考虑节点刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法研究

为量化钢筋部品刚度,从受力机理角度出发,基于试验和理论分析,提出考虑刚度随机性的焊接钢筋部品变形计算方法。从受力机理的角度提出三向转动刚度独立力学求解模型,考虑钢筋直径的影响,设计了105组T形焊接钢筋试件及两类加载固定试验装置,开展分级加载试验;在此基础上,考虑焊接节点转动刚度随机性,提出基于蒙特卡洛随机抽样的焊接钢筋部品变形计算方法,并分别开展了6个焊接钢筋网片和6个钢筋块体试验进行验证。结果表明:钢筋焊接节点刚度与钢筋直径有关,当焊接条件相同时,钢筋直径越大,焊接节点刚度越大;同一钢筋直径组合的焊接节点转动刚度基本符合正态分布,3个方向的转动刚度R x>R z>R y;钢筋焊接节点刚度与焊接节点断面面积基本呈线性关系;竖筋和横筋连接节点刚度对钢筋部品变形影响显著,所采用的节点刚度取值方法计算的焊接钢筋部品变形偏差均在10%以内,与传统刚接和铰接方法相比,变形计算精度大幅提高,变形计算方法合理。

Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点弯矩分配系数

为探究Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点翼缘和腹板的弯矩比,通过对3种腹板螺栓布置形式的Ⅱ型截面双层组合梁连接节点接触面滑移特征和力学传递机理的分析,进行Ⅱ型截面组合梁螺栓连接节点弯矩分配系数研究。结果表明:组合梁摩擦型螺栓连接节点滑移和力学传力过程可分为翼缘外接触面未完全滑移和完全滑移以及翼缘内接触面完全滑移3个阶段;组合梁摩擦型螺栓连接节点接触面承担弯矩与无连接板截面弯矩之和等于该梁截面处的理论弯矩,腹板接触面承担的弯矩主要由其上的水平摩擦力承担;摩擦型螺栓连接节点接触面上的摩擦力随节点滑移而重新分配,腹板螺栓布置形式对连接节点弯矩分配系数影响明显;根据推出的组合梁摩擦型螺栓连接节点的弯矩分配系数计算式所得结果与数值模拟结果吻合良好,最大误差为7.13%,该计算可用于优化螺栓连接设计。

浅谈正交异性钢箱梁面板U肋内焊和组焊成套技术

开展正交异性钢箱梁面板U肋内焊和组焊成套技术研究对于确保U肋焊接质量、延长桥梁使用寿命具有重要意义。现对某桥梁开裂状况进行分析,明确了U肋开裂病害情况,提出采用U肋内部智能化焊接技术、U肋组焊技术,将U肋与桥面板之间的连接焊缝由单侧角焊缝改变为双侧角焊缝形式。研究表明,U肋内焊技术及U肋组焊技术能够有效提高梁体的承载能力和抗疲劳性能,解决了正交异性板结构桥梁U肋内部空间狭小不能施焊、内部存在焊接缺陷的问题,为正交异性钢箱梁桥面板U肋焊接提供解决方案。

自锚式悬索桥铸钢锚碇加工技术

铸钢锚碇作为自锚式悬索桥的核心部件之一,集主缆锚固、压重和限位等多种功能于一体,具有外轮廓面夹角众多,锚固孔相对位置复杂等特点。本文以国内某悬索桥铸钢锚碇为例,以加工难点作为切入点,从满足设计使用要求、提高生产效率、降低劳动强度等方面,提出了铸钢锚碇复合斜面及锚固空间孔的高效加工技术。该技术可在产品机械加工过程中显著提高生产效率,降低劳动强度,为复合斜面及空间孔加工提供借鉴。

大吨位超长钢筋笼的制造与安装

简要介绍南京大胜关长江大桥主桥主墩深水基础钻孔桩超长钢筋笼的制造与安装。

T型键在钢-混凝土组合桁架梁桥中的应用

钢-混凝土组合桁架梁桥中的钢结构与混凝土桥面板一般采用剪力群钉连接,为防止钢-混凝土组合桁架连续梁桥的负弯矩区的混凝土开裂,提出了一种新型纵向可滑动抗掀起连接键——T型键,以天津海河吉兆桥(三跨钢-混凝土组合桁架桥)为背景,阐述T型键首次在该桥中的应用情况。T型键是由2块钢板采用熔透焊焊接而成的T字形结构,在工厂内加工成型后,采用熔透焊将T型键焊接在钢梁上,并使用宽5cm的胶带缠绑3层,最后使用密封膏对T型键与钢梁焊接根部进行密封。施工后发现,混凝土桥面板与钢桁架产生了约1.5cm的相对错动,通过对该现象分析可知,T型键能有效地释放混凝土桥面的内部应力、提高组合桁架梁桥整体刚度,对防止桥面开裂起到关键作用。

