波纹钢形状与拱效应对加固盖板涵承载力的影响

为了探索波纹钢形状对加固盖板涵承载力的影响及填充混凝土的拱效应形成机制,采用室内试验与数值分析相结合的研究方法,以一个室内模型试验结果为基准,建立了72个箱形、圆弧及其之间的过渡形状的波纹钢加固盖板涵的数值模型,探明了加固体系承载力随波纹钢形状参数的变化规律;基于合理拱轴的概念,探明了填充混凝土的拱效应形成机理,并采用5个数值模型进行了验证。结果表明:拱腋半径保持不变时,加固体系的承载力随着拱顶、侧墙半径的增加而减小;拱顶、侧墙半径不变时,加固体系的承载力随着拱腋半径的增加而增大;提升加固体系承载力最有效的方式是增加拱腋半径,其次是减小拱顶和侧墙半径;填充混凝土的拱效应与荷载类型有关,当波纹钢的形状能保持拱轴连续并且在素混凝土刚性角以内时,加固体系的承载力最高。在设计波纹钢加固盖板涵结构时,应根据实际工程需要综合考虑波纹钢形状与填充混凝土的拱效应,尽量避免紧贴原盖板涵的加固设计。

带加强圈的多跨钢波纹板拱涵施工力学行为试验研究

以4孔跨度9m钢波纹板拱涵为背景开展现场试验研究,针对拱背浇筑泡沫混凝土和拱顶回填土体施工过程,分析不同拱跨、有无加强圈断面关键位置的受力和变形特征。主要结论为:不同拱跨与有无加强圈对拱涵位移影响较小,且拱涵变形总体较小,最大约为4mm,应力满足设计标准,但拱脚截面应进行重点监控;不对称回填和不同回填材料造成边中跨、边跨两侧应力存在差异,在拱顶回填中,边跨钢波纹板、钢筋和加强圈内混凝土的应力均比中跨对应位置要大,最大差值分别为31.06,27.29,1.93MPa;加强圈仅在拱顶回填时充分参与受力,能显著减小拱脚波峰位置钢波纹板应力,减小量约为其设计强度的10%。

重载铁路隧道衬砌病害套衬整治关键技术及应用

为解决重载铁路隧道衬砌空洞、剥落掉块等问题,提出适用于重载铁路衬砌病害整治的套衬技术,即波纹板套衬和钢拱架套衬。依托大秦铁路和尚坪隧道衬砌病害整治项目,从套衬结构设计、防腐处理、施工工艺等方面进行论述,建立数值模型对套衬加固效果进行分析,并论述了波纹板套衬和钢拱架套衬结构性能及适用性。结果表明:两种套衬方案均可增加隧道衬砌的承载能力,适用于大秦铁路隧道衬砌病害整治;波纹板套衬抗弯刚度较钢拱架套衬大;钢拱架套衬施工效率和经济效益大于波纹板套衬。

倾斜式钢箱拱结构分析与设计

钢箱拱应用广泛,以往的研究主要针对竖直的拱或水平的曲梁,对于倾斜钢箱拱研究较少。该文采用板单元对倾斜钢箱拱进行数值模拟,在考虑几何非线性和材料非线性的情况下模拟失稳的全过程,并对内力变化和极限稳定状态下的变形、应力分布进行分析。分析表明,倾斜钢箱拱从局部屈曲到整体失稳发展很快,工程中应注意稳定承载力的安全储备;倾斜钢箱拱的第二体系影响很大,钢箱拱的构造直接影响局部变形和第二体系应力,工程中应注意合理布置。

加强圈对钢波纹板拱涵受力行为的影响研究

为研究大跨度钢波纹板拱涵在增设混凝土加强圈后的受力行为,建立考虑土–拱相互作用的精细化有限元模型,并与CHBDC的分析方法进行对比。在此基础上,研究加强圈承担的截面内力及其在拱脚、拱腰和拱顶等部位的分布规律,并讨论加强圈厚度、间距和宽度对拱涵力学行为的影响。研究表明:采用CHBDC方法计算钢波纹板拱涵时,轴力将被低估,其与精细化有限元计算结果的比值为0.38~0.48;钢波纹板拱涵的轴力起控制作用,加强圈使得最大轴力减小了22.14%;在拱脚位置,加强圈承担的截面轴力最大,占比50.32%;加强圈各部位的轴力贡献度与其设计参数呈正相关,增大加强圈宽度优于增加厚度和减小间距。

深圳前海博物馆结构分析与设计

深圳前海博物馆建筑造型独特,采用钢管混凝土框架-核心筒结构体系,结合竖向交通对称布置了8个剪力墙核心筒作为抗侧力构件,环周边布置12根外斜的钢管混凝土柱作为竖向承重构件;顶部3层布置跨层钢管混凝土拱架,形成948m跨度的无柱大空间,拱架面外与核心筒通过钢梁连接,面内与楼层梁柱刚接,提高了结构稳定性;通过布置平行折梁实现层层三角形立面叠檐造型,折梁之间通过竖向桁架、斜面内交叉拉杆连接成整体,形成折板的受力机制,叠檐与楼层错开引起的局部内力由斜柱承担。经过抗震性能化设计、拱架稳定性分析、叠檐和斜柱受力、复杂节点等专项分析,论证了结构体系的合理性。

