基于静力荷载试验的连续梁桥结构受力性能及养护建议研究

为探究高寒高海拔地区连续梁桥的结构受力性能,文章对静力荷载试验进行了方案设计,主要包括测试内容及断面、测试荷载以及荷载加载流程,分析了主梁关键截面应变和挠度在测试荷载和测试断面下的变化情况,并结合静力荷载试验结果,对高寒高海拔地区营运高速连续梁桥提出了有针对性的养护建议。研究表明,试验荷载作用下实测左右幅桥跨应变校验系数分别在0.33~0.69和0.40~0.77之间,左右幅实测桥跨最大弹性挠度为4.61mm,各荷载工况下卸载后测点相对残余应变在20%范围内。

大跨超长联跨海连续梁桥纵向抗震体系研究

为研究大跨超长联跨海连续梁桥的纵向抗震体系,以某长联连续梁桥[(60+22×80+60)m]为研究对象,采用传统隔震体系和减隔震体系进行抗震设计,采用Midas/Civil建立全桥有限元模型,比较采用不同抗震体系及其边界参数时桥墩在罕遇地震作用下的地震响应。计算结果表明:对于传统体系,设置多个固定墩,可以在一定程度上降低结构的内力响应和限制桥梁的纵向位移,但结构内力和位移仍处于较高的水平,因此设置多个固定墩并不是行之有效的抗震结构体系;对于延性设计,塑性铰的耗能特性可以有效降低结构内力响应,其塑性变形特性会增大位移响应,但对于位于水中的桥墩,鉴于震后构件修复的难易程度,当考虑采用延性设计体系时应当予以更多的关注;对于减隔震体系,摩擦摆支座可以有效降低结构内力和限制桥梁的纵向位移,具有良好的减隔震效果,结构的安全性得到了显著提高,结构内力和位移与减隔震支座的个数之间并非简单的线性关系,应通过对结构内力的详细计算后确定。

大跨度预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术

本文探究了悬臂浇筑施工技术在某大跨度预应力混凝土连续梁中的应用。采用悬臂平衡浇筑法进行施工,在悬臂端设计了三角形挂篮,利用挂篮做吊架进行悬臂浇筑、完成合拢段施工,降低了施工难度,提高了施工质量。在本工程中,贯彻全过程、精细化管理理念,分别从支架搭设与预压、挂篮制作与安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑预养护、孔道压浆与封锚等方面采取了控制措施,确保了预应力混凝土连续梁悬臂施工的顺利完成。

基于多目标优化的独柱墩直线梁桥抗倾覆加固

针对倾覆风险较高的独柱墩直线连续梁桥,采用增设钢盖梁的方法对独柱墩进行加固,使独柱墩处的支承由原来的单支撑转变为三支撑,从而提高独柱墩直线梁桥的抗倾覆能力。为在提高其横向倾覆稳定系数的同时,尽可能地减小独柱墩受到的偏心弯矩作用,构建了以独柱墩原支座尺寸和钢盖梁新增支座间距为设计变量、以横向倾覆稳定系数和偏心弯矩安全系数为目标函数的多目标优化模型,然后基于Python联合NSGA-Ⅱ遗传算法与Abaqus建立的参数化有限元模型,求解该多目标优化模型的Pareto最优解集,利用博弈论综合赋权法计算目标函数的权重,再采用TOPSIS法计算Pareto最优解集中解的亲密度系数,从而选出最佳的加固设计方案。研究结果表明:采用增设钢盖梁的加固方法能够有效提高独柱墩直线梁桥的抗倾覆能力,采用初始方案加固后独柱墩直线梁桥的倾覆稳定系数提高了167%,满足规范要求;Python能将优化算法与Abaqus建立的桥梁有限元模型有效结合,得到分布均匀的Pareto最优解集;与未加固状态相比,优化后加固方案的倾覆稳定系数提高了201%;与初始加固方案相比,最佳优化加固方案的倾覆稳定系数提高37.25%,偏心弯矩安全系数提高4.04%。

