大跨度铁路钢-混组合梁负弯矩区桥面板抗裂措施研究

为研究铁路荷载作用下大跨度钢-混组合梁负弯矩区桥面板开裂情况及抗裂技术,以某主跨168 m的铁路钢-混组合连续刚构桥为背景,采用MIDAS Civil软件对桥面板受力情况进行建模分析,并开展抗拔不抗剪连接件技术及预应力技术对桥面板抗裂性能影响的研究,结合抗裂措施工作原理及施工可行性,提出适用于减小负弯矩区桥面板裂缝宽度的实施方案。结果表明:采用普通栓钉连接、桥面板常规配筋条件下的钢-混组合梁,运营阶段主力及主力+附加力工况下负弯矩区桥面板裂缝宽度均不满足规范要求;墩顶处桥面板与0号块固结及非固结2种形式下,抗拔不抗剪连接件桥面板抗裂方案均不适用,抗拔不抗剪连接件的适应性受桥面板与0号块连接构造及桥面板整体与钢桁架上弦杆顶面连接形式影响较大;对桥面板配置纵向预应力筋能有效降低拉应力水平,设后浇带预应力筋张拉方案负弯矩区桥面板最大拉应力较桥面板浇筑成型后张拉预应力筋方案更低,更能充分发挥预应力效应,且便于工程实施,建议工程应用中宜控制湿接缝占比小于10%,预应力筋锚固断面拉应力突变值宜控制在2 MPa以内。

铁路钢桥钢材容许应力取值探讨

目前我国铁路钢桥设计采用的是容许应力法,钢材的容许应力取值是设计中需要重点关注的问题。对钢材的基本容许应力需要根据板厚、稳定等考虑相应的容许应力折减,而对不同的荷载工况出现的几率又可以考虑相应的容许应力提高。在铁路钢桥的具体设计中如何合理的取用钢材的容许应力折减和提高系数,不仅关系到结构的安全,同时对钢桥设计的经济性也有较大影响,文中对现行铁路钢桥设计规范中钢材容许应力的折减和提高系数提出几点建议供探讨,为以后铁路钢桥的设计提供参考。

高速铁路高墩结构寒潮温度场及温度应力研究

目前国内外对高速铁路空心高墩寒潮温度应力研究不多。为了研究寒潮作用下高速铁路高墩结构温度场及温度应力分布,以贵广铁路幸福源双线特大桥12号桥墩为工程背景开展研究工作。该墩为矩形空心墩,墩高80 m,钢筋混凝土结构。浇筑墩身混凝土同时在墩壁内预埋多个温度传感器,选择寒潮来袭时,现场实测了12号墩内寒潮温度场分布,再通过有限元计算对桥墩内寒潮温度场进行了计算验证,采用回归分析得出寒潮温度场在墩壁内按指数曲线分布,归纳出了桥墩内寒潮温度场分布曲线方程。并根据实测得到的桥墩寒潮温度场,采用有限元软件ANSYS分析了桥墩内寒潮温度应力,同时对不同寒潮降温下桥墩内温度应力进行计算研究,归纳总结出寒潮降温与墩壁内温度应力的对应关系。

高速铁路高墩长联大跨连续刚构桥上无缝线路设计研究

随着我国高速铁路的不断建设,高速铁路高墩长联大跨桥梁日益增多。鉴于该类桥梁上无缝线路设计经验较少,桥梁与无缝线路相互作用机理不易准确分析,无缝线路纵向附加力及墩台承受的纵向附加力分配不明确,导致了该类桥上无缝线路设计困难。文中选取了典型高墩长联大跨桥梁——贵广铁路幸福源双线特大桥作为研究对象,对该桥无缝线路布置进行了不设伸缩调节器铺设常阻力构件和部分常阻力部分小阻力扣件的计算分析研究。主要比较了轨道伸缩力,挠曲力以及轨道的稳定与强度等指标,通过研究得到了该桥无缝线路在不设伸缩调节器时,部分采用常阻力部分采用小阻力扣件的合理布置形式。

高速铁路大跨度箱梁温度分布研究

高速铁路桥上列车运行的平稳性、安全性,是大跨结构桥梁必须解决的问题。随着跨度的增大,箱梁壁厚不断增大,目前铁路规范温度参数取值已不尽合理,不能准确反映厚壁混凝土结构的温度分布。为系统研究大跨度箱梁的温度分布,文章以贵广铁路幸福源特大桥为工程背景,通过现场实测,数值计算模拟等方法开展研究,分析归纳总结出大跨度箱梁不同壁厚在日照和寒潮作用下的温度场分布,为规范的进一步完善提供数据支撑。

三亚红沙大桥设计构思与结构设计

三亚红沙大桥为独塔双索面斜拉桥,主要介绍该桥建设条件、方案构思以及比选,推荐方案的结构设计,文中重点阐述了在方案比选时对桥梁美观效果的设计。

桥墩混凝土水化热温度有限元分析

根据三维热传导理论,采用大型有限元软件ANSYS,考虑外界气温条件、水泥水化热等热力学参数以及分层浇注(定义单元的"生死"来准确模拟施工中的分层浇筑)对温度场的影响,运用瞬态热分析法进行温度场的仿真计算。通过计算结果与实测结果的对比分析,得出桥墩沿截面厚度方向的温度分布和其随时间变化的规律及特点,为施工提供一定的参考。

