近、远场地震作用下深水高墩桥梁水动力效应研究

为研究近、远场地震作用下水动力效应对深水高墩桥梁抗震性能的影响,明确深水高墩桥梁抗震性能分析中考虑动水压力的必要性,以典型的深水高墩大跨连续刚构桥为例,基于OpenSees建立其非线性动力分析模型。通过附加质量法模拟墩-水动力相互作用,并在PEER数据库选择代表性的近场和远场地震动记录,对该桥梁进行不同水深下的非线性地震响应分析,对比研究近、远场地震作用下动水压力效应对深水高墩桥梁抗震性能的影响。研究表明:不论近场还是远场地震作用,墩-水相互作用都会显著增大桥梁结构的地震响应,近场地震作用下,对桥墩的墩顶位移和墩底曲率的改变率分别可达到64.77%和156%;与远场地震作用相比,近场地震作用下墩-水相互作用对深水高墩桥梁抗震性能的影响更为显著,在近场地区的深水高墩桥梁抗震性能分析中,应充分考虑近断层地震动和墩-水相互作用的耦合效应;近场地震作用下,墩-水相互作用主要激起桥墩的一阶振型产生基频共振,增大墩底的损伤,而远场地震作用下墩-水相互作用会激起桥墩的高阶振型,不仅增大墩底的损伤而且会加剧墩身中上部的损伤;深水高墩桥梁抗震性能分析不仅需要考虑动水压力效应,还应考虑近场和远场地震动带来的影响。

特大桥高墩施工技术分析

为了深入研究特大桥高墩施工技术,以银昆高速太彭段LJ08-2标段为例,重点分析了特大桥高墩施工的实施要点和成效。针对特大桥高墩施工的关键环节和难点,采取了有效的施工措施方法。实践表明,采用大块定型钢模板(翻模)作为特大桥高墩成型的手段,同时把控好模板吊装及混凝土浇筑,并做好高墩线形控制,能够高效完成特大桥高墩的施工并实现质量验收100%的目标,为企业节约成本12.48万元,既保证了特大桥高墩的施工进度和安全,也实现了良好的经济效益和社会效益,对类似工程具有参考价值和应用指导意义。

不良地质条件下高墩波形钢腹板连续刚构桥施工关键技术

两河口大桥主桥为(60+100+100+60)m的大跨径波形钢腹板连续刚构桥,是保神高速公路中的控制性工程。该桥主墩高度最高达70m,为双肢薄壁桥墩,采用液压爬模施工。预应力混凝土变截面连续箱梁采用贝雷片拼装挂篮悬灌施工。文章首先介绍了两河口大桥的设计方案及3#墩两幅桥间距小、挂篮退回与拆除难度大、4#墩位置与郑万高铁相交等工程重难点的应对措施。从双肢薄壁高墩施工、波形钢腹板制作与安装、悬浇梁施工等多角度研究了其施工关键技术,并基于Midas有限元软件对预应力钢混主梁和波形钢腹板进行了受力分析。结果表明:不同状态下,主梁与波形钢腹板的强度与变形均满足规范要求。

某高墩连续刚构组合桥梁施工控制研究

高墩连续刚构组合桥梁工程是我国公路建设中的一项重大工程,在目前的交通形势下,其所承担的重任日益凸显,并且随着工程的不断发展,其工程建设对技术的要求也越来越高。某高墩连续刚构桥梁施工过程中其主要结构主梁和高墩均为分节段现浇施工,其结构实际线形和施工内力受材料性能、现场施工操作等影响较多,通过建立全桥空间梁单元有限元顺序和倒序法计算与施工节段线形和内力控制,加强了施工过程控制,提高工程施工质量,实现了设计意图。

