基于Midas Civil的超高大跨龙门架结构设计与研究

在城市重要节点地区的改造立交桥范围内,桥梁高度大、空间环境复杂、架梁作业困难,采用超高大跨龙门架架梁的施工方法,可以有效减少不良环境对施工的影响,并降低成本的投入,缩短工期。在介绍贵阳市北京西路立交主线桥超高大跨龙门架结构设计的基础上,采用Midas Civil有限元数值模拟分别对超高大跨龙门架进行整体稳定性分析与立柱钢管的局部稳定性、龙门架立柱基础钢管的承载力、抗倾覆和抗滑移稳定性分析。最后结合实际施工监测,实测超高大跨龙门架的整体最大竖向位移为37 mm,出现在左侧龙门架二分之一跨横移位置。通过实践证明,该超高大跨龙门架在施工过程中安全可靠。因此,该研究可为类似在安装高度超过50 m,跨径超过40 m的大型桥梁架设工程提供参考依据。

基于MIDAS Civil的公路简支T梁体外预应力加固设计与研究

针对一些重要干线公路桥梁年久失修、设计荷载标准低以及交通量迅速增加导致的承载力严重不足现象,采用体外预应力加固的施工方案,可有效提高桥梁主梁结构的承载能力,并在最大程度上降低施工对交通的影响,具有很好的经济效果。文中介绍了克黄线乌苏沟大桥体外预应力加固结构设计方案和通过MIDAS Civil有限元模型对加固前后主梁结构的承载能力和正常使用极限状态进行验算结果;对工程施工实际监控数据进行了分析,结果显示实测张拉完成后的挠度最大值为15.63mm,出现在试验孔跨跨中截面2#梁位置处,且挠度变化和主梁梁底应力的理论计算值与实测值基本相符。研究结果表明采用体外预应力加固公路简支T梁加固效果良好,是切实可行的。因此,从技术可行性、效果可靠性以及施工简便性出发,该研究可为类似施工工程提供参考依据。

基于成熟度的二灰稳定碎石抗压强度预测方法

为给沥青路面施工方案提供决策依据,在不同养护温度条件下、养护龄期分别为7、 14、 28、 42、 60、 90 d时,于实验室内测量4种二灰稳定碎石试件的抗压强度;结合活化能关系和度时积方程,分别构建基于成熟度的二灰稳定碎石抗压强度的3种预测模型;通过数据回归法和电子扫描显微镜结果对预测模型进行修正;将3种模型的预测值与实测值进行对比,验证预测模型的准确性。结果表明:二灰稳定碎石试件的抗压强度与龄期、温度均正相关,养护温度的影响大于养护龄期和二灰质量比的影响;活化能成熟度方程可以将不同温度下的实际养护龄期换算为标准温度下的等效龄期,该预测方便但预测结果误差较大。在恒定温度条件下,度时积成熟度方法在预测早期抗压强度时更接近实际值,但在龄期为14 d以后预测值较实际值略小。在变温度养护条件下,需要将近似基准温度设置为7℃,度时积成熟度方法预测二灰稳定碎石试件抗压强度不受二灰质量比、养护温度等因素干扰,具有更高的实用性。

基于可靠度的简支梁体外预应力加固设计与优化方法

为了更加科学合理地进行体外预应力加固RC简支T梁设计优化,充分考虑了体外预应力布筋过程中几何设计值的不确定性和变异性,提出了一种基于目标可靠度的体外预应力加固设计优化方法。利用有限元分析软件,基于六西格玛理论实现体外预应力加固后梁体结构可靠度的计算,采用响应面法分析各随机设计变量(钢束等效直径、钢束夹角、钢束圆角半径、钢束折线长度、钢绞线抗拉强度设计值)对体外预应力加固后简支T梁可靠度的影响规律。结果表明:体外预应力加固后,简支T梁的可靠性对体外预应力钢束等效直径的敏感程度最高。考虑在役混凝土桥梁一级安全等级目标可靠指标,给出了体外预应加固各随机变量的设计建议值,并以现场加固桥梁工程为例验证,通过2次成桥静载试验,发现跨中挠度及应变都得到了较好的控制,最小校验系数分别为0.72和0.73。