300 m空腹式连续刚构桥合龙顶推监测技术

针对高墩大跨度空腹式连续刚构桥为改善后期主墩受力状态,需在中跨合龙前对合龙口进行顶推的问题,分析顶推过程中的线形、应力监测的现状,强调在仿真计算过程中需对整体刚度进行修正,支座预偏值也要对理论计算值进行修正。结果表明,中跨合龙顶推监测技术在工程实际应用中是完全可行的。

不同围岩级别下隧道围岩失稳模式研究

为了研究保证机械化快速施工中的结构安全,隧道围岩的稳定性分析是关键。为了能够对围岩稳定性进行较为准确的定量描述,文中采用强度折减对三车道大跨度隧道各个部位在不同围岩段下的围岩稳定性进行理论研究。为做进一步对比分析,提取不同折减系数下隧道拱顶沉降的位移值,绘制隧道拱顶沉降随折减系数的变化规律,为支护设计提供参考。结果表明:随着折减系数的降低,隧道边墙部位首先达到极限应变值,围岩局部出现开裂、松动或剥落,继而随着折减系数的进一步增大,极限应变的区域逐渐增大,逐步向深部、仰拱底部以及拱部延伸,失稳破坏模式为边墙破坏带动拱顶破坏,最终导致整体失稳坍塌。

悬索桥AS法主缆索鞍抗滑移试验研究

AS法施工的悬索桥,单根索股钢丝数远大于PPWS法,索鞍槽路比PPWS法宽很多,槽口间隔板的厚度也增至10 mm。贵黄高速公路上的阳宝山特大桥是国内首次采用AS法架设主缆建造的大跨度悬索桥,为明确AS法索鞍内主缆与索鞍间的滑移机理,验证抗滑可靠性,以阳宝山特大桥为背景,通过试验研究了鞍槽内各接触面对抗滑移系数的影响。结果表明:鞍槽中的索股是分层逐个滑移的,滑移顺序总是从上层索股到下层索股;名义摩擦系数从上层索股到下层索股依次递增;主缆钢丝在鞍槽中不同的接触状态对应不同的基础摩擦系数,索股与槽底、索股与侧壁、索股与隔板以及索股与索股的基础摩擦系数分别为0.25、0.35、0.25(5 mm隔板)、0.3(10 mm隔板)和0.21,增大鞍槽隔板厚度可有效增大结构刚度提高基础摩擦系数,提高鞍槽整体抗滑性能;建议AS法悬索桥主缆与索鞍间的摩擦系数可以取为0.2。

颗粒流理论在风积沙隧道围岩变形动态模拟中的应用

风积沙地层具有结构松散、颗粒单一、粘聚力低、抗剪强度低、无自稳力等特点,在外力作用下极易松散和破碎,在这样的地层开挖隧道必然容易引起围岩破损、坍塌。但在设计、研究时一般的有限元软件很难真实地模拟出风积沙地层的特点。本文基于颗粒流理论,在PFC2D软件中对脱土山风积沙隧道采用二台阶法开挖后的围岩变形、破坏过程进行动态模拟,揭示了在无加固措施情况下的破坏机理,可帮助指导进一步加固设计以及施工方法。

基于隧道机械化施工的安全施工步距研究

为提高隧道机械化施工的质量和效率,确保隧道施工安全性,为施工步距的选择提供理论指导,本文通过数值模拟对机械化快速施工在Ⅳ级围岩的条件下,不同施工步距的工况展开了研究。研究结果表明:(1)IV级围岩段的安全步距,即掌子面距离仰拱开挖应按75m控制,且不超过80m;(2)隧道围岩开挖后,由于时空效应会引起岩体应力调整,故二衬施作时机必须按设计文件要求严格执行,防止二次支护不及时而引起的结构失稳和过大沉降;(3)由于隧道工程的隐蔽复杂性,施工时必须辅以其他勘察综合手段,根据实际情况及时调整并优化设计方案。

刚构桥施工监控成桥线形温度因素控制分析

文章以某空腹式连续钢构桥施工作为工程背景,对刚构桥施工时的温度场和温度效应所引起桥梁线形的改变加以研究。以2h作为时间间隔对施工阶段的温度场信息进行了采集,用指数函数对箱梁截面的竖向温度梯度函数进行拟合。采用有限元的方式建立了某桥关键截面的节段模型,研究了上部结构关键截面温度梯度分布,并以此进行模拟分析了时变温度荷载作用下的刚构桥线形变化的影响,为桥梁施工、设计提供参考。

悬索桥用大直径螺杆的生产工艺

悬索桥主缆采用AS法架设时,其锚固螺杆将承受较大的股靴拉应力作用。为保证锚固系统的安全,一般可通过增大螺杆直径来提高其承载力。但大直径螺杆制造难度较大,且缺乏成熟的制造工艺。为确定合理的大直径螺杆制造工艺,以阳宝山大桥φ150 mm的大直径螺杆为例,讨论了悬索桥用大直径螺杆制造工艺。螺杆选材为淬透性能良好的40CrNiMoA钢,分别采用锻造和热轧两种成型方式制备,后采用880℃油淬、860℃水淬+油冷2种热处理方式处理得到共4组试件,并对试件进行力学性能测试。试验结果表明,热轧和锻造成型后880℃油淬处理的2组试件,其综合力学性能不满足产品标准GB/T 3098.1—2010 10.9级要求;热轧和锻造成型后860℃水淬+油冷处理的2组试件,其综合力学性能满足产品标准GB/T 3098.1—2010 10.9级要求,抗拉强度不小于1 040 MPa,规定非比例延伸0.2%的应力不小于940 MPa,-20℃吸收能量不小于27 J,且显微组织优良。两种材料成型方式中热轧经济性更好。最终确定大直径螺杆合理的制造工艺为热轧成型、860℃水淬+油冷热处理。

阳宝山特大桥大吨位空中旋转吊具的设计与应用

阳宝山大桥钢桁加劲主梁宽度大,吊装节段重量大,且受地形条件限制,加劲主梁及梁段间嵌缝板仅能从一岸起吊安装,因此施工难度大。针对加劲主梁安装问题,研发了大吨位多功能空中旋转吊具。通过对旋转吊具主要组成构件进行有限元分析,优化了吊具结构,保证了施工安全。同时,对应用空中旋转吊具安装加劲主梁及嵌缝板施工关键技术创新进行分析论述。实践证明,空中旋转吊具结构设计合理,安全可靠,有效解决了受地形、运输、通航等条件限制导致的悬索桥加劲主梁及桥面板从一岸起吊安装的问题,可为类似工程提供借鉴。