考虑系梁作用高墩刚构桥整体稳定的实用算法

研究目的:高墩刚构桥柱式高墩间常常设置系梁,目前计算高墩刚构桥整体稳定主要有计算长度系数法和有限元法,计算长度系数法须逐根桥墩计算且无法考虑不同系梁间桥墩段的影响,有限元法由于计算理论和方法都隐含在软件中,如何对计算结果的准确性和可靠性进行验证又是必须解决的难题。为此,本文基于摇摆柱受力特点通过结构转换的概念将确定柱式高墩刚构桥整体稳定的二阶计算转化为确定其整体抗侧刚度的一阶问题。研究结论:(1)本文提供了一种通过结构抗侧刚度求解高墩刚构桥整体稳定临界力的计算方法;(2)本文给出了柱式高墩刚构桥整体稳定临界力的计算公式,该式能考虑柱墩之间系梁的影响,弥补了规范计算长度系数法的不足,具有很好的精度及准确性,可为校核有限元整体稳定计算结果的可靠性提供一种解析验证手段;(3)本文研究成果可供桥梁工程设计和理论计算使用。

钢管混凝土柱-软钢板组合高墩的受压承载力

基于结构抗震韧性设计理念,提出一种可更换部件的钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩,以改善高墩桥梁的抗震性能。为明确新型组合高墩的正截面承载力,开展了轴心和偏心受压试验,获得其轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-应变曲线和破坏模式。以验证后的有限元模型为基础进行参数分析,探讨荷载偏心率、高墩长细比、软钢板厚度对新型组合高墩受压承载力的影响。研究结果表明:新型组合高墩在轴心和偏心受压下均产生了明显的面内整体弯曲变形,破坏模式均为整体弹塑性失稳破坏。偏心受压试件的承载力随偏心率或长细比的增大呈明显下降趋势,且两者的影响近似相互独立,当偏心率由0增至0.54时,承载力最大降低了约49%;当长细比由4增至79时,承载力最大降低了约38%。软钢板厚度由1 mm增加至10 mm,轴压承载力最大仅提高约9.5%,偏压承载力最大可提高约25%。将新型组合高墩简化为平腹杆格构柱,考虑软钢板对柱肢和钢系梁的约束作用,建立了新型组合高墩轴压承载力的计算公式。采用稳定系数和偏心率折减系数相乘得到承载力总折减系数,得到偏压承载力计算公式。该文建立的实用计算公式的计算结果与试验结果和有限元计算结果吻合良好,可用于新型组合高墩的正截面受压承载力计算。

基于改进拉丁超立方抽样的高墩铁路桥梁地震可靠度分析方法

为高效准确地量化非线性结构的关键地震响应极值分布以及构件失效概率,在考虑结构和地震双重不确定的前提下发展一种有效的结构动力可靠度评估框架。首先详细阐述和发展了地震可靠度分析的理论方法,主要包括非平稳地震动的降维模拟,分数矩的单循环最大熵理论,以及与中心L2偏差相结合的拉丁超立方抽样方法三部分。然后通过一个三层非线性混凝土框架结构对所提出的方法进行初步验证。最后将提出的可靠度分析方法运用于西部山区某高墩大跨铁路刚构桥,开展高墩大跨刚构桥关键构件的地震可靠度分析,并与蒙特卡洛模拟结果进行对比,进一步验证该方法的高效性与适用性,为山区高墩大跨铁路桥梁抗震设防提供技术支撑。

钢管混凝土柱-软钢板组合高墩受压性能试验

为改善传统钢筋混凝土高墩桥梁的抗震性能,基于能力设计原理和结构抗震韧性设计理念,本文提出一种可更换部件的四肢钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩。本文设计制作了1/10比例的缩尺试件,通过轴心和偏心受压试验,研究荷载偏心率、软钢板厚度等对新型组合高墩受压性能的影响。试验结果表明:新型组合高墩试件在轴压作用下,四肢钢管混凝土柱基本整体协调变形;当加载至试件破坏时,四肢钢管及软钢板均早已受压屈服,钢管套箍作用充分发挥;破坏形态呈整体弯曲失稳。在受偏心压力作用且偏心率不超过0.405时,四肢钢管混凝土柱全截面受压,组合截面纵向应变分布在弹性阶段基本满足“平截面假定”,在弹塑性阶段近似满足“拟平截面假定”;当加载至试件破坏时,破坏形态亦呈整体弯曲失稳。此外,钢系梁受力较小,仅起构造作用;而增大软钢板厚度,可有效提高新型组合高墩的截面抗弯刚度和正截面受压承载力,降低其侧向挠度;故在计算新型组合高墩的受压承载力时,应充分考虑软钢板的“结构元件”作用。

