美兰法与美兰拱桥技术发展综述

回顾了美兰法100多年的发展历程,讨论了相关专业术语及其内涵与外延;调查分析了美兰拱桥在中国的应用现状,总结了美兰法的技术发展要点和历史经验;指出了美兰法技术与美兰拱结构的研究现状与发展方向。研究结果表明:美兰法在19世纪末和20世纪上半叶从欧美起源,20世纪下半叶传到中国和日本;按所采用的埋置拱架类型,其在中国的发展可分为半劲性拱架、(一般)钢管混凝土(CFST)拱架和强劲CFST拱架3个阶段;美兰拱桥为混凝土拱桥的一种,美兰法所用的埋置拱架以服务施工为主,成桥后对混凝土的增强作用为辅;截至2021年5月,收集到的中国已建成或在建的美兰拱桥有57座,2007年以来,跨径250 m以上的混凝土拱桥均采用此法修建,其中最大跨径为600 m;美兰拱桥主要应用在中国西南山区的公路桥梁中,近年在铁路桥中的应用增多,以上承式双肋组拼拱为主,矢跨比集中在1/4~1/6,拱轴线多采用悬链线;CFST拱架截面积在主拱截面中的占比、钢管直径、钢管和混凝土材料强度均随时间的推移和跨径的增大而不断提高;应用美兰法时要综合考虑有限的用钢量、受控的结构受力和简便的施工这3种因素;预埋拱架从最早的型钢向类桁式、箱式、桁式发展,目前以桁式为主,桁式钢管拱架多采用悬臂法架设,转体法也有应用且形式多样;为减少用钢量,并控制施工过程中结构的受力与变形,中国创新地引入了CFST桁式结构作为埋置拱架,并采用预压、辅助锚索、多点平衡浇筑、斜拉索等调载方法;近年来,通过采用强劲CFST拱架,外包混凝土横向分环浇筑工序减少至3环及以下;在美兰法应用方面,应以强劲CFST拱架为核心,继续开展材料、结构与施工技术方面的研究;在美兰拱结构方面,应加强钢管增强混凝土结构、超高性能材料、钢腹板(杆)-混凝土组合拱受力性能研究;同时,还应深入研究美兰拱桥的耐久性,从而为新建桥梁的设计和既有桥梁的维修养护服务。      

新型简易井口保护架在CFD2-1边际油田开发中的应用探讨

考虑到CFD2-1油田位于渤海西北部,属于油气储量不确定且油品物性未知的浅水边际油田,常规油田开发方式投资大、风险高,为此,借鉴海上风电基础结构形式提出一种新型油田开发模式,即采用新型简易井口保护架的结构形式,以降低油田开发风险及试采作业费用。该井口保护架具有结构简单、安装快捷、对施工资源要求较低、拆除简单方便等特点,提高了试采井口在边际油田开发中的应用效率,降低了油田前期试采开发投入。     

船舶撞击后导管架安全性评估修复的方法探讨

依托项目实例,以实测凹陷值来还原撞击荷载,进而对导管架进行剩余强度评估和其它部位的损伤筛查,给出导管架海上维修方案,结合对平台的整体安全性评估结果,给出修复方法和后期监测方案。     

导管架滑移下水强度智能分析技术研究

针对传统导管架滑移下水强度分析时手动分析方法费时费力的问题,介绍一套导管架滑移下水的强度智能分析方法,包括导管架下水分析的基本理论和假定,分析自动化和智能化技术的实现原理和思路以及交互软件的开发框架和方法。该方法在荔湾3-1及后续项目中得到成功推广和应用,能大幅度地提高分析效率,缩短分析时间。     

板架弯曲二次应力对纵骨疲劳评估影响的研究

为了验证散货船、油船协调共同规范(HCSR)中在计算纵骨疲劳寿命时不考虑板架弯曲纵骨二次应力的合理性,讨论两种二次应力的计算方法,分别对散货船和油船板架的纵骨的二次应力进行计算,通过对是否考虑纵骨二次应力计算得到的疲劳寿命进行对比,验证HCSR中简化算法计算纵骨疲劳寿命的合理性。     

93.5m打桩船设计研究

在20世纪,我国的打桩船均在内河和港内作业,船型小、功能低,21世纪初,随着我国海洋工程的发展,大型海上作业必须配备超大型打桩船。93.5m打桩船能打直径3m、主桩重120t的大型钢桩,该船为非自航箱型船,能抗7级风(蒲氏风级)、水流速≤0.3m/s、有义波高H1/3=0.8 m。设计过程中,研究了该船的主尺度、线型、不同工况稳性校核、船体结构、移船定位、锚泊设备、桩架受力分析和结构设计,并进行了耐波性和不同环境条件的锚系泊受力分析,经总体设计,在结合专家评审方案设计的基础上,完成施工设计并建造成功。该打桩船以优异的作业性能受到用户青睐。     

富水黄土、泥岩隧道塌陷段施工技术

富水黄土、泥岩分层隧道塌陷段由于受拱部黄土易失稳、坍塌影响,施工开挖极为困难。阐述了在通过地质雷达有效超前预报的情况下,采用密集超前管棚和临时拱架形成悬托结构能有效抑制隧道拱部富水黄土塌陷,施工中合理预留核心土尺寸和掘进进尺,配合监控量测数据,仰拱及时闭合,做好临时排水能有效解决此类地质情况下隧道施工难题。     

浅水铺管船托管架连接点损伤分析和优化设计

针对由特厚高强度钢板组焊而成的托管架连接点结构在实际工程中的损伤情况,文中通过对典型工况下铺管船托管架、铺设管线和船体的整体有限元分析及损伤区域局部有限元分析,利用ABAQUS/Explicit显式分析方法,对最大环境载荷及操作载荷下的构件进行应力分析和低频冲击载荷分析,探讨了结构变形和损伤产生的原因和设计的优化方向。     

常州轨交1号线新龙车辆段大架修工艺设计分析

在城市轨交车辆检修中,大架修涉及到车体、部件检修设备配置的专业化程度高且种类繁多,是车辆段工艺设计的难点和重点。分析了常州轨交1号线新龙车辆段与综合基地的检修库工艺方案,提出了大架修检修任务量和设计能力的计算方法,并提出车辆段布置建议,可供类似工程参考和借鉴。