桩承式加筋垫层路堤荷载分担改进计算模型

桩承式加筋垫层路堤中的关键荷载传递机制是多种现象的组合,包括路堤填土中的土拱效应、加筋垫层的张拉膜效应和地基土的支撑作用,然而,目前针对此方面的研究尚不完善。本文首先以考虑土体被动土压力发挥程度及桩间土应力非均匀分布改进的Hewlett土拱模型为改进载体;其次,假定加筋垫层为上、下部受均布荷载作用的简支梁,截面拉应力完全由加筋体承担,压应力完全由垫层材料承担,同时考虑地基土反力与梁最大挠度相关,引入地基反应系数,从而建立改进的桩承式加筋垫层路堤荷载分担计算模型;最后,通过工程实例与模型参数分析,验证本文计算模型的可靠性与准确性。研究结果表明:在路堤填筑过程中,土拱效应逐渐完全发挥,促进路堤荷载向桩体转移;随着地基土固结,桩体承担的路堤荷载也在逐渐增大;路堤填土高度、填土内摩擦角、桩间距对桩体荷载分担影响较大,加筋体抗拉模量对其影响较小。

农村公路老桥病害分析与加固

早期建设的农村公路[1]上的桥梁服役时间较长,养护不到位等情况,桥梁病害越来越多,需要对旧桥进行改造或加固。在进行农村公路危桥改造时,要根据桥梁检测试验报告及农村公路桥梁地理环境特点,综合比选设计方案,结合农村公路的特点、荷载等级的要求,在满足安全、使用功能的前提下尽量利用原有的旧桥结构,物尽其用,为农村危桥改造做出贡献。

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥方案比选

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为承载时速350 km高速铁路的大跨度公铁合建桥,主跨320 m,公铁混层对称布置,下层桥面中间布置双线无砟轨道高速铁路、两侧布置双向4车道城市主干路,上层桥面布置双向8车道城市快速路。结合桥址区建设条件,对跨径布置为(64+128+320+128+64)m箱桁组合梁斜拉桥和钢桁架拱桥2种桥型方案进行对比,结果表明箱桁组合梁斜拉桥受力明确,具有较好的施工稳定性和良好的经济性,为选定方案。针对扇形双索面密索体系、扇形双索面稀索体系和竖琴形双索面密索体系3种体系斜拉桥方案,从结构受力性能、施工难度、经济性、景观性等方面进行综合分析,最终选择受力合理、施工简便、经济性优、景观效果好的竖琴形双索面斜拉桥方案。桥塔采用花瓶形构造,主梁采用中间双桁、带挑臂的箱桁组合截面,结构受力合理,具有优良的整体性和结构刚度。

点源漏损砂土侵蚀成洞模型试验

岩土体侵蚀规律对水力管线漏损与地质环境耦合作用下道路塌陷灾变预警具有重要意义。基于持续性水土流失设计理念,研制了塌陷试验地下水环境模拟系统,开展了不同密实度砂土侵蚀成洞试验。揭示了砂土点源管线漏损侵蚀-成洞-塌陷的灾变演化过程:稳定渗流、缓慢侵蚀、快速发展。研究表明:砂土密实度越大颗粒间接触越紧密,砂土流失临界浸润线面积越大;点源漏损成洞特性与砂土密实度密切相关,松散时空洞总体呈现上宽下窄的敞口型,密实时地表塌陷宽度小于地质体内空洞最大宽度;砂土流失速率曲线总体呈类“驼峰”性,超过界限点时砂土流失率急剧增大,快速侵蚀垮塌。通过对比不同密实度的侵蚀量与最终侵蚀状态,得到密实度与水土流失的规律。

连续梁拱组合体系桥梁非线性受力性能研究

为研究乌龙江大桥的全桥受力性能,在ABAQUS中建立了一种适用于连续梁拱组合体系的全桥杆系模型。对MIDAS/Civil模型与ABAQUS杆系模型进行线弹性分析,以验证ABAQUS有限元模型的准确性。计入全桥结构非线性以及几何非线性,揭示连续梁拱组合体系的受力性能。结果表明:在线性阶段,两种模型在各施工阶段的截面内力较为吻合,应力分布基本一致;考虑非线性后荷载比例系数最大降幅为16.7%,说明结构非线性对受力性能影响显著;不断提高破坏区域截面抗弯刚度,全桥杆系模型由中跨支点处首先破坏逐渐变为次中跨支点处首先破坏,随后逐步降低主梁截面整体刚度,拱肋由于连续梁抗弯刚度大幅降低而承担更多的压应力,当主梁刚度降低至初始刚度的68.5%时,拱肋先于主梁发生破坏。