无粘结预应力筋—锚具组装件在低温下的疲劳锚固性能

介绍无粘结筋—锚具组装件在低温下疲劳锚固性能试验的有关情况。试验结论可以消除人们对在寒冷地区修建无粘结预应力混凝土桥梁所存的疑虑 。

集聚式多锚头钢横梁制造工艺研究

池州长江公路大桥主塔采用花瓶形,塔柱间钢横梁采用集聚式多锚头箱形结构,每个钢横梁上最多有10对锚固点(20个锚头)。通过对集聚式多锚头钢横梁的结构特点分析,确定了合理的横梁块体组装焊接顺序;通过焊接工艺评定试验确定了与母材匹配的焊接材料和焊接参数,保证了焊缝质量;通过对拼装胎架、锚箱精度控制、焊接变形控制等关键项点研究和有效技术措施的应用,确保钢横梁的外形尺寸符合标准和规范要求;先孔法栓接技术的实施,可大幅提高桥位钢横梁拼装效率。

隧道衬砌结构体系可靠度研究

针对隧道二次衬砌结构,从其在围岩荷载作用下的内力分布出发,建立了衬砌结构的串并联体系,由此确定其体系失效模式,进而以蒙特卡罗-随机有限元法为基础,充分考虑材料性能参数、几何尺寸、围岩弹性抗力系数及荷载等的随机性影响,采用区间估计的"宽界限法"对隧道衬砌结构的体系可靠度进行了分析。最后结合一典型工程实例对隧道结构体系的可靠指标进行了计算,计算结果表明:尽管隧道衬砌结构存在局部截面的可靠指标较小,但其体系可靠指标仍较高,整个隧道衬砌结构处于安全状态。

五峰山长江大桥三块式主索鞍设计、制造与施工

连镇铁路五峰山长江大桥主桥为主跨1092 m公铁两用钢桁梁悬索桥,大桥设2根直径1.3 m的主缆,主索鞍是实现主缆传力过渡的重要构件。主索鞍受力达7.06×10^(5)kN,设计采用双纵肋传力、铸焊结合、纵向三块式结构,上部鞍槽采用ZG270-480H铸钢铸造、下部鞍体采用Q345R钢板焊接,鞍体纵向长9.12 m(下部)、横向宽4.04 m、高4.30 m,单块鞍体重120 t,主索鞍顶推复位滑移系统采用格栅+不锈钢滑板+四氟板装置。主索鞍结构设计计算分析表明:结构应力在容许范围内,结构受力安全。主索鞍由2个厂家制造,分别采用鞍槽朝下、鞍槽朝上2种铸造方位方案,成型采用组芯造型及双层浇道、双浇口浇铸系统、底注式浇铸的铸造工艺方案;鞍体焊接顺序总体由内向外,以二氧化碳气体保护焊为主;鞍体制造机加工采用单块单独机加工和3块整体机加工2种方案。主索鞍在工厂内制造后分块运到施工现场,由塔顶门架依次将边跨侧、中间、主跨侧鞍体吊至塔顶后纵移到位,利用高强度螺栓连接成整体,经多次顶推后顺利到达设计成桥位置。

大型桥梁钢箱梁工地现场焊接技术与质量控制措施

针对大型桥梁钢箱梁施工中焊接难度大、易变形的问题,本文提出了一种优化的施工现场焊接技术与质量控制策略。该方法通过精细化分段预制和现场精确对接,显著提升了焊接效率,并有效控制了变形量。在实际工程应用中,该技术成功实现了钢箱梁的高精度焊接,确保了桥梁结构的稳定性和安全性。研究结果表明,这一新技术不仅可以提高焊接质量,降低施工成本,还能够显著提升大型桥梁工程的整体质量和施工效率。这一技术的推广与应用,将对推动我国桥梁建设事业的发展产生积极影响,为未来的桥梁工程建设提供有力的技术支撑。

钢桥高强度螺栓抗延迟断裂研究

为有效管控钢桥高强度螺栓(高栓)延迟断裂的发生,采用现状调研、有限元法和试验研究等方法分析高栓断裂原因,研究高栓用钢抗延迟断裂性能提升措施,并研发了高栓轴力精准监控技术。结果表明:高栓延迟断裂比例极低,但属于关键问题,应尽量避免;高栓断裂位置多在螺栓头与直杆、直杆与丝杆、丝杆与螺母交界处应力集中部位,超拧会显著增加延迟断裂概率,高栓材料强度高使其氢脆敏感性大、应力集中,这是导致高栓氢致延迟断裂的主要原因;建议既有10.9级高栓用钢抗拉强度上限采用1190 MPa,研制的新型高栓用钢SRQS1可有效提升原材料的抗延迟断裂性能;研发的钢桥高栓连接施工智能管控系统及提出的基于超声波测量的在役高栓轴力测试方法,为高栓施工期和运营期轴力的精准监控提供了重要支撑。

