大型圆形沉井结构应力及其周边沉降计算

根据武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇大型圆形沉井结构特点与工程地质条件,结合施工现场沉降监测控制点的实测数据,采用大型有限元计算程序ADINA建立了三维计算模型,对沉井结构及其周围的地下连续防护墙进行了有限元分析,分析了沉井在下沉与封底过程中其结构自身的应力分布与变形情况,并探索了沉井在下沉过程中对周边邻近高层建筑与堤岸构筑物的影响。计算研究结果表明:沉井外围的地下连续防护墙主应力会随沉井的下沉而相应地增加,在沉井封底后其变形主要出现在上部和底部;而沉井在下沉过程中其结构底部的刃脚、十字隔墙、十字隔墙与环形井壁结合处均会出现较大拉应力;沉井的周边土体沉降量会随下沉深度而相应地增大。在沉井封底完成后测点的沉降理论计算值与实际监测值比较吻合,一般计算值较监测值稍小:二者的差值在邻近高层建筑的沉降控制测点为-1.22^-0.88 mm;而在附近的长江大堤处的关键测点为-1.27~0.64 mm。该计算模型对锚碇沉井下沉过程的沉降控制具有参考作用。

武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇施工变位分析

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为3塔4跨悬索桥,其北锚碇采用圆形沉井形式,施工前在周围预先制作圆形地下连续墙。考虑到沉井下沉对邻近建筑物和构筑物的影响,根据沉井施工工况,结合现场实测监控数据,采用MIDAS-GTS建立三维计算模型进行有限元分析,主要讨论三维计算模型所得关键测点的位移值与实际测量值的吻合情况,在指导现阶段施工的同时,预测后续工况对周围建筑及长江大堤的影响,同时先后分析沉井下沉过程对圆形地下连续墙变形的影响。计算结果表明,关键测点的变形计算值与实测值结果比较吻合,计算误差基本在5%~30%,施工可有效地避免对周围建筑物和长江大堤不利影响;地下连续墙变形会随沉井下沉而增大,但收敛趋势明显。该计算模型对沉井下沉的姿态控制具有参考价值。

特大重力式锚碇的应用研究综述

锚碇是悬索桥的关键承力部位。根据对锚碇计算理论与工程实践的研究,首先阐述了特大重力式锚碇大体积混凝土温控技术的应用情况;其次,分析了软岩地基上锚碇基础土体蠕变、基坑支护以及齿坎效应对其变位及稳定性的影响;再者介绍了有限元法在锚碇结构应力分析及长期变位预测中的应用;最后指出了重力式锚碇的研究方向。

陡坡双桩柱式桥墩位移的有限元分析

针对山区陡坡桥墩的复杂受力特点,根据某陡坡双桩柱式桥墩的工程实际情况,结合室内试验模型,利用ADINA有限元分析程序,分别采用顺桥水平荷载、竖向荷载、坡顶荷载和复杂荷载等不同加载方式对桩柱式桥墩进行数值分析.模拟结果表明:在顺桥水平荷载作用下或竖向荷载作用下,前后桩柱的墩顶位移不同,前桩墩的位移较后桩墩的大,且随着荷载的增加其差值也越来越大;在坡顶荷载作用下墩顶也产生竖向位移,前墩顶的竖向位移较后墩顶的大,但是随着坡顶荷载的增大其差值越来越小;在复杂荷载作用下前、后桩柱的墩顶位移较单一荷载下的相应值都要大.

武汉鹦鹉洲长江大桥1#墩群桩承载特性分析

根据武汉鹦鹉洲长江大桥1#墩44根超长哑铃型群桩基础工程,利用弹塑性有限元,对群桩沉降、桩身应力分布进行了数值计算,并分析了土体弹性模量、粘聚力以及内摩擦角等参数对群桩承载特性的影响.研究结果表明:该群桩基础的沉降量中间较两侧大,竖向应力沿桩身由上向下递减;桩基承载力随土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增加而变大.

Finite element analysis of displacements of double pile-column bridge piers at steep slope

In order to study bearing characteristics of bridge pile at steep slope under complex loads in mountians, according to double pile-column bridge piers engineering at steep slope and test models in laboratory, finite element analysis of pile-column bridge piers was carried out using software ADINA under different loadings, such as horizontal loading in the longitudinal direction along bridge, vertical loadings, slope top loadings and complex loadings. The numerical simulation results show that displacements of front pile pier top and back pile pier top are different under horizontal loadings in the longitudinal direction along bridge or vertical loadings, the displacements of front pile pier top are higher than those of back pile pier top, and its difference increases with the increase of loadings. Vertical displacements will also appear under slope top loadings, and displacements of front pier top are higher than those of back pier top too, while its difference reduces with the increase of loadings. Displacements of both front pile pier top and back pile pier top under comlex loading are larger than those under single loading.

大型桥梁圆形沉井锚碇下沉过程中力学特性监测分析

武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇采用特大圆形沉井,沉井立面尺寸为66 m×43 m,沉井的下沉控制和结构应力的监测是施工过程中的难点。在沉井施工过程中,在沉井侧壁的不同高度和第2节沉井底部分别安装了大量的侧壁土压力计和钢筋计,用于监测沉井下沉过程中侧壁土压力和沉井底部应力的变化;同时还使用空气幕助沉系统来克服沉井后期下沉的阻力。监测结果表明:沉井侧壁土压力随沉井的下沉逐渐增大,同时沉井的下沉速度降低,其底部结构的应力减小;沉井的最大拉应力与最大压应力均出现在其初次下沉过程中,在随后的两次下沉过程中沉井结构的应力分布较为均衡。由此可见,对沉井的第1次下沉进行结构应力监测和控制非常关键。

多功能泡沫混凝土的工程应用研究

阐述了泡沫混凝土在隔热防火、抗震减灾、吸音隔声、环保节能等方面的优异性能以及泡沫混凝土在国内外工程领域的最新研究和应用情况,指出目前国内泡沫混凝土研究和工程应用现状和存在的问题,并展望了泡沫混凝土在土木工程中的发展前景。

城市高架桥的荷载试验研究

桥梁荷载试验是评定桥梁实际承载能力的有效方法。以武汉某高架桥工程为例,对该桥进行静动载试验研究,分析了钢-混凝土混合梁体系高架桥的承载能力及行车性能。试验结果分析表明:静载试验测试截面应变及挠度处于规范要求正常范围,桥梁工作处于良好的线弹性状态,桥梁具有足够强度和刚度;动力荷载试验测得自振特性和活载冲击系数表明桥梁的刚度、整体性及结构动力性能良好,满足行车要求。