劲性骨架拱桥主拱圈混凝土四工作面浇筑法

为研究受力合理、施工方便、经济性好的劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑工作面设置方法, 以南盘江特大桥为对象, 分析了从两拱脚对称浇筑第1环混凝土在劲性拱骨架上产生的瞬时应力变化过程, 做出了劲性骨架主要控制截面的应力过程线, 提出了在全拱纵向对称设置4个工作面的主拱圈混凝土浇筑方法, 并将工作面分别设置在拱脚截面和控制性应力过程线峰值处, 使半跨内2个工作面上混凝土在劲性骨架中产生的应力增量异号, 以抵消部分应力; 通过分段拟合绝对控制应力过程线上升段和下降段的连续函数, 合理调整了混凝土的浇筑长度和顺序, 降低了劲性骨架的瞬时应力和变形; 讨论了四工作面浇筑法的施工操作性和经济性, 并采用该方法分析了南盘江特大桥主拱圈第1环混凝土浇筑过程中劲性骨架的应力和变形。研究结果表明: 拱脚管内混凝土应力过程线为控制性应力过程线且为单波曲线; 提出的先跨内、后拱脚, 并按拟合函数计算的长度进行南盘江特大桥混凝土浇筑的四工作面法是合理的, 该桥劲性骨架最大瞬时拉、压应力分别降至0.4和23.5 MPa, 被较好地控制在材料强度范围内, 拱顶无上挠, 最大瞬时下挠和环末下挠分别为192、82 mm, 拱轴线不发生反复变形; 四工作面浇筑法所需设备和人员较少, 具有良好的操作性和经济性, 适合于劲性骨架拱桥主拱圈混凝土浇筑, 可为同类桥梁采用。     

劲性骨架混凝土拱桥外包混凝土分环浇筑方案对结构受力的影响

以在建广安官盛渠江特大桥为研究对象,采用Midas/Civil 2015分别建立4个不同分环方案的有限元模型,并进行了完整的施工阶段计算。探讨了在拱圈外包混凝土浇筑过程中,不同分环浇筑方案对结构受力的影响。发现分环数量对劲性骨架及外包混凝土应力均有明显影响;分环越多,劲性骨架应力变化越平缓,其应力越小;m_1的大小对外包混凝土应力影响较大,在满足劲性骨架承载力、稳定性及施工安全要求的前提下,m_1值越大,外包混凝土的应力越小。最后,从兼顾施工速度及结构受力角度提出了一些建议。     

拱架现浇钢筋混凝土拱圈浇筑长度研究

分析了拱圈混凝土浇筑过程中拱架的变形规律,提出了以拱架变形量确定拱圈混凝土浇筑长度的新方法,推导了相应的计算公式,得到了在忽略同一环先期浇筑混凝土刚度影响时,整环混凝土浇筑完成后拱架变形是一个常数的结论.基于拱架挠度影响线,应用ANSYS的APDL语言编制了拱架现浇钢筋混凝土拱圈浇筑长度和变形计算程序.该程序能根据指定的变形条件,自动计算出每段混凝土的浇筑长度.算例结果表明:当以拱架变形量为控制目标时,应将每段混凝土浇筑时产生的拱架变形比例控制在0.5～0.6比较合理.     

拱架现浇钢筋混凝土拱圈浇筑长度研究

分析了拱圈混凝土浇筑过程中拱架的变形规律,提出了以拱架变形量确定拱圈混凝土浇筑长度的新方法,推导了相应的计算公式,得到了在忽略同一环先期浇筑混凝土刚度影响时,整环混凝土浇筑完成后拱架变形是一个常数的结论。基于拱架挠度影响线,应用ANSYS的APDL语言编制了拱架现浇钢筋混凝土拱圈浇筑长度和变形计算程序。该程序能根据指定的变形条件,自动计算出每段混凝土的浇筑长度。算例结果表明:当以拱架变形量为控制目标时,应将每段混凝土浇筑时产生的拱架变形比例控制在0.5～0.6比较合理。     

拱肋高度基于余弦曲线变化的钢管混凝土拱桥设计方法

大跨度钢管混凝土拱桥大多采用等宽变高的截面形式。分析了李特公式中影响变截面高度的设计参数,在此基础上提出了钢管拱变截面高度设计的一种新方法：将拱肋截面高度定义为拱顶高度与拱轴水平倾角余弦值的幂次方之比,幂次方由拱顶高度、拱脚高度和拱轴线方程唯一确定。结合钢管混凝土拱桥常用的矢跨比和拱轴系数,给出了幂次方的取值范围。为验证该方法在大跨度钢管拱设计中的可行性,开展了两座钢管混凝土拱桥的动力特性与弹性稳定分析。结果表明,采用该方法设计的钢管混凝土变截面拱,与设计文件和李特公式的计算结果相比,钢管拱弦杆轴力差异在1.7%～7.0%,动力特性、弹性稳定以及腹杆应力差异在5%内。文中提出的设计方法可以为今后钢管混凝土拱桥设计提供参考。     