模拟地震作用下PP-ECC桥墩抗弯性能试验研究

为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)桥墩与普通混凝土桥墩在压弯荷载作用下承载力差异,本文通过拟静力试验对6个局部采用PP-ECC桥墩和2个普通混凝土桥墩的抗弯性能进行试验研究。结合PP-ECC桥墩的破坏过程,确定PP-ECC桥墩的压弯破坏的特征点,之后基于PP-ECC材料的简化本构模型推导出PP-ECC桥墩的理论开裂、屈服和极限荷载公式。对PP-ECC材料进行单轴拉伸和单轴压缩试验,得到简化PP-ECC本构模型的特征参数,通过试验结果对计算结果进行验证,并对比不同轴压比和PP-ECC区高度下桥墩的抗弯承载力、最大变形的差异。结果表明:PP-ECC桥墩在开裂之后,受拉区PP-ECC并未退出工作,而是协同受拉钢筋参与截面受力;PP-ECC桥墩在达到极限荷载时,裂缝稳态发展,没有出现普通混凝土桥墩保护层混凝土大面积剥落的情况;局部采用PP-ECC桥墩极限荷载时最大变形较普通混凝土桥墩有较大提升,且增加轴压比会降低桥墩的变形能力;在较高轴压比下增加PP-ECC区高度,桥墩的抗弯承载力提升了8.8%;使用简化本构模型计算PP-ECC桥墩特征点抗弯承载力时计算精度为0.86~1.13,且方差分析值偏小,具备良好的计算精度。

瑞士哥特勒巴塔尔大桥

瑞士哥特勒巴塔尔大桥(Gottleubatal Bridge,见图1)位于萨克森州皮尔纳哥特勒巴河河谷,是新城市环线的一部分,连接德国巴德尚道镇和捷克杰钦的B172公路。

大跨度拱桥无砟轨道线形控制及调整技术

一座跨越通航河流的主跨180 m铁路连续梁拱桥,由于锁定轨枕标高后再浇筑道床板、后浇部分三墙工程,以及底座板施工后梁面CPⅢ测点未复测,使得最终轨面线形低于设计值。为解决揭板重新铺设轨道费用高、产生废弃工程、污染环境、整治施工工期较长等问题,提出一种通过调整吊杆内力来调整轨面线形的方法,这种方法弥补了重铺轨道的缺点。该方法技术难度大,实施中结合现场实际情况,精确计算桥梁梁体线形与吊杆力的线性关系,对结构的受力进行分析,并利用磁通量传感器、千斤顶等设备开展现场监测和控制,在保证结构安全的基础上实现对轨面线形的精确调控。

大跨度连续梁桥悬臂施工预拱度影响因素分析

为系统分析高速铁路大跨度连续梁桥挂篮系统变形对施工预拱度的影响,以大跨度连续梁桥挂篮系统变形为单一影响因素,对施工预拱度的影响因素进行数值分析。通过理论分析和有限元模型对挂篮体系变形的施工过程进行力学分析,确保挂篮体系受到施工荷载和自重而产生的弹性变形和非弹性变形均在设计允许范围内,并应用于徐盐高速铁路李家河预应力混凝土连续梁-拱桥项目中。工程实践表明:在使用挂篮浇筑混凝土过程中,采用预压施工措施可以有效消除最大悬臂处的非弹性变形,减小预拱度的影响,在墩顶处的挠度为0,向墩顶两个方向逐渐增大。根据预拱度影响因素提出本工程预拱度的控制方法,使大跨度连续梁桥避免开裂,进一步减小下挠,研究成果可为高速铁路大跨连续梁设计和工程施工提供参考。

多跨预应力混凝土连续梁整体平移改造施工关键技术

宿迁古黄河老桥为(22.5+3×30+22.5)m四幅分离式连续梁桥,两侧为非机动车道桥,中间为机动车道桥。由于该桥位于生态保护区且梁体质量良好,为满足迎宾大道二期快速化改造需要,采取在不中断交通的前提下,通过交通导改先后将西侧和东侧机动车道桥分别往两侧整体平移3.25 m,再于中间修建新桥的改造方案。结合桥位处水文地质情况,采用在非机动车道桥外侧设置“钢板桩+过水钢管”围堰进行无水条件下的基础墩身拼宽施工。改造施工时,根据单侧机动车道桥支座处顶升荷载及梁底空间选配布置顶升千斤顶和步履器;通过有限元计算确定梁体顶升与平移施工过程中各支点竖向和横向位移偏差控制指标,采用PLC液压同步控制系统操控步履器与千斤顶交替顶升与平移,既能保证梁体整体顶升与平移的精度又能有效控制梁体应力突变;待梁体平移到设计位置后,拆除步履器和顶升千斤顶,复原垫石、支座及挡块。