颈后路单开门椎管扩大成形ARCH板内固定术的手术配合及护理

目的 探讨颈后路单开门椎管扩大成形ARCH钛板内固定术的护理配合。方法 选取本院2010年11月-2013年11月的20例颈椎管狭窄症患者作为研究对象,对术前动力系统、手术体位、Mayfield头架的摆放及术中涉及的器械、动力系统的使用及围手术期护理等问题进行总结。结果 20例患者手术顺利,无一例因手术体位和动力系统原因影响手术进程。术后均未出现脊髓损伤、血肿等并发症。术后6-12个月随访,未发现内固定物松动、移位、断裂等现象,患者神经功能恢复良好。结论 颈后路单开门椎管扩大成形术是目前治疗颈椎管狭窄症较好的一种手术方式。掌握Mayfield头架的使用、手术体位的摆放,熟悉手术步骤、动力系统准备和使用及做好围术期护理有助于手术的顺利完成和患者的早期康复。

颈后路椎管扩大成形减压ARCH钛板内固定术的护理

颈椎后路椎管扩大成形术是治疗发育性、退变性颈椎管狭窄及颈椎后纵韧带骨化的经典手术。近远期的临床优良率可达85％以上，但是经典颈后路单开门椎管扩大成形术存在两大缺点：一是缝线固定易断裂，早期活动容易出现再关门，二是轴性症状发生率较高。应用Arch钛板将翻开的椎板固定，变缝线固定（断裂可能性较高）为钢性固定，有利于患者早期颈部功能练习，几乎彻底解决了再关门，

波形钢板管涵的刚度计算方法

结合波形钢板管涵的弹性力学性能与加拿大波形钢桥涵规范,以半圆弧拱为例推导了波形钢管涵结构变形的计算方法。利用此方法计算了典型尺寸的波形钢板管涵结构在填土作用下结构竖向、横向变形随填土高度的变化规律,并与工程实测结果进行了对比。对比结果显示,提出的计算方法能基本模拟波形钢板管涵结构的形状变化,除填土高度较小时拱顶竖向变形差距较大外,其余工况下提出的方法计算结果与实测值基本吻合,表明提出的波形钢板管涵结构的变形计算方法具有较高的合理性,可作为波形钢板管涵结构设计的参考。

Reinforcement and numerical analysis on the corbel of a halfthrough arch bridge

Corbels support the crossbeams of half-through arch bridges. They are prone to cracking easily due to their characteristics and complicated loading conditions. Based on a practical diagnosis of a bridge crossbeam,we bonded steel plates onto bridge corbels to strengthen them. We carried out a numerical analysis on the effectiveness of the reinforcement by using the commercial software ANSYS. The numerical analysis shows that the stresses near the section break increased slightly,but the variation amplitude was small and all the stresses were within an allowable range. The loading test indicates that it is feasible to strengthen the corbel with vertical bonded steel plates. Therefore,the reinforcement is effective and economical. This reinforcement method is suitable for this type of corbel and can be applied in similar cases.

重庆凤来特大桥总体设计

重庆凤来特大桥主桥为计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥。该桥设计过程中,选取主跨710 m单跨悬索桥、主跨600 m斜拉桥和计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥3个方案,从结构特点、施工技术和经济性3个方面进行分析比选。由于计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥方案具有结构简洁、整体刚度大、对V形河谷地形适应性好、上部结构施工难度低和造价最低的优势,因此最终采用该桥型方案。主拱拱轴线采用悬链线,计算矢高116 m,计算矢跨比1/5,拱轴系数2.0,拱肋采用双片主桁,上、下游两榀主桁平行布置,横向中心间距20.2 m;主桁上、下弦杆采用箱形截面,截面内宽1.8 m,内高1.8 m。结合原位试验和基坑有限元计算结果,拱座采用重力式拱座,扩大基础,自然山体两侧基坑边坡开挖后,采用预应力锚索和喷锚支护。拱上立柱采用等截面钢箱排架结构。拱上主梁采用工字形钢板梁+预应力混凝土桥面板的组合梁。通过结构计算,拱肋、平联和斜撑等各钢结构杆件强度和整体刚度、稳定性均满足要求。采用斜拉扣挂、缆索吊装方案进行主拱节段、立柱单元以及主梁构件安装。