铁路空心墩寒潮作用下温度应力场试验研究

为改善寒潮作用引起的空心墩外表面混凝土受拉甚至开裂,以新杨家湾特大桥7号墩及牛角坪特大桥3号墩为工程背景进行铁路空心墩在寒潮作用下温度与应力场的试验研究。分别对两桥墩缩尺模型进行试验,采取从内部加热的方法模拟寒潮对桥墩混凝土的作用,并根据试验测得的寒潮温度场,采用有限元软件ANSYS分析桥墩模型相应的寒潮温度应力。模型试验结果与有限元分析结果一致表明:寒潮降温越快,对空心墩墩壁温度场影响深度越浅,桥墩外表面拉应力越大,越有可能造成表面开裂。

大跨度铁路钢桁梁斜拉桥预拱度设置

研究目的:目前,国内对于预拱度设置研究多集中于悬臂法施工的连续刚构及连续梁桥,对钢桁梁预拱度设置的研究则很少,而对钢桁梁斜拉桥预拱度设置的研究则几乎为零。本文对钢桁梁斜拉桥理想预拱度的设置方法进行研究探讨,为该类桥梁的设计与施工提供指导。研究结论:对于钢桁梁斜拉桥,将各上弦杆的长度调整量设置为变量,并将各上弦杆长度调整量对节点拱度或其它约束条件的影响向量组成带约束条件多元方程组,约束多元方程组解的范围,求解其最逼近的一组解便得到与理论值几乎完全一致的预拱度值。通过对理论解进行取整、合并与调整后便可获得结构较理想的预拱度。

桥面铺装对箱梁梯度温度影响的研究

由于桥面铺装层的存在,可以有效地降低箱梁内的梯度温度,从而减小温差应力,但是新桥规只给出了单一桥面铺装层的温度基数取值,对于经常遇到的双层或多层桥面铺装并没有明确规定。通过一座双层桥面铺装的连续箱梁桥的计算与对比分析,提出了常见的双层桥面铺装的箱梁内温度梯度计算的实用方法,研究表明,对于有双层铺装层的箱梁桥,设计时考虑每层铺装层对箱梁梯度温度的影响更符合实际。

影响混凝土结构水化热温度多因素分析

混凝土硬化初期,因水泥的水化热作用会在混凝土结构内形成不均匀的温度场分布,从而使结构产生不均匀温度变形,在受到结构自身约束和外部约束时,会产生很大的温度应力。许多情况下因处理或控制不当,这种应力会超过混凝土的抗拉强度而导致混凝土表面开裂,给结构的使用及安全带来隐患。文中针对施工过程中影响混凝土结构水化热温度梯度的几个因素进行了有限元分析,提出了一些初步结论,为以后的混凝土施工提供参考。

结构模型试验与模型设计

结构模型试验是结构试验的主要形式,文章概述了模型试验的特点,介绍了模型试验对模型的相似要求,三个相似定理,用量纲分析法来确定相似条件,并通过一个实际的例子来说明模型设计时比例、材料、荷载和边界条件的选择。

全周期绿色建筑设计与人居环境

本文通过回顾我国绿色建筑的发展历程,指出绿色建筑发展的问题,然后从全周期理念和人居环境视角对绿色建筑进行了全新的解读,提出了绿色建筑发展的新方向。其次,文章强调了绿色建筑设计的重要性,提出了全周期绿色建筑整合设计的方法,引入了循证设计、性能化设计和BIM等理念和技术。除此之外,文章还突出了增量成本评估对绿色建筑设计方案筛选的重要性,提出了基于神经网络的绿色建筑增量成本评估模型。

BIM支撑的绿色建筑循证设计研究

文章通过回顾绿色建筑的发展现状，针对当前我国绿色建筑发展面临的主要问题与挑战，提出在循证原理的基础上，通过“用研究指导设计”的流程，在市场上孕育促进闭合项目全寿命周期路径的研发环境。同时指出建筑信息模型、云计算和大数据等相关新兴技术的整合应用对绿色建筑发展所能起到的辅助和推广作用，并在此基础上，展望了绿色建筑未来的循证发展趋势和走向。

高原地区高耐腐蚀桩基混凝土研究

高原地区存在冻融和盐沼泽区,导致较大的普通混凝土桩基腐蚀损伤,降低桩基承载能力,危害桥梁结构安全。本文研究了各腐蚀因素导致的混凝土劣化机理,在此基础上针对高耐腐蚀桩基混凝土提出工作性评价指标,并通过试验研究胶材对混凝土强度的影响,同时研究水胶比和矿物掺合料对混凝土耐腐蚀性的影响。结果表明,不同胶凝材料组成混凝土抗硫酸盐侵蚀性能大小依次为:硅灰+粉煤灰双掺>单掺粉煤灰>粉煤灰+矿渣粉双掺>单掺矿渣粉>抗硫酸盐水泥>普硅水泥。在此研究基础上推荐高耐腐蚀桩基混凝土配制要点,最终用于高原地区铁路桥梁建设。

桥墩混凝土的水化热温度分析

通过对某桥墩大体积混凝土水化热温度的实测与计算对比分析,阐述了桥墩大体积混凝土水化热温度的发展与变化特点,并提出了防止水化热温度梯度而导致的墩身早期开裂的有效工程措施,为以后的设计与施工提供参考。

绿色建筑的性能化设计——实践建筑师与工程师的融合

本文探讨了在建筑设计过程中,有别于以艺术性和功能性为主导的传统建筑设计过程,而是以性能为导向的性能化设计过程。该设计过程将建筑师和工程师的思维方式相融合,既重视发展建筑的艺术性、功能性和社会属性,也使用计算机建模工具模拟建筑运行过程的风环境、声环境、光环境、热环境、节能、绿色等方面的性能效果,并将这些重要的性能化指标作为设计指标。并通过一个实践案例的设计过程,阐述了在方案设计过程中如何实践建筑师和工程师的专业分工和融合。