西安市三环路系统工程灞河大桥关键技术及创新

西安市三环路系统工程灞河大桥全长1.061 km,包括灞河大桥主道桥、灞河大桥辅道桥及广运潭辅道桥三部分,桥梁总面积为43881 m^(2),概算总额2.197亿元,是陕西省最大的市政跨河桥梁工程。桥梁位于西安市大型旅游开发项目--广运潭之上,在“西部第一水城”--西安市浐灞生态园区内横跨灞河,景观要求很高。总体设计利用三环路设置主辅道的特点,创新性地提出了“主道桥和辅道桥相同跨径、不同高程”的设计思路,主道桥主桥采用(2×50+80+2×50)m下承式钢管混凝土拱梁组合体系,辅道桥主桥采用(25+2×50+80+2×50+25)m的连续箱梁,构思巧妙,在满足主辅道交通功能要求的同时达到了良好的景观效果,可为类似项目提供借鉴。

既有连拱隧道与新建特大跨度隧道的净距研究

广州市华南快速路石门堂山隧道扩建工程,为在既有连拱隧道侧新建的特大跨度单洞四车道隧道,既有连拱隧道存在衬砌裂缝、防火涂料脱落等病害,且在新建隧道施工过程中需要保通运营,同时受周边土地资源紧张限制,因此开展新建隧道与既有连拱隧道的净距研究是十分有必要的。通过对新建隧道的爆破振动安全允许距离进行计算,最终选取36.8m的安全净距,利用MIDAS GTS NX有限元软件对爆破荷载作用下的既有连拱隧道的内力进行分析,从而验证所设计的隧道净距。结果表明:在考虑对既有隧道的变形、衬砌应力影响下,新建隧道与既有隧道净距设为36.8m对既有连拱隧道的影响是较小的,为隧道结构的设计提供参考依据。

连拱隧道下穿既有高速公路管幕法施工技术研究

新建隧道下穿城市既有道路,当埋深较浅时,上部道路很容易因沉降过大而导致路面结构开裂,甚至破坏等问题,因此研究隧道的施工技术是非常必要的。以西安市开元路至建元路下穿通道项目为依托,在连拱隧道施工过程中采用有限元软件模拟管幕法支护对隧道结构、围岩稳定性及上部道路路面沉降的影响。主要结论如下:(1)新建连拱隧道围岩竖向最大位移为7.4 mm,满足规范要求,隧道结构安全可靠;(2)采用管幕法施工时,路面沉降最大值仅为4.39 mm,说明管幕法开挖连拱隧道下穿既有城市道路是可行的;(3)采用管幕法施工隧道二衬最小安全系数为2.05,大于规范最小安全系数,衬砌结构安全可靠。综上可见,采用管幕法作为超前支护措施,连拱隧道下穿既有城市道路对上部路面影响较小,施工安全风险较低。

采空区公路下伏废弃立井半球面盖帽简化计算方法研究

公路下伏废弃立井时,可采用半球面混凝土盖帽处理废弃立井,为了方便设计半球面混凝土盖帽,本文提出将半球面混凝土盖帽简化为半圆形拱进行设计,并用力法推导了计算公式,利用公式分别设计了不同填土厚度下半球面混凝土盖帽,并用Ansys计算验证了该设计方法的可行性,可以在工程中推广应用。

管幕内顶进箱涵前端网格横截面尺寸确定

上海市中环线虹许路北虹路下立交工程是目前世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面最大的管幕法工程。为保证在管幕内顶进大断面箱涵(前端嵌固钢板制网格框架)的施工过程中开挖面的稳定性,设计合理的网格横截面尺寸十分重要。根据对网格后端开挖面处的土拱效应分析,采用静力平衡条件与土体的剪切强度条件作为基本控制条件,并结合土体的自稳条件,给出了网格横截面尺寸的合理计算方法,以使网格横截面尺寸设计更加合理,最后以实例说明了具体计算过程。

沪通长江大桥天生港专用航道桥粉砂地层超长钻孔桩施工技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m的三跨连续刚性梁柔性拱桥,该桥4号主墩位于长江深厚粉砂层河床区,采用36根2.5m钻孔桩基础,桩长115m,钻孔深度为121.5m。针对4号主墩基础地层层序复杂、相变剧烈、厚度较大的特点,4号主墩钻孔桩采用钻孔平台方案施工,并采用大功率气举反循环钻机配合优质PHP泥浆进行钻孔,钢筋笼采用长线法制作,钻孔桩成孔后,采用气举反循环工艺进行第1次清孔,清孔后分节下放钢筋笼,进行第2次清孔,清孔合格后,采用导管法进行桩基水下混凝土灌注施工。4号主墩钻孔桩施工后,根据超声波检测及孔深数据测量,其桩孔孔径、孔斜及二清沉渣厚度均达到工程专项质量检验评定的标准,桩身均达到Ⅰ类桩的标准。

S型曲线中间部分超高计算的研究

根据S型曲线在超高过渡计算时遇到的具体情况进行分析,提出了对"S型曲线"在两反向回旋线衔接处进行用斜脊式路拱设计的改进方法。

六车道复合式中墙连拱隧道施工方法探讨

双向六车道连拱公路隧道开挖跨度在34 m左右,其最大高度(含仰拱)12 m左右,从起拱线算起矢高为7.5 m,其单拱矢跨比最小为0.45。文章论述了六车道复合式中墙连拱隧道施工方法,提出保证隧道施工安全的关键技术措施,论述连拱隧道中导洞施工可为公路双连拱隧道设计施工提供指导。

