脚锚固结构,该锚固结构采用钢锚箱形式,在钢管混凝土拱桥的拱脚与拱座间设置过渡段,主拱钢管与钢锚箱焊接,钢锚箱通过剪力键及锚杆与混凝土拱座进行锚固。     

钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段构造设计研究

针对钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段受力复杂的难题,应用新型的预应力钢箱混凝土作为拱脚的钢混凝土连接构造,综合利用钢箱内灌混凝土、预应力钢束、剪力钉和开孔钢板、承压钢板等进行合理搭配设计,并采用有限元计算方法对该新型构造进行仿真分析。计算表明:该构造设计可明显改善和缓和拱脚的应力集中,达到拱脚刚度顺适过渡、受力协调均匀的目的,施加的预应力可使钢箱拱拱脚和拱座处于良好的结合状态。该研究成果为类似工程设计提供了一定的理论基础,可供参考。     

分岔隧道过渡段稳定性研究

采用数值分析和地质力学模型试验2种手段对分岔隧道中四车道大拱段和连拱段、连拱段和小净距段2个过渡段进行了研究,并在工程现场对关键断面进行了监控量测;数值分析采用的是有限单元法,在模型试验中研发了组合式三维地质力学模型试验系统和铁晶砂胶结相似材料;对3种手段的结果进行比较分析。结果表明:从横向来看,过渡段拱顶、中隔墙和中隔岩柱等部位受隧道开挖的影响较大;从纵向来看,过渡段Ⅱ比过渡段Ⅰ危险。     

某桁式组合拱桥新拱脚结点局部应力分析

桁式组合拱桥的新拱脚支撑着中部桁架拱,新拱脚结点构造和受力复杂.以某桁式组合拱桥为例,借助通用有限元程序ANSYS,建立其新拱脚结点局部三维有限元模型,通过提取新拱脚结点处各杆件断面轴向应力沿各条路径的变化图,分析该部位的应力分布特征.分析结果表明:在最不利荷载组合工况下,新拱脚截面上缘、新拱脚处各杆件与新拱脚连接处以及各杆件间连接的圆弧段拉应力均较大,这些位置都容易出现横向裂缝.理论分析结果与实桥病害情况吻合.提出新拱脚结点局部设计的改进思路和方向.     

五车道大跨分岔隧道小净距段中夹岩柱支护效果研究

厦门芦澳路与海沧疏港通道交叉处拟建一座地下互通式立交隧道,隧道分岔处由单洞5车道大跨段直接过渡至主洞3车道匝道2车道的小净距段,不设置连拱段,最大开挖跨度30. 46 m,最大开挖面积450. 41 m2。分岔隧道由大跨段直接过渡到小净距段,交界处中夹岩柱最小厚度仅为1. 2 m,中夹岩柱的稳定性是小净距隧道设计与施工的重点与难点。基于以上背景,首先通过三轴压缩试验确定岩石力学指标,并基于Hoek-Brown估算方法得到岩体参数,进一步运用数值计算方法对小净距隧道中夹岩柱的支护效果进行研究。结果表明:①花岗岩试样属于弹脆性岩石,其弹性模量与围压呈正相关;②由于围岩强度较高,预应力对拉锚杆相比较于普通锚杆可以缓解中夹岩柱的应力集中,施工中建议采用低预应力对拉锚杆;③主洞隧道初期支护的左、右拱脚的安全系数最小,说明左右拱脚应力集中较为明显,施工时应加强左右拱脚处支护;④岩石的强度和稳定性与围压关系较大,施工时建议采取主动支护的手段,及时地对隧道以及中夹岩柱进行封闭支护,使得围岩尽快的处于3向受力状态。     

大跨度提篮式钢管拱管线桥的合龙施工

结合赵家沟管线桥工程实例,对大跨度提篮式钢管拱管线桥结构的合理分段、钢桁架和拱肋节段的安装及合龙、拱脚与拱肋之间的临时连接、拱肋节段在临时支架上的支撑、拱肋节段之间的连接以及拱肋体系转化方案等加以阐述,以供同类工程参考.     

增大截面法加固双曲拱桥主拱肋浇筑顺序分析

该文以一座四跨连拱双曲拱桥加固工程为背景,运用Midas/Civil建立有限元计算模型,通过4个外包混凝土浇筑方案对比分析,对其加固施工力学特性开展分析研究。结果表明:减小浇筑节段长度并按照从拱脚到拱顶的浇筑顺序,能减少拱顶的下挠;在截面下缘外包混凝土加固可改善原拱肋拱顶的受力状况,但将导致拱脚直至四分点附近受力状况的恶化,建议在设计时,按照原有拱肋、加固拱肋两部分分别进行极限状态分析,以确保结构安全可靠。     

大跨度钢桁-混凝土结合拱桥拱脚精定位安装施工技术

结合成贵铁路贵州鸭池河特大桥施工实例,介绍大跨度钢桁-混凝土结合拱桥拱脚精定位施工技术。介绍了拱脚定位支架的设计及计算分析,拱肋钢结构锚栓与首节段拱肋钢结构整体定位预埋的施工方法、工艺流程和注意事项,确保了拱脚整体施工质量。     

