全装配式UHPC-RC箱形组合梁快速化施工方案探讨

全装配式UHPC-RC箱形组合梁是一种基于UHPC新材料并采用体外预应力束进行节段拼接的新型组合梁结构,其成桥受力性能与施工方案关系密切。本文以滁州至天长高速公路上跨1×40 m UHPC-RC箱形组合梁人行天桥为背景,采用有限元软件对两种少支架施工方案进行建模计算,得出不同施工方案下结构构件的受力特征及材料性能需求;同时结合施工机具、场地及工期等需求,对全装配式UHPC-RC箱形组合梁的四种施工方案进行综合分析,得出不同条件下适用的施工方案;最后提出一种新的思路,即先在工厂进行节段桥面板与节段UHPC主梁间的叠合,再把叠合节段运至现场进行纵、横向拼接,该方法可用于全装配式UHPC-RC箱形组合梁的快速化施工。

桩板式路基结构的合理联长分析

本文以某新建高速公路项目为背景,进行桩板式路基结构的合理联长分析。研究结果表明:当桩板式路基名义填土高度为4 m时,结构合理联长为42~66 m;当名义填土高度为6 m时,结构合理联长为72~102 m;当名义填土高度为8 m时,结构合理联长为102~132 m。

一种用于桩板式路基的插入式十字型钢接头疲劳性能计算

桩板路基由于具有节省征地、降低造价、施工速度快的突出优势,已在安徽省得到了大范围的应用,但其柔性体系的结构受力特性决定了该结构要受到长期疲劳荷载的作用。针对桩板路基桥面板直接承受车轮荷载局部效应明显的特点,采用单车模型作为疲劳加载车辆,对一种适用于桩板式路基的插入式十字型钢接头进行了疲劳应力分析。计算发现,设计采用的十字型钢接头方案,其疲劳性能有充分的保证,可以作为优选的桩板连接实施方案。

钢混组合梁负弯矩区桥面板抗裂措施计算分析

钢混组合梁结合混凝土与钢材各自的优点,钢梁施工轻便、利用钢梁作为支架方便施工混凝土桥面板,组合截面刚度较大,混凝土桥面板有利于铺装层的施工和耐久等;同时组合连续梁支点负弯矩区域混凝土桥面板通常存在较大拉应力而容易开裂。以4×25m钢混组合连续梁桥为研究对象,采用大型有限元软件ALGOR建立全桥组合单元模型,模拟计算分析桥梁一次施工混凝土桥面板、中间支座附近混凝土桥面板滞后施工的皮尔格林步骤法(Pilgrim Step Method)、预顶升支座施工混凝土桥面板等不同方法的钢梁和混凝土桥面板的应力,分析对比中间支座负弯矩区桥面板的应力变化。计算分析表明,把支座桥面板滞后施工方法和支座顶升方法相结合,能够较好地解决钢混组合连续梁负弯矩区桥面板的拉应力问题,为该类桥梁的设计和施工提供参考和借鉴。

公路桩板式结构及荷载敏感度计算分析

公路桩板式结构是由工厂化预制的钢筋混凝土桥面板、高强预应力混凝土管桩通过合理的连接形成的一种考虑板板联合作用、桩板联合作用以及桩基-土联合作用的创新结构体系。本文通过大型有限元软件建立公路桩板式结构空间板-梁组合单元模型,并分别对恒载、温度、车辆荷载以及支座沉降作用下的公路桩板式结构进行计算分析,得出:公路桩板式结构预制梁板对温度梯度、汽车荷载、支座沉降作用较为敏感。温度梯度使纵肋产生的内力接近恒载;使标准板产生的内力大于恒载以及车辆荷载作用;预制梁板在车辆荷载作用下产生的内力要大于恒载。承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时,荷载组合下预制梁板标准板支点位置正弯矩比负弯矩大。

全装配式UHPC-RC箱形组合梁原型设计及转向块受力性能分析

全装配式UHPC-RC箱形组合梁是由工厂化节段预制普通混凝土桥面板及工厂化预制UHPC节段开口箱梁通过合适的连接形成的一种整体式梁式结构,本文依托滁天高速K40+245上跨人行桥进行1×40 m全装配式UHPC-RC箱形组合梁设计。通过有限元软件MIDAS FEA建立全装配式UHPC-RC组合梁全桥实体模型,通过改变UHPC转向块厚度,探究UHPC转向块厚度对转向块局部受力的影响,从而确定UHPC转向块的合理构造设计。结果表明:在体外预应力作用下,转向块主要受拉,与转向块交接的主梁底板和腹板主要受压;转向块的厚度对转向块下缘应力影响很大,对转向块肋板及梁体应力影响很小;设计中UHPC转向块可只配置少量钢筋,同时转向块下缘设计时需要保证一定厚度,转向块肋板可以减薄,或者取消。

组合梁墩顶连接件刚度对桥面板收缩徐变效应影响计算研究

通过有限元软件MIDAS Civil对一联3×35 m钢板连续组合梁进行建模分析,比对了钢板组合梁联合截面单梁模型与三维桁架模型下钢梁与混凝土受力计算结果差异,并探讨计算了组合梁墩顶开裂区域内连接件刚度变化下混凝土收缩徐变对结构受力的影响。结果表明:三维桁架模型和联合截面法计算所得桥面板和钢梁纵向应力差异不大;墩顶0.5L范围内,桥面板板顶横向应力随连接件刚度增加而递增,桥面板板底横向应力随连接件刚度增加而递减,当连接件模拟为刚性连接时,混凝土收缩徐变对墩顶板顶应力影响最大为2.4 MPa,对墩顶板底应力影响最大为3.8 MPa。

新建项目中桩板式无土结构的性能研究

基于某新建高速公路工程存在的填土多、取土难、农田保护冲突等问题,提出采取“桩板式无土结构”这种新型结构用以实现减少征地,节约用土,环境保护等要求。是由工厂化预制的桥面板、管桩通过合理连接形成的一种框架结构体系,相较于传统土质路基,取消了边坡放坡,节省了征地面积,且预制板梁、管桩可在工厂完成,现场组装,施工速度快,同时充分利用既有结构,节约工程造价,可用于替换3~8 m填土路基。本文基于某项目进行了该新型结构的构造设计和性能分析。

根据中国和欧洲规范的预应力混凝土连续刚构桥地震反应谱法计算比较

文章将中国铁路工程抗震设计规范与欧洲规范中的地震反应谱法进行比较,并按照所得两种不同的反应谱计算保加利亚某铁路桥的地震响应。通过计算,认为中国铁路工程抗震设计规范所取得的水平地震反应谱值在长周期段高于欧洲规范,在短周期段低于欧洲规范;且中国规范对竖直地震反应谱没有详细规定。

墩桩一体壳式连接接头抗震性能试验研究

针对一种新型墩桩一体壳式连接构造,采用1:4缩尺模型的拟静力试验,对其抗震性能进行了研究,并与墩桩现浇连接进行了对比分析。研究表明:墩桩一体壳式连接试件中采用UHPC材料的杯口构造未发生破坏,桥墩塑性铰位置出现在杯口顶面以上一定范围内,最终破坏模式为塑性铰范围内的混凝土破碎,且其初始刚度、滞回耗能、水平承载能力、变形能力和延性等抗震性能指标均要优于墩桩现浇试件。