上承式系杆连拱拱桥受力性能分析

上承式系杆连拱拱桥是一种新兴的系杆平衡水平推力的拱式结构,国内工程已有先例。其主要特点是系杆在所有拱轴线的上方施加水平预应力,将连拱传递给曲杆梁的水平推力抵消,最终形成对两端基础无水平推力的自平衡式结构。文中介绍了一座新设计完成的上承式系杆拱桥,给出了地基的模拟方式、体外索和主拱肋的应力情况。提供的计算结果表明其结构形式的合理性。

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥总体设计

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥主桥跨径布置为(116+120+336+120+116)m,其中336 m主跨为钢箱系杆拱桥,120 m和116 m边跨为混凝土简支系杆拱桥。为解决大桥公铁合建、两岸地形高差大等技术难题,采用铁路在上、公路在下的双层桥面钢箱拱桥新结构,上、下2层桥面高差32 m,上层设4线铁路,下层设6车道城市快速路和两侧人行道。336 m主拱拱肋采用钢箱结构,在主拱上采用将公路柔性吊索内穿于铁路刚性吊杆并独立锚固于拱肋的新技术;系杆采用高强度可换型镀锌钢绞线索。

宜宾金沙江公铁两用桥主墩基础施工技术

宜宾金沙江公铁两用桥主桥为(116+120+336+120+116)m五跨连续双层桥面系杆拱桥,主拱为336m钢箱系杆拱。2号、3号主墩均采用3.4m大直径钻孔桩基础。2号主墩基础采用筑岛施工方案。2号主墩承台开挖高度达24.0m,采用土钉墙防护技术对承台高边坡进行防护,降低现场施工难度。3号主墩基础采用双支栈桥+水上钻孔平台的施工方案,钻孔平台兼做水上提升站。3号主墩承台采用可重复利用的拆装式双壁钢套箱围堰施工技术,围堰侧板止水锁口钢管的两侧焊接月牙形锁口,方便插入和拔除,且止水效果好。

道路交通事故致足弓结构破坏伤残评定

足弓由横弓、内侧纵弓、外侧纵弓组成。足弓测量包括内弓角、外弓角、前弓角、后弓角和跟距角五个角度的测量。《道路交通事故受伤人员伤残评定》(GB18667-2002)标准将足弓结构破坏分为破坏1/3以上和完全破坏两种情形。前者是指足三弓(内侧纵弓、外侧纵弓、横弓)的任一弓结构破坏。后者是指一足三弓结构均有损害。当伤侧内弓角或外弓角测量值超过健侧10%时,提示内侧纵弓或外侧纵弓损坏;当伤侧前弓角或后弓角测量值小于健侧3%时,提示前弓或后弓破坏。在全面了解案情、严格审查送检材料,对被鉴定人进行体格检查和影像学检查后,可以做出最终判定。

北京地铁双连拱隧道施工风险评价与控制实例研究

以北京某地铁工程为背景,将层次分析法应用到双连拱区间隧道施工安全风险评价中。在风险评价过程中,结合双连拱隧道施工特点,识别双连拱隧道施工过程中所存在的风险,运用层次分析法进行风险评估,得出影响双连拱区间隧道施工安全的风险因素权重排序,运用Expert Choice软件对施工过程风险因素进行灵敏性分析。结果表明,在双连拱区间隧道施工过程中,施工人员技术水平不高、安全风险意识淡薄风险最大。根据安全风险评价结果,进行了施工风险控制研究,采取相应的风险控制措施,达到减小风险发生概率和最大程度降低损失的目的。

分离式双层桥面公铁两用拱桥桥面活载相互影响研究

为确保分离式双层桥面公铁两用桥的运营安全,以主跨336 m刚架系杆拱桥--成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥为背景,对公路、铁路活载作用下上、下层桥面的相互影响进行研究。采用3D-Bridge软件建立有限元模型,分析下层公路活载和上层铁路活载作用下,2层桥面的主梁变形、主要构件内力、桥面预拱度设置、铁路桥面列车走行性。结果表明:公路活载对铁路桥面变形的影响较大,计算铁路桥面的梁端转角及挠度时应同时考虑公路活载的影响;总体受力构件内力占比与对应活载占比较为接近,主梁、吊杆和吊索等构件的内力占比与对应活载占比差别较大,主要与桥面和拱肋的连接方式有关;公路和铁路活载均会引起另一层桥面变形,宜按总活载设置预拱度以减少线路不平顺;考虑公路活载时,铁路桥面列车竖向加速度增大9%,竖向舒适指标降低。

南京大胜关长江大桥三主桁结构受力特性分析与施工控制措施研究

针对南京大胜关长江大桥三主桁结合正交异性钢桥面板的新型结构特征,对其空间效应的影响因素、成桥与施工阶段的受力特性以及相关施工控制措施进行分析研究,得出三主桁结构的内力分布特征和相关施工工艺措施的有效性等有益的结论,为该桥的设计和施工提供参考。