高烈度区高墩连续刚构桥抗震性能研究

以高烈度近场震区铁路桥为依托,采用Midascivil软件建立了不同墩高的桥梁结构力学模型,针对多遇地震及罕遇地震2种地震工况进行数值模拟,以桥墩高度为主要参数,以模型自振频率、桥墩墩顶、墩底位移及内力变化、阻尼器作用效果等方面对其抗震性能进行评价。研究结果表明:墩高增加时,桥梁整体的振型周期增大,对于多遇地震和罕遇地震无阻尼情况下墩底的弯矩纵横向弯矩变化幅度不大,而轴力增加明显;随着墩高增加,阻尼器对于桥墩墩顶墩底的弯矩减小比例较大,减震效果比较好。

高墩大跨连续刚构桥施工全过程稳定性分析

本文以三门峡国道209上跨陇海铁路立交桥为研究对象,采用MIDAS/Civil建立裸墩、最大双悬臂和成桥合龙3种状态下的有限元模型,对主墩进行线性屈曲分析和几何非线性屈曲分析,计算出稳定性系数,探讨不同荷载工况下稳定性的影响因素。通过调整桥墩主要设计参数,对主墩进行稳定性影响参数的敏感性分析。结果表明:全桥施工及成桥状态下,墩顶施工荷载、挂篮荷载、温度效应和车道荷载对主墩的稳定性影响较大;在稳定性影响参数敏感性分析中,随壁厚和混凝土强度等级的提高,稳定性系数逐渐增大;墩高的增加会使稳定性系数逐渐降低,但降低速率会逐渐减缓;系梁数量和位置均会对稳定性产生显著影响;随主墩高差的减小,稳定性系数逐渐降低,桥梁结构荷载重分配,墩顶主梁弯矩逐渐降低。

高墩大跨径钢结构桥梁施工技术及质量控制要点探析

结合某跨江大型钢桁架景观桥,分析高墩大跨径钢结构桥梁施工技术及质量控制要点。从钢桥面板安装、主梁安装、紧固件及附件的安装3方面对高墩大跨径钢结构桥梁施工技术进行详细介绍,并对高墩大跨径钢结构桥梁施工质量控制要点进行探讨。

地震作用下墩底自复位减隔震高墩连续刚构桥碰撞响应

以一座铁路高墩大跨度连续刚构桥梁为研究对象,基于椭圆形墩底自复位减隔震桥墩试验,建立多尺度有限元模型,考虑主桥和引桥碰撞响应,研究高墩连续刚构减隔震体系的地震响应规律。根据数值仿真分析结果,分别研究考虑碰撞的高墩连续刚构体系采用墩底减隔震前后、高墩连续刚构减隔震体系考虑碰撞前后体系中刚构墩和交界墩的地震响应规律。结果表明:采用减隔震措施能够有效减小考虑引桥的高墩连续刚构体系中刚构墩与交界墩的地震响应;考虑碰撞会明显降低高墩连续刚构减隔震体系中交界墩的墩底剪力与弯矩,但对刚构墩的地震响应影响并不明显。基于考虑碰撞的高墩连续刚构减隔震体系模型,参数化分析了墩高、伸缩缝间距、主引桥周期比对碰撞行为、主桥刚构墩地震响应、引桥交界墩地震响应等的影响,并给出各参数的合理取值与设计建议。

高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用

在城镇化建设背景下,我国高速公路桥梁工程数量规模显著扩大,施工技术愈发成熟,并且结合不同施工条件、施工环境、施工标准积累了丰富的施工经验,形成众多科学、有效的施工技术方法。其中高墩施工技术在高速公路桥梁工程中的应用较为广泛。基于此,从高墩施工技术特点入手,简要分析高墩施工技术的基本原则,重点介绍高墩施工中的滑模施工技术、爬模施工技术及翻模施工技术,对高墩施工质量控制提出几点建议,旨在为高墩施工技术在高速公路桥梁中的应用提供思路。