履带浸涂常见漆膜弊病的产生原因及控制措施

分析了履带总成浸涂常见的流挂、白斑、白痕、气泡等漆膜弊病的形成原因,提出了相应的控制措施。

缅甸莫规—敏布大桥钢梁安装

缅甸莫规—敏布大桥正桥钢梁为带竖杆变桁高的华伦式桁架 ,钢桁梁总长 2 12 4m ,采用吊索塔架全悬臂架设 ,由于截面很小 ,钢梁安装采用了新工艺 ,简要介绍其安装特色。

不锈钢复合桥面连接疲劳性能试验研究

针对大跨度钢桥整体钢桥面采用不锈钢复合钢板的特殊构造进行疲劳试验,研究的构造包括不锈钢复合钢板与普通钢板对接焊缝构造、不锈钢复合钢板不等厚对接焊缝构造、不锈钢复合桥面侧边设置排水孔。试验结果表明:不锈钢复合钢板与普通钢板对接焊缝构造、不锈钢复合钢板不等厚对接焊缝构造疲劳的起裂部位均在不锈钢复合钢板的碳钢基板侧;不锈钢复合桥面侧边设置排水孔,其疲劳裂纹沿着模拟挡砟墙的附连件角焊缝的焊趾开裂;不锈钢复合钢板在加工中的复合形式对疲劳性能的影响较小;通过疲劳试验得到了3组构造细节的疲劳曲线和钢板对应的容许应力幅,可为相应构造细节疲劳设计提供依据。

CFRP预应力筋夹片式锚固系统疲劳性能研究

碳纤维(CFRP)以其优异的性能成为土木工程领域极具应用前景的新型建筑材料,但CFRP筋在应用中遇到的最大难点就是锚固问题。在对传统夹片式锚具进行改进的基础上,对不同锚杯长度和锚杯内壁倾角的新型夹片式锚具进行了疲劳性能试验研究。试验结果表明,该类锚具具有良好的动力抗疲劳性能;锚杯内壁倾角一定时,锚杯长度越大,锚具组装件的疲劳性能越好。

一种基于Fourier-Bessel级数求解FRP筋粘结锚固径向反应的解析方法

根据FRP筋表面沿纵向呈周期的特性,提出了一种基于Fourier-Bessel级数求解FRP筋粘结锚固径向反应的实用解析方法。从轴对称问题的基本方程出发,利用标准化Fourier-Bessel级数三角函数等式,推导了修正贝塞尔方程,得到了各向同性材料和横观各向同性材料的解析解,最后针对FRP筋粘结式锚具的边界条件,得到了钢套筒约束的粘结介质以及FRP筋在径向应力作用下的位移和应力计算公式。解析解与有限元解基本一致,验证了基于Fourier-Bessel级数求解FRP筋粘结锚固的径向反应是一种可靠的、实用的解析方法。计算表明,在径向应力作用下,对于钢套筒约束的粘结介质和CFRP筋,轴向位移在粘结界面的径向应力中心位置处最大;钢套筒外壁的径向位移仅为粘结界面处的径向位移1/8;CFRP筋的径向位移在中心轴为零,并向筋材表面线性增加。

大跨度钢箱梁斜拉桥全焊锚箱的制造及变形控制

介绍大跨度钢箱梁与斜拉索的几种连接构造形式 ,重点阐述南京长江第二大桥钢箱梁全焊锚箱的制造工艺 ,并对焊接变形及几何精度控制进行了详细论述。

超高强桥梁缆索用多元合金锚固材料研究

桥梁缆索采用热铸锚方式锚固,具有强度高、耐久性好的优点,适于缆索百年服役的要求。分析了热铸锚的结构和锚固机理,合金锚固材料是影响热铸锚锚固性能和耐久性的主要因素,而Al,Cu,Mg,RE等成分和含量决定了合金锚固材料的性能。针对2100 MPa及以上强度超高强缆索,提出了热铸锚用合金锚固材料的物理性能、力学性能、防腐性能和流动性要求。根据这些影响因素和性能要求,建议按“性能指标构建-成分体系设计-模型试验研究-灌锚装备研发-灌锚工艺研究”的路线进行新型多元合金锚固材料研究。

长寿长江大桥钢梁架设方案及关键技术研究

长寿长江大桥钢梁悬拼跨度达 192m ,位居国内首位。同时由于地形等因素的影响 ,使得施工困难很大。为了解决一系列的关键技术问题 ,开展了科技攻关 ,制订了一套先进的施工方案。