波纹钢-混凝土组合结构在圬工拱桥加固中的应用研究

依托一座5跨圬工拱桥,在考虑原拱桥的二次受力以及界面接触属性的基础上,利用ABAQUS研究采用波纹钢-混凝土组合结构加固的圬工拱桥力学性能的变化。结果表明:加固后混凝土为主要受力构件,波纹钢和原拱圈的内力相当;车辆荷载作用下拱顶轴力降低85.7%,挠度降低79.5%;加固后关键截面应力均小于规范限制,达到了预期的加固效果。此外,施工过程中波纹钢板可作为混凝土的浇筑模板,施工便捷,工期明显缩短。本文可为现有圬工拱桥加固提供设计参考和工程借鉴。

钢筋桁架楼承板裂缝控制创新施工工艺探讨

针对钢筋桁架楼承板较易出现裂缝的问题,提出一种新的控制工艺,即拱架悬挂施工。该施工工艺解决了楼承板开裂影响建筑安全性、可靠性的问题,实现了改善楼承板性能、延长楼承板寿命的目标。基于对某大跨度建筑楼承板施工的研究结果表明:放弃传统施工方案,改用拱架悬挂施工,不仅可解决楼承板开裂的问题,还能使施工质量和速度最大程度接近预期水平。

山区隧道钢拱架高精度拼装施工技术研究

钢拱架加工及拼装过程中通过新设备的使用、微改造及微创新等方法,设计连接板钻孔套模、拱架对焊定位架、连接板焊接定位架等小型工具,其可解决钢拱架加工过程中由于人工操作造成的孔位及拼装精度偏差,减少了拱架加工误差,提高拱架成品精度,再通过隧道洞内钢拱架拼装拱脚高程控制及平整度的调整,可改善钢拱架现场拼装环境,从而减少施工误差,使钢拱架施工拼装精度得到了大幅提高。

刚架拱桥旧桥加固方案论证分析

现役刚架拱桥因其结构安全系数低、整体刚度差、横向联系弱等缺点,导致主要受力构件易出现结构性病害,危及桥梁结构安全。综合考虑桥梁结构设计安全等级、施工方便性、经济性及交通量情况,同时采用粘贴钢板方案与减轻上部活荷载方案对桥梁进行加固改造。通过利用有限元软件midas civil,对刚架拱桥加固前、后的受力状态进行分析。结果表明:该方案加固效果较为显著,可以明显减小桥梁跨中竖向位移,提升桥梁承载力安全系数,改善各构件受力状态,保障桥梁安全运营。

在役刚架拱桥病害分析及加固设计研究

基于某在役刚架拱桥次拱腿断裂及横向连杆脱落等病害问题,通过建立多种工况有限元分析模型,对比分析了不同工况下的内力,进一步了解病害产生原因,提出了对应的加固措施,并开展了桥梁荷载试验。结果表明:该桥病害中破损及缺失构件并非主要受力构件,可以采用粘贴钢板的加固方案对桥梁病害出现的位置及主要受力部分进行加固,以此满足公路Ⅱ级荷载标准。

某钢结构双拱轴人行景观桥结构设计

拱桥以独特的曲线形态及多变的造型,广泛应用于景观桥梁中。以上海市临港新城某景观人行桥为例,介绍了钢结构人行拱桥的设计及计算分析。通过对造型设计、结构分析及施工便捷性等研究分析,确定了桥梁结构形式及截面尺寸,可以为相似桥梁设计提供参考。

波形钢板在钢筋混凝土拱桥中的应用

波形钢板组合拱桥结构是通过在钢筋混凝土拱座预埋地脚螺栓,然后采用角钢与波形钢板底部连接,横向利用高强螺栓拼接形成,最后在其上浇筑钢筋混凝土拱圈的一种新型结构形式。其优点在于,采用波形钢板作为底衬,减少了支模步骤,且波形钢板参与拱圈结构受力,能更大程度上分散荷载的应力集中,达到经济适用目的。

南京大胜关长江大桥铁路钢桥面设计与研究

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为主跨336 m的连续钢桁拱桥,设计速度目标值300 km/h,铁路桥面需要较高的刚度和整体性。对纵横梁铁路桥面、正交异性板整体桥面进行分析、比较和论证,由于与主桁共同作用使纵横梁桥面的横梁产生较大的侧向弯矩,须设置伸缩纵梁和桥面断缝,不利于高速铁路行车和维修养护,因此采用整体性和刚度更好的多横梁正交异性板整体钢桥面。试验研究表明,正交异性钢桥面板的整体受力和疲劳性能都满足规范要求。

南京大胜关长江大桥主桥上部结构设计

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为主跨336 m的连续钢桁拱桥,设计速度目标值300 km/h,设计荷载为6线铁路荷载。主桁采用整体节点,弦杆采用箱形带肋杆件;桥面采用正交异性板整体钢桥面,分块制造、安装;为提高截面刚度、改善气动性能及增加阻尼,吊杆设计成八边形截面并预留阻尼器安装空间;平面及横向联结系采用刚度大、有利于3片主桁内力均匀分配的X形构造;使用墩旁托架及拉索辅助钢梁安装,利用拉索调整主跨合龙口位移。大桥施工进展顺利,2009年9月底主桥钢梁安装完成,预计2010年上半年达到铺轨条件。