现浇混凝土大桥结构稳定性分析

以某现浇混凝土大桥为例,通过专业软件对该工程大桥结构稳定性进行了复核验算,结果表明:对持久状况正常使用抗裂验算时,荷载短期效应下截面下缘均承受压应力,上缘的最大拉应力值大小为0. 91MPa,而在正常使用荷载长期效应下均受压,并未出现拉应力,满足要求;主梁截面混凝土法向压应力最大包络和最大主压应力同样满足要求;对持久状况构件应力验算时,使用阶段正截面混凝土法向压应力和斜截面混凝土主压应力均满足规范要求;持久状况和短暂状况下构件承载能力均满足要求;主桥在使用阶段时最大挠度满足要求,且支座选型也满足要求。     

甘河沟大桥拱架设计分析

对毕节市双山新区梨新大道甘河沟大桥悬拼钢拱架现浇施工拱架进行设计分析,按照混凝土采用竖向分环、纵向分段原则进行浇筑,采用MIDASCIVIL2010计算软件进行空间杆件建模,计算结果表明在一般状态下拱架最大应力发生在拱圈浇筑腹板及横隔板,温度影响时应力增长较小;钢拱架强度满足规范要求且具有一定安全储备,为后续施工过程不均匀荷载留下足够安全储备;钢拱架挠度在工况3和工况5情况下大于容许值,由于计算模型假设和荷载取值趋于保守,最终以工况4控制拱架挠度较为合理。     

增设柔性吊索加固混凝土系杆拱桥的试验对比分析

为提升湖盐线八里店大桥的整体刚度,优化主桥结构内力,采用在既有混凝土吊杆中间增设柔性吊索的加固方式进行了加固,通过加固前后主桥静动载试验对比分析,得出了加固前后主桥整体刚度、控制截面应力、挠度的变化,检验了增设柔性吊索加固混凝土系杆拱桥的可行性。     

大跨度高速铁路劲性骨架混凝土拱桥模型试验研究

沪昆高铁北盘江特大桥为主跨445 m的劲性骨架钢筋混凝土拱桥,桥面拟铺设无砟轨道,设计时速350 km/h,因此,对桥梁的受力和变形性能提出了很高的要求.为了验证实桥施工过程中的安全性和劲性骨架外包混凝土施工方法的合理性,对全桥进行了1∶7.5的缩尺模型试验研究,对模型的加载方法、控制截面和测点的布置进行了探讨,并将模型的试验结果与计算结果进行对比,全面了解该桥在施工过程中及成桥状态下的受力行为,研究结果表明:劲性骨架施工过程中,钢管最大应力250 MPa,位于1/2截面上弦杆处;主拱圈C60外包混凝土最大压应力为17 MPa,位于1/2截面边箱底板处;主拱圈最大位移为68 mm,出现在1/2截面附近;应力和位移均满足与原桥的应力等效和几何相似关系,模型试验结果均满足原桥施工过程中应力和变形的要求.     

上承式大跨径钢管混凝土拱桥的承载能力评定

以猛洞河特大桥为工程背景,基于荷载试验,评定上承式大跨径钢管混凝土拱桥承载能力是否满足设计要求,通过有限元软件Midas Civil建立该桥模型并计算,确定控制截面和试验荷载工况,再进行桥梁静载试验,得到该桥在各工况下的应变数据和挠度数据,并与理论计算结果比较。试验结果表明,在荷载作用下,桥梁的实测应变与挠度均小于理论计算值,其应力校验系数为0.50～0.91,挠度校验系数为0.49～0.81,相对残余应变(挠度)小于20%。在试验荷载作用下,该特大桥的刚度和强度都具有一定的安全储备,其承载能力满足设计要求。     

预应力混凝土箱涵结构理论分析及计算

通过对预应力混凝土箱涵的理论分析,得出预应力筋的布置形式及计算公式,并对预应力箱涵的顶、底板正截面承载力、预应力荷载的分项系数、端部承压的截面尺寸、局部承压承载力进行理论分析,给出挠度验算公式及方法,最后对预应力混凝土箱涵进行对比设计计算,结果表明,预应力能有效防止混凝土出现拉应力,并可节省混凝土用量约70%。     

钢-混凝土双面组合连续箱梁负弯矩区有限元分析

钢-混凝土双面组合箱梁是由两个H型钢作钢骨架,并与上下两块混凝土板组合形成的箱形截面,可用于连续梁的负弯矩区。推导得到了负弯矩区截面弹性刚度和塑性极限弯矩的计算公式。建立集中力作用下双面组合连续箱梁负弯矩区的Ansys分析模型,得到了组合梁的荷载挠度曲线、截面应力和应变变化曲线以及钢与混凝土交界面的纵向滑移分布。与双主梁组合梁和普通组合箱梁的受力性能做比较,显示了双面组合箱梁承载能力和变形能力的优越性。     