高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用

对于高速公路桥梁施工项目而言,高墩施工是其中的一项重要技术手段,将其应用于高速公路桥梁施工实践中,可以让整体项目的施工质量得到充分保障,以促进施工效率提升。为此,要积极探索科学合理的高墩施工技术方案简要介绍高墩施工技术的意义和特点,同时,结合技术应用阶段的实际问题展开深入分析,并以此为前提,明确高速公路桥梁施工高墩施工技术要点及施工注意事项,以期提升高速公路桥梁施工的质量。

北斗GNSS系统在桥梁高墩偏位监测中的应用

随着运营周期的增长,桥梁高墩偏位过大的情况时有发生。介绍了GNSS变形监测系统的组成,提出了基于变形检验的GNSS单历元变形监测数据处理方法,开展了该系统在桥梁高墩偏位监测中的应用研究,达到了监测数据连续采集、传输、实时解析和处理的功能效果,为桥梁高墩偏位实时监测提供一套可供选择的方案。

公路桥梁工程高墩拆除施工技术及安全保障

为解决公路桥梁建设中的高墩分段拆除问题,有效保障高墩拆除施工安全,以某公路桥梁工程为例,对比分析并择优选取高墩拆除施工方法,提出公路桥梁工程高墩拆除施工的技术要点以及安全保障措施,希望能够为相关工程建设提供参考。

山区高墩大跨连续刚构桥稳定性影响因素研究

本文选用四川省某高墩大跨度连续刚构桥为例,通过有限元分析软件研究了该桥在最高墩阶段、最大悬臂阶段和成桥阶段各组合工况下的结构稳定性,对比分析了桩土作用、混凝土强度、墩高、壁厚等参数对桥梁结构稳定安全系数的影响。研究表明:在最大悬臂阶段一侧挂篮坠落时结构稳定性最差;风荷载和温度荷载对结构稳定性影响较小,桩土作用对结构稳定性影响较大;随着桥墩混凝土强度的提高,结构稳定安全系数越大,但提升幅度不断减小。研究结论对于山区高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析提供了有益参考。

高墩大跨连续刚构桥稳定性分析与优化措施

为确保高墩大跨连续刚构桥在施工阶段和成桥阶段的稳定性,探讨了桥墩高度、墩身宽度、高墩双肢间距以及混凝土强度等级对桥墩稳定性的影响。结果表明,墩高的变化对稳定性影响最为显著,墩高从40m增至140m,在悬臂施工阶段桥墩的稳定性系数下降了95.45%,成桥阶段,稳定性系数下降了95.83%;混凝土强度等级对稳定性也有较明显影响,从C30提高到C60,最大悬臂施工阶段稳定性系数提升了22.53%,成桥阶段的稳定性系数提升了42.11%;墩宽对连续刚构桥的稳定性有一定影响,墩宽从2m增至4m,稳定性系数仅提升了10.25%;双肢间距对连续刚构桥的稳定性系数影响最小,双肢间距从4m增至9m,稳定性系数仅提升了0.96%。

大跨高墩连续刚构桥0、1号块同步施工安全技术措施研究

针对当前高墩大跨连续刚构桥0号块与1号块分段悬臂施工效率低,存在安全风险大,有诸多安全隐患的问题,论文提出一种利用“三角托架+预埋钢牛腿”形式的托架进行施工,介绍该施工方式的施工流程,并针对施工过程中存在的安全隐患提出相应的安全技术措施,包括建立安全组织机构和安全制度、重视施工用电及施工设备使用安全、重视高空作业安全等,最终实现两个号块的同步施工。

某高墩刚构桥抗震性能分析

为合理评定高墩刚构桥的抗震性能,以某实际高墩刚构桥为算例,建立其非线性有限元模型,进行了E1,E2水准下的非线性地震时程反应分析,重点讨论了支座、桥墩以及地震碰撞反应结果,分析了不同水准地震动作用下该桥主要构件的损伤程度及地震碰撞对桥梁反应的影响,并基于现行的桥梁抗震规范开展该高墩刚构桥的抗震性能评定。结果表明:在E1水准地震作用下,该高墩刚构桥整体处于线弹性阶段;在E2水准作用下,支座、桥墩和系梁出现不同程度损伤,在EL Centro波作用下产生碰撞时,相应位置上的支座、桥墩受力情况均出现明显的阶跃现象,但未出现严重的结构损伤。两水准地震作用下该高墩刚构桥均符合抗震设防目标。