上横高速公路小曲线半径钢箱梁桥线形控制技术研究

随着我国高速公路建设的快速发展,小曲线半径钢箱梁桥的应用愈发广泛,但其线形精度更加难以控制.本文以广西上横高速公路工程为工程背景,首先研究了影响小曲线半径钢箱梁线形控制的关键因素,进而提出了相应改进措施.研究结果表明:发现安装位置与高程偏差、焊接作用影响与温度变化影响是线形控制的关键因素.温差增加10℃时,钢箱梁最大线形误差增加近20.8 mm;当拼装顺序为最优时,最大线形误差可减少14.1%.通过施工前数值模拟确定最优拼装顺序提升线形控制精度,钢箱梁焊接时在对接部位中心处开始焊接控制横向及竖向变形等改善措施的应用,显著提升了线形平顺度合格率,取得了良好的经济效益.

沿河路示范段市政工程中跨渠桥梁施工技术要点分析

市政工程中,跨渠桥梁是沿河道路的重要组成部分,它不仅影响桥梁的安全性、耐久性和美观性,还关乎市民的出行便利性和舒适性。跨渠桥梁施工涉及地质、结构、环境等综合因素,如果缺乏严格的施工技术控制,就容易导致桥梁出现裂缝、变形、沉降、错台等施工技术缺陷,影响桥梁的使用寿命和性能。结合广东地区工程实例,从施工工艺流程组织、桩基施工、空心板梁预制、盖梁施工、垫石支座、空心板梁架设等施工技术提出相应的技术措施,以保证跨渠桥梁施工过程施工技术的可靠性,减少产生裂缝、变形等相关施工技术问题。对跨渠桥梁的设计原则、结构特点、质量控制要点等方面进行了分析和总结,以期为广东地区乃至全国的跨渠桥梁建设提供一定的借鉴和指导。旨在为后续相关工程提供参考,以提高跨渠桥梁的施工质量。

高墩六跨预应力混凝土连续刚构桥合龙顺序研究

以典型高墩六跨连续刚构桥为工程实例,构建全桥有限元模型,针对这类桥梁合龙特点设计3种合龙方案,对比分析采用不同合龙顺序时恒载作用下主梁及桥墩受力状态。结果表明,3种合龙顺序对高墩连续刚构桥主梁受力状态的影响较小;采用方案1时主梁成桥恒载累积挠度极值最大,采用方案1、方案3时桥墩顶部水平纵向位移及底部应力状态较好;综合比较,采用方案3进行合龙对主梁及桥墩全寿命周期的受力有利。

淮沈特大桥连续梁的施工技术分析

结合淮沈特大桥工程实际,从施工重难点入手,对特大桥梁连续梁施工要点进行详细分析。为确保连续梁的稳定性,采用碗扣式钢管支架结构,不仅拆装方便灵活,而且结构更加稳定可靠。结合工程实际,在施工前对地基进行排水处理,利用钢管桩加强支撑,并制定应对坡度的施工办法,从而提升连续梁施工的工程质量。结果显示,采用基于碗扣式钢管支架的连续梁施工技术,能够满足工程质量的要求,确保工程如期完工,值得同类工程参考借鉴。

大跨度铁路桥连续梁施工技术

以某大跨度桥梁工程为背景,全面分析该项目的梁体线形整体控制和连续梁施工技术,并提出悬浇连续箱梁0#块支架设计及施工、悬浇段施工、合龙段施工以及连续梁体混凝土施工等技术要点。成功地保证了该工程的整体质量,实现了悬浇连续箱梁的顺利施工。

螺旋钢管支墩+贝雷梁纵梁做连续梁支架技术研究

某主桥上构为2-75mT构,采用两幅桥布置。由于桥梁主墩较高且梁下地基软弱,给施工带来了较大难度,T构支架现浇成为本项目的技术难点和造价控制重点。经过对多种方案的比选、优化和承载验算,最终选定梁-柱式支架方案进行现浇施工。与传统碗扣式满堂支架相比,该方案能够显著减少地基加固处理工作量,降低安全风险,同时也大幅减少支架的搭设工程量,能更好地满足工程工期和造价目标。