朝阳凌凤钢管混凝土拱桥静荷载试验

对朝阳的一座540m钢管混凝土拱桥,进行了通车前的静载试验,试验内容不仅包括常规荷载试验的拱肋截面、吊杆应力测试;跨中挠度测试;拱脚位移测试;还进行了平截面假定试验,了解了该桥在建成后的工作状态和安全承载能力。     

王家湾隧道围岩变形监测与分析实例研究

阐述了隧道施工中监控量测工作的目的、方法及测点布设原则,结合王家湾隧道工程的建设实践,对监控量测数据进行处理,并对监控量测成果进行分析与应用。得出王家湾隧道围岩变形监测量较大,拱顶变形在仰拱初支封闭后,变形得到有效抑制,周边收敛使用格栅钢架初支能保证释放围岩的应力,允许围岩有一定变形,拱顶在加固圈形成后还可以优化隧道截面曲率,使隧道结构受力得到优化。     

喀兰古连续梁大桥线形和应力施工控制

喀兰古大桥为预应力混凝土变截面连续箱梁桥,采用支架现浇法施工。有限元方法计算了施工过程中梁体的理论挠度和应力,通过现场高程监测确定下阶段施工立模标高,从而保证桥梁能够按照设计标准顺利完成合拢并达到理想的线形;截面各测点应力测试与理论计算值对比说明梁体在施工过程中以及成桥后的应力能够满足设计要求。成桥阶段线形控制和应力控制均较理想,此施工控制方案可为以后该类型桥的施工控制提供借鉴。     

预应力混凝土连续刚构桥结构参数分析

对于预应力连续刚构桥计算不同变截面梁底曲线对应混凝土应力以及主拉应力，通过比较应力大小得到合理梁底幂曲线的选取；通过数值分析以及回归分析的方法归纳预应力连续刚构桥梁高跨比变化范围，箱梁截面板厚的经验公式及取值范围，合理孔跨比范围；并回归拟和预应力混凝土连续刚构桥双薄壁墩的墩高、壁厚、双肢间距及跨径相互间的计算公式。     

四肢变截面钢管混凝土格构柱恢复力模型计算方法

提出了四肢变截面钢管混凝土格构柱抗震性能有限元分析方法, 应用OpenSEES通用程序对试件进行建模, 计算了格构柱荷载-位移滞回曲线与水平峰值荷载; 以柱肢坡度、轴压比、长细比、支主管面积比、柱肢钢材强度、混凝土强度、缀管布置形式等为拓展参数, 研究了各参数对变截面平缀管式和斜缀管式钢管混凝土格构柱荷载-位移骨架曲线的影响规律; 借鉴等截面钢管混凝土格构柱骨架曲线统一算法的计算框架, 采用等效长度法, 拟合得到四肢变截面钢管混凝土格构柱骨架曲线各特征值(弹性刚度、水平峰值荷载、峰值荷载位移与下降段刚度) 的计算公式; 结合骨架曲线计算模型, 推导了恢复力模型的计算公式, 并进行了实例验证。研究结果表明: 轴压比、长细比、柱肢坡度、支主管面积比和材料参数是影响变截面格构柱抗震性能的关键参数, 且与等截面格构柱影响规律具有共性, 数值相差不超过20%;各试件特征值计算结果与有限元分析结果均吻合良好, 两者之比为0.990~1.029, 均方差为0.105~0.153, 误差基本控制在15%内; 四肢变截面钢管混凝土格构柱恢复力模型计算误差小于12%, 计算结果可靠。     

朝阳凌凤钢管混凝土拱桥静荷载试验

对朝阳的一座540m钢管混凝土拱桥，进行了通车前的静载试验，试验内容不仅包括常规荷载试验的拱肋截面、吊杆应力测试；跨中挠度测试；拱脚位移测试；还进行了平截面假定试验，了解了该桥在建成后的工作状态和安全承载能力。     

某下承式混凝土拱桥动静载试验分析

对某主跨为86.1m的下承式混凝土系杆拱桥进行动静载试验,根据桥梁在活载作用下的弯矩包络图,确定桥梁的关键截面;通过桥梁关键截面挠度、应力实测值与理论值的对比分析,对该桥的承载能力进行评估;同时通过动载试验对该桥的动力特性进行分析。     

钢-混凝土组合箱梁力学分析

提出一种钢-混凝土箱型截面组合梁结构,应用力法计算钢-混凝土箱型截面组合梁的内力,给出负弯矩区的刚度与其长度的关系.连续组合梁是变刚度截面,按弹性分析法给出正负弯矩区的抗弯刚度.对组合梁截面承载力进行分析,得出组合截面弹性极限抗弯承载力与塑性极限抗弯承载力.