钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用

钢管混凝土混合结构是由钢管混凝土和钢或混凝土通过优化混合而成的一类高性能结构,成为我国强震区桥梁主体结构的优选形式之一。文章简要论述了两种钢管混凝土混合结构的工作机理和设计原理,即:①桁式钢管混凝土结构,由钢管混凝土弦杆和钢管腹杆混合而成的桁式结构;②钢管混凝土加劲混合结构,由内置的多肢桁式钢管混凝土及其外包的钢筋混凝土混合而成的空心结构。文章还论述了钢管混凝土混合结构在桥梁工程中的应用情况,并展望了该类结构的发展前景。

正交试验在钢管混凝土配合比设计中的应用研究

钢管混凝土配合比设计,目前一直没有一种大家公认的设计方法。文中提出把正交试验设计应用于高性能微膨胀钢管混凝土配合比设计中,并以高安筠州大桥工程实例,详细介绍了制订试验计划及进行试验结果分析的方法,可供同行参考。

自密实钢管混凝土的研究与应用

采用自密实混凝土作为钢管核心混凝土,针对钢管混凝土的受力特点和施工工艺,进行自密实混凝土材料的选择和配合比优化。为了确保自密实钢管混凝土的顺利施工和硬化后良好的力学、变形性能,进行了自密实钢管混凝土与普通泵送钢管混凝土拱的现场模拟施工对比试验,以及钢管混凝土短柱的轴心受压对比试验。试验结果表明,自密实混凝土作为钢管核心混凝土,其施工性能明显优于普通泵送混凝土,在施工过程中不泌水、不离析,硬化的混凝土能在各截面上均匀分布;自密实钢管混凝土短柱的组合弹性模量、极限承载力和延性以及后期承载能力方面均与普通泵送混凝土短柱相似。在此基础上,成功地将自密实混凝土应用于莆田市一钢管混凝土拱桥工程,应用结果表明,采用自密实混凝土技术,钢管混凝土拱桥施工顺利、快捷,且更好地保证了工程质量,同时混凝土材料造价与普通泵送混凝土基本持平。

祁家黄河大桥C55微膨胀钢管混凝土试验研究

结合实际工程,就单跨桥梁钢管拱C55膨胀混凝土配合比,利用卵碎石作为粗骨料的优点,通过多因素正交试验方法研究了胶凝材料用量变化、砂率、不同外加剂等因素对钢管混凝土性能的影响,分析了其限制膨胀率等各项性能,用图表法形象地对比了主要指标与混凝土相关性能的关系,从而确定了C55钢管微膨胀混凝土的配合比.为进一步完善此类实验研究提供了参考依据.

钢管混凝土拱桥混合施工方法分析研究

基于某上承式钢管混凝土拱桥主拱架设的复杂施工条件,提出了对主拱肋拱脚段采用支架施工法,后续节段采用斜拉扣挂法的混合施工法。通过Midas/Civil有限元软件模拟分析了该混合施工方法的合理性,并与扣挂法的受力特点进行了对比分析。结果表明,两种施工方法成拱内力分布大体一致,混合施工方法成拱线形更加接近设计线形,对于施工条件允许且线形精度要求高的同类桥梁施工时适合选用此法。

基于C60的钢管混凝土配合比优化试验研究

针对当前土木工程建筑中用到的钢管混凝土结构存在钢管与混凝土脱空率较高,不能有效发挥出钢管和混凝土的优势这一核心问题,结合某工业建筑中钢管混凝土配合比研究,优化考虑了钢管与混凝土之间的黏结行为,采用了基于C60混凝土作为基本材料,进行了配合比的优化研究,获得了一类优化的配合比数据。经过实际工程的检验和力学试验分析,表明此类配合比满足工程需求,具有强度高、填充性能好、收缩率低等优点,对于在同类钢管混凝土工程中运用,有重要的工程价值。

超大跨径拱桥高强微膨胀C50钢管混凝土配合比设计

湖北省沪蓉西高速公路支井河特大桥为钢管砼拱桥高强微膨胀C50钢管混凝土的性能及可施工性对钢管混凝土拱桥的施工质量至关重要。为保证山区复杂地形条件下大直径钢管泵送顶升高强微膨胀混凝土的的性能及可施工性,对其配合比设计、性能试验方法和分析、微膨胀混凝土膨胀性能及水化放热进行了深入研究,并取得了满意的效果。

高层钢管混凝土框架-混凝土核心筒混合结构的竖向变形差分析

为研究高层钢管混凝土框架-混凝土核心筒混合结构施工过程和使用过程中的竖向变形差,采用结构分析软件SAP2000,调用非线性分析模块,结合典型混合结构工程实例进行了施工过程及使用过程的全过程模拟分析,分析模型中考虑了混凝土的收缩和徐变,研究结果表明,考虑混凝土收缩和徐变的施工全过程模拟接近于实际工程的受力情况,分析结果有助于施工全过程监测控制以及在施工过程中的竖向构件下料长度的预调整。

某混合结构高层建筑结构设计

某超高层混合结构高度193m,高宽比8.8,采用矩形钢管混凝土框架-核心筒结构体系。结构存在高度、扭转不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则超限内容。分别采用结构设计软件ETABS和SATWE对结构进行了弹性整体计算、弹性时程分析和楼板应力分析,采用SAP2000软件进行了罕遇地震下弹塑性静力弹塑性分析,通过对计算结果的分析,表明结构设计是安全可靠的。

钢管混凝土拱桥拱肋核心混凝土配合比设计

钢管混凝土拱桥拱肋核心混凝土施工是继拱肋安装合拢后的关键工序,其施工质量直接关系到拱肋的强度和受力性能.本文通过合理设计拱肋核心混凝土配合比,保证了西洋坪大桥钢管混凝土的顺利压注和钢管混凝土的质量.

自密实混凝土在大跨越输电高塔应用中的试验研究

采用自密实混凝土可以有效解决大跨越输电高塔中钢管内混凝土在施工中难以浇筑的问题。通过原材料、复合外加剂及高掺量粉煤灰的优选和微膨胀技术的应用,并对配合比进行优化设计,配制出符合工程设计要求的具有较好工作性能的自密实混凝土。对所配制混凝土的拌合物流动、力学和变形性能进行了试验测定,并对相应的自密实钢管混凝土试件的界面结合性能进行了试验分析。结果表明采用自密实混凝土可满足钢管内混凝土的浇筑质量,并能确保钢管与混凝土之间共同作用的可靠性。

早强混凝土实验与极软岩巷道钢管混凝土支架应用研究

针对极软岩巷道支护中普通型钢管混凝土支架在核心混凝土尚未有效凝固时就被压坏的问题,进行了早强混凝土的配比实验,结合实验成果研发了早强型钢管混凝土支架,通过理论计算对比分析了早强型和普通型支架的早期支护反力。最后以北皂煤矿二煤顶板巷道为工程背景,设计了基于早强型钢管混凝土支架的复合支护方案,并对支护效果进行数值模拟,最终应用于工程实践。结果表明:早强混凝土坍落度大于220 mm,缓凝3 h以上,1 d抗压强度大于40 MPa,3 d抗压强度大于49.9 MPa,满足泵送要求和早强要求;早强型钢管混凝土支架1,3,7 d的支护反力分别可达普通型支架的1.68,1.4,1.26倍,且后期仍能缓慢增长。数值模拟和工程实践充分证明基于早强型钢管混凝土支架的复合支护能够有效抑制极软岩巷道的早期快速收敛变形,并能维持巷道的长期稳定。