大跨度预应力连续梁桥施工监控技术分析研究

在基础设施修建过程中,大跨度预应力连续梁桥被广泛应用于跨越山谷、河道,而大跨度预应力连续梁桥的施工安全、稳定性一直是建造过程中需要特别关注的问题。连续梁桥的施工工艺复杂,施工过程中涉及多次体系转换,影响参数较多。因此,为了确保连续梁桥施工安全与工程质量,必须建立合理、正确的监测控制体系。文章以某连续梁桥为主要研究对象,利用MIDAS/Civil有限元软件,对连续梁桥的施工安全、稳定性问题展开深入研究,并指导现场施工、线形监控、应力监控。通过对桥梁进行数值理论计算与现场实测数据分析对比,提出若干有价值的研究结果和建议,可供同类桥梁工程的监控人员参照与借鉴。

宽幅菱形挂篮静力分析与优化设计

本文以徽州大道南延工程杭埠桥北至同大段杭埠河特大桥连续梁桥段施工中所应用的菱形挂篮为例,对杭埠河特大桥挂篮施工进行有限元建模模拟计算分析,分别验算了在3种不同工况下菱形挂篮的变形、应力以及稳定性,有限元计算软件使用MIDAS Civil。通过对有限元分析的结果与规范中所规定的设计数值进行对比研究发现,挂篮整体最大位移出现在内滑梁处,其值为13.4 mm;最大应力出现在后吊杆,其值为304.7 MPa,为节省钢材用量,对挂篮设计进行优化,将原挂篮采用前上横梁和前下横梁都替换为2H500×150钢材,优化后挂篮在悬臂施工过程中的受力和变形都满足规范要求并且性能良好。

主动拉杆式V形墩及0#块支架结构设计及验算

预应力混凝土V形刚构桥具有线条和造型优美、能与环境融为一体的外观特点,能减少墩顶主梁的负弯矩,减少计算跨径。文章以梅山水道跨堤桥V形桥及0#块施工为背景,创新设计了主动拉杆式V形墩及0#块临时支架结构,该结构能自主平衡构件产生的水平分力,使支架架构更稳定,同时减少了工程量,提高了施工效率。在此基础上,文章提出了主动拉杆式V形墩及0#块临时支架结构验算方法及验算结果,进一步验证了结构设计的合理性。

基于单侧悬臂挂篮技术的大跨径连续桥梁施工方法

由于大跨径连续桥梁施工环境复杂、作业难度较高,难以保证施工安全和质量,文章提出基于单侧悬臂挂篮技术的大跨径连续桥梁施工方法。以某大跨径连续桥梁工程为研究对象,分别从挂篮形式的确定、施工参数的获取、挂篮安装、悬臂浇筑方面对单侧悬臂挂篮技术做深入分析。施工监测结果表明,单侧悬臂挂篮施工对梁体挠度变形的影响较小,验证本次大跨径连续桥梁施工质量良好。

大跨径连续刚构桥过渡墩环向裂缝成因分析

文章以某跨径组合为85 m+160 m+85 m的大跨径连续刚构桥为工程背景,分析桥梁过渡墩病害概况,通过有限元计算分析,从过渡墩偏心矩设计合理性、滑板支座滑动功能受限、梁端卡死等方面分析过渡墩环向裂缝产生原因,并从桥梁管养方面分析过渡墩病害产生的直接影响因素。研究表明:过渡墩主桥与引桥的偏心矩设置合理,非桥墩环向裂缝产生的影响因素;梁端卡死,在整体升温作用下,主梁纵向变形受约束,对桥墩产生较大水平反力,是导致桥墩开裂的主要原因;滑板橡胶支座滑动功能受限时,在整体升温作用下,桥墩下半段产生拉应力超过混凝土抗拉强度,是导致桥墩开裂的影响因素之一;支座滑动功能受限、建筑垃圾堆积、伸缩缝伸缩功能受限等病害缺陷,以及桥梁管养不及时、不到位是造成桥墩开裂的重要原因。