大跨径钢管混凝土拱桥在空间响应下的地震分析

地震发生时,大跨度钢管混凝土拱桥由于桩土的联合作用、行波效应及多点激励效应等因素的影响,结构受力往往很复杂。针对大跨径钢管混凝土拱桥的抗震现状,提出了通过建立多个空间有限元模型,可实际地模拟钢管混凝土拱桥在地震作用下的多种空间效应。     

钢管混凝土拱桥施工支架稳定性验算

在钢管混凝土系杆拱桥系梁支架搭设施工中，支架基础的承载能力和支架自身的稳定性是工程的关键，文中通过一工程实例，详细介绍了在一座下承式钢管混凝土拱桥施工中系梁支架基础加固处理的两种方法以及支架搭设的稳定性验算方法。     

钢管砼系杆拱的浮运拖拉法架设

通过对淮阴二号桥钢管系杆拱架设施工提出一种浮运拖拉，撑开，就位方法，以期为同类结构设计与施工提供参考。     

连拱隧道斜交正作进洞设计

连拱隧道在复杂偏压地质条件下,可采用斜交正作洞口来降低边仰坡高度,但目前对其设计和施工关键技术的研究仍较少。文章以双溪口隧道出口为例,阐述了连拱隧道斜交正作洞口的设计情况,通过三维有限元分析,研究梯形套拱的施工力学响应,结果表明:梯形套拱处于明显的偏压状态,虚拟洞壁作用显著;为了降低套拱倾覆的风险,在设计上要对套拱成洞面的斜交角度加以限制,并宜在套拱长边侧设置有效的反压体以平衡由初期支护传递的水平推力;另外,施工中先开挖山体较低一侧对套拱受力更为有利。该研究成果在双溪口隧道得到成功应用,对类似条件下连拱隧道斜交进洞有借鉴意义。     

400m级铁路CFST拱桥合理拱肋内倾角研究

《钢管混凝土拱桥技术规范》中拱肋内倾角的建议取值对特大跨径钢管混凝土(CFST)拱桥不再完全适用.以一座400 m级铁路CFST拱桥为例,研究其拱肋内倾角的合理取值范围.采用Midas/Civil2015建立空间有限元模型,分析计算不同拱肋内倾角取值下结构的自振特性、线弹性稳定安全系数以及静力荷载和强震作用下结构的内力、位移响应以及控制截面应力.研究结果表明:当拱肋内倾角控制在3.5°～4°时,结构第4和8阶自振频率获得大幅提升,可以改善拱肋横向抗弯和抗扭转性能,同时前2阶稳定安全系数也达到较优状态,还避免了横向最不利荷载作用下拱肋横向位移的大幅增长,并且在考虑罕遇地震作用情况时,位移、轴力峰值以及降低拱肋混凝土拉应力方面均达到较优状态.综合各项指标,建议此类400 m级铁路CFST拱桥拱肋内倾角取值范围宜为3.5°～4°.     

无砟轨道路基持续上拱整治技术

部分高速铁路无砟轨道路基存在上拱变形量较大且持续不收敛,超出轨道可调节能力的问题。本文提出了一种采用变梯度结构EPS混凝土板整治路基持续上拱的方法,根据测量结果实施了开挖置换方案及后期维修。通过数值模拟分析了变梯度结构板的应力及变形。结果表明:该方法可以快速整治路基持续上拱变形,后期维修简单易行,可长期确保轨道平顺性;变梯度结构板最大应力及变形分别满足EPS混凝土强度及高速铁路变形要求。     

装配式PC箱梁长期存梁期间上拱影响因素及控制研究

装配式预应力混凝土(PC)箱梁在桥梁工程中应用非常广泛。内蒙古地区冬季时间长,装配式PC箱梁往往需要在梁场长期存放,而箱梁长期存放可能会导致其上拱过大、桥面铺装过薄、耐久性等问题。本文分析总结了影响箱梁上拱的因素,依托实际工程,采用有限元分析方法研究了存梁时间、张拉龄期、张拉预应力、环境相对湿度、均匀压重等因素对装配式PC箱梁上拱的影响规律,并据此提出了长期存梁期间控制上拱的措施。研究结果表明:存梁时间越长,各个因素的差异对箱梁的上拱影响程度越大,这种差异造成的上拱值不可忽略,其中张拉龄期和张拉预应力对长期存梁的上拱变形影响较大,而通过均匀压重可有效控制箱梁长期存梁的上拱变形。     

高温荷载下CRTSⅡ型 板式轨道上拱变形特性研究

基于CRTSⅡ型板式轨道在高温荷载作用下的上拱变形是一种比较典型的病害,将功的互等法应用到实际工程中,推导高温荷载作用下弹性薄板的功的互等定理,建立适用于两对边简支两对边自由的轨道板上拱计算模型。分析Ⅱ型板式轨道在温度荷载作用下的上拱变形特性,研究结果表明:在高温荷载作用下轨道板的上拱位移随纵向位置的变化呈正弦曲线变化趋势。分析不同因素对Ⅱ型板式轨道板上拱变形的影响,研究Ⅱ型板式轨道的上拱变形特性。从轨道板垂向稳定性和行车安全性角度,提出优化轨道结构参数和层间病害修补时机的建议。     

路基膨胀引起轨道上拱响应特征研究

通过对高铁无砟轨道的钢轨上拱问题进行数值模拟,研究3种工况(基床底层、泥岩地基、基床底层+泥岩地基)不同膨胀率变形情况下,钢轨产生的上拱位移以及膨胀应力响应规律。研究结果表明:对应3种工况下膨胀率为0.15%,0.06%和0.04%时的钢轨上拱量接近高铁轨道可调节的临界值,并发现由路基结构膨胀引起的钢轨上拱病害的空间分布仅与路基结构层发生的膨胀范围有关,而与膨胀变形的程度与发生膨胀变形的结构层位无关。进一步分析发现,由于钢轨与轨道板之间的牢固连接,在路基膨胀段与非膨胀段的共同作用下钢轨上拱拱顶与拱脚处分别表现为全截面受拉与全截面受压的应力状态,同时3种工况下当膨胀率小于0.5%时,各结构层的膨胀率与钢轨的上拱位移以及轴向主拉应力均呈现良好的线性关系。