山区峡谷桥址地形模型过渡段优化

针对山区峡谷桥址地形模型入口边界确定问题,以贵州省湘江特大桥桥址处地形为依托,选择维多辛斯基曲线作为地形模型过渡段的基本曲线形式,采用计算流体动力学方法对不同曲线参数进行计算,并结合关联度权重确定法确定最优过渡段曲线参数。在此基础上设计并制作了几何缩尺比为1：1 500的桥位地形模型,分别进行了有、无过渡段地形模型的风洞试验,对比了地形模型有、无过渡段对桥位桥面高度处横桥向风速、风攻角以及桥梁总长1/4跨、1/2跨、3/4跨风剖面的影响。过渡段曲线的二维数值模拟结果表明：采用最优过渡段可有效降低模型边界后方气流等效风攻角,并最大程度地保持入流风速,减小过渡段后湍流度;设置过渡段后风速场分布特性与入流参考风速场分布特性的一致性较好。地形模型风洞试验结果表明：曲线过渡段使风剖面逐渐抬升,气流过渡平缓,不存在明显的加速效应,剪切层发展较慢;设置过渡段后不同风剖面位置处平均风速较无过渡段时大,湍流强度较无过渡段时低;设置过渡段对桥梁主梁高度处风攻角存在一定的影响,但有、无过渡段时的风攻角变化趋势大致相同;采用优化后的过渡段使风剖面逐渐抬升,减小了"人为峭壁"对地形模型试验结果的影响,主梁高度处横桥向风速总体大于无过渡段时主梁高度处横桥向风速。     

桥头搭板设计方法与技术参数研究

由于桥头路基与桥台的差异沉降导致路桥过渡段纵坡的不平顺,由此引起桥头跳车现象,而设置桥头搭板将显著缓减或消除桥头跳车。通过对桥头搭板的尺寸参数、埋置角度及配筋参数设计研究分析,给出了相关的参考值,以期对实际公路工程设计与施工提供必要理论依据。     

深港特大桥主桥桥型方案比选

介绍了中山市东部快线榄横路至达临海工业园之间跨越横门水道的深港特大桥桥型方案设计情况。首先就经济性、美观性及抗风、抗震能力等综合指标，对主桥桥型方案进行了论证、分析和比较，其次对主墩基础防撞、桥梁抗震、桥梁耐久性设计及措施等关键技术进行了阐述。     

舟山沈家门港小干岛主桥设计方案比选

根据小干岛主桥桥梁跨度、周边环境、施工方案等因素,提出了中承式钢管混凝土拱桥、独塔斜拉桥及双塔斜拉桥三种方案并进行设计。从景观、施工、经济、环境影响等方面比较了三种方案的优缺点,最终推荐中承式钢管混凝土拱桥方案,并总结了中承式钢管混凝土拱桥的结构特点,为类似桥梁设计提供参考。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥为双塔三索面钢桁梁斜拉桥,首次采用了3片主桁、三索面的结构形式.该桥设计中研究确定了铁路多线荷载加载等新技术.介绍该桥钢梁的设计要点、结构设计及主要专题研究项目.     

兴旺大桥主桥设计及仿真分析

兴旺大桥主桥是一座蝴蝶形系杆拱桥。介绍该桥的构造设计,运用Midas Civil建立空间杆系模型对结构进行整体分析,并建立ANSYS板-实体模型对关键构造进行局部分析。通过对该桥设计难点的介绍及受力特点的分析,可为同类型结构的设计提供一定的参考或借鉴。     

宣城市宛溪河矮塔斜拉桥设计

宣城宛溪河大桥为单塔单索面矮塔斜拉桥,主梁采用单箱三室大悬臂三向预应力混凝土箱梁,箱梁宽25.5m;桥塔采用实心矩形截面,高23.5m;斜拉索采用高强度低松弛钢绞线拉索体系,每根拉索由27根s15.2mm环氧喷漆钢绞线组成。下部结构采用柱式墩、重力式桥台、群桩基础。介绍该桥设计特点并进行各阶段内力计算分析,计算主要内容以成桥状态及运营状态为主,考虑恒载、徐变、温度、活载、强迫位移等的影响。计算结果均满足规范要求。     

斜拉桥塔柱截面尺寸优化设计

在现有斜拉桥计算理论和结构优化理论的基础上,系统地考虑斜拉桥设计中应注意的多方面因素,确定了斜拉桥塔柱截面尺寸优化设计的设计变量、约束条件和目标函数,建立了优化设计的数学模型,并进行了算例分析。算例结果表明,利用建立的优化模型结合有限元方法对斜拉桥部分构件进行数学优化是可以实现的,其结果也能满足一定的工程精度。     

洛卢公路洛河大桥设计简介

介绍了洛卢公路洛河大桥所采用的技术标准、桥型、截面型式及结构计算,并介绍了该桥设计在构造上所做的特殊处理及施工要点。     

混凝土桥桥面铺装力学分析

针对钢管混凝土系杆拱桥的受力特点,建立力学分析模型对桥面铺装体系进行受力分析,找出铺装层的最不利荷载位置和加载方式,研究该位置和加载方式下铺装层的应力应变规律,确定铺装层设计的各个控制指标,为桥面铺装层设计提供力学理论依据。