软土地区大规模装配式预应力鱼腹梁钢支撑体系的研究及应用

随着建筑物高度的增加及地下空间和设施的发展,深基坑工程越来越多且要求愈发严格。以上海某软土地区大规模装配式预应力鱼腹梁钢支撑体系设计及应用实践为背景,针对项目基坑面积大、场地周边环境复杂等不利因素,经选型分析后采用了施工快速、变形可控、挖土空间大、绿色可回收的装配式预应力鱼腹梁钢支撑体系和临时钢栈桥施工平台等创新技术,有效解决了施工场地狭小的问题,较钢筋混凝土水平支撑节约工期超45%。同时结合实践经验,对控制软土地区“时空效应”的设计方法、大规模基坑装配式支撑施工及预应力施加等关键技术进行了研究。监测数据分析表明,超大规模基坑工程中装配式预应力鱼腹梁钢支撑的应用低碳环保、安全高效,可为相似工程实践提供参考。

大跨度鱼腹梁钢与混凝土组合支撑受力性能

为研究钢-混凝土组合体系的可靠性,文中以昆山阳澄湖科技园项目为例,对大跨度鱼腹梁钢支撑与混凝土支撑组合方案和全混凝土支撑方案进行比选。通过整体建模和监测数据分析,论证了鱼腹梁钢支撑与混凝土支撑组合形式对控制基坑变形的效果更优。说明在工程实践中,鱼腹梁钢支撑与混凝土支撑组合形式性能可靠。

南宁吴圩国际机场新航站楼大跨度预应力鱼腹梁施工技术

根据大跨度预应力鱼腹梁的设计特点,针对梁底曲线变化情况,结合所选用的模板支撑体系的类型,通过计算机放样和立杆的模数,分段匹配支撑立杆。采用调差工具,形成相匹配的鱼腹梁底曲线,并通过实物等效堆载,检验支撑体系的承载力性能及模板曲线变化情况。同时合理安排模板安装与钢筋绑扎的穿插施工,确定主次梁钢筋、构造筋的绑扎顺序。通过以上措施,安全、优质地完成了大跨度预应力鱼腹梁的施工。

装配式预应力鱼腹梁内支撑系统的利与弊

装配式预应力鱼腹梁内支撑系统是一种新型的基坑支护型式,近年来应用越来越多。该系统是由鱼腹梁、对撑、角撑、三角连接构件和围檩等钢构件拼装构成,因此其钢结构等在支撑拆除后可以完全回收。然而,作为一种先进技术,目前尚未被工程人员所认识、掌握,对其应用过程中所需注意的地方更是不了解,因此限制了该种工法的应用范围,同时也会忽略一些问题而导致工程出现问题。由于国内对该方面内容研究较少,对该种新技术的应用更是少之又少。对此,该文以南京南站绕城公路地道为工程案例,通过对工程施工全过程的分析,总结该支撑系统的优点及不足,旨在抛砖引玉,引起同行专家讨论,供将来类似工程设计参考。

预应力装配式鱼腹梁内支撑的刚度分析

预应力装配式鱼腹梁内支撑系统由于其＂敞开式＂的布置方式,施工作业面大,速度快。同时,由于该类支撑可循环利用,建筑垃圾少,具有很大发展潜力。然而,很多方面仍需进一步研究。结合南京绕城公路地道工程,对预应力装配式鱼腹梁内支撑的刚度进行专项分析,并给出合理建议值。以往经验表明,支撑每延米刚度可达40~50 MN/m,且没有施加预加力。研究表明,这仅在基坑宽度不大时尚可满足。当基坑跨度较大时,支撑刚度线性降低而承载力不变,为增加支撑刚度必须增加型钢数量,经济性很差。最后,提出设计中应采用考虑预应力影响的＂表观刚度＂,可更好地平衡考虑支撑刚度和强度。工程实践表明,并将之应用于南京绕城公路地道设计中,获得良好效果。

蓟运河桥纵横向变截面鱼腹梁设计

随着城市的发展,城市市政交通与公路交通的节点处的桥梁设计必须充分考虑到跨线桥梁的景观设计。详细介绍了位于天津中新生态城内蓟运河上的一座大型变截面箱梁桥。该桥有别于常规的鱼腹梁桥,在纵横向都是变截面,外形圆润流畅,一气呵成。这种桥梁适用于桥下通航或通行要求较低、景观要求较高的场所。

鱼腹式箱梁横向受力的数值分析

介绍了箱梁横向受力的解析法与有限元分析法的特点。结合工程实例,对预应力混凝土鱼腹式连续箱梁的横向受力进行数值模拟,通过多工况计算分析,找出了最不利荷载分布模式,得到了各工况应力、内力以及裂缝开展的规律。计算表明,若桥面板横向不配置预应力钢束,则可能导致箱梁横向开裂,且裂缝超过规范容许值,从而影响整体结构的耐久性,该文计算方法是桥梁纵向设计计算的必要补充,所提出的合理化建议已被采纳,经试验及工程实践验证取得了良好的效果。

宽幅鱼腹式箱梁方案研究

随着中国城市化的发展,用地问题日益成为一个突出矛盾,同时,对桥梁的美观性以及高速公路同地面交通之间的亲和性也日益成为高速公路高架桥的设计元素。通过对鱼腹式箱梁进行分析研究,对解决宽幅鱼腹式箱梁的受力、节约公路用地和桥梁景观等方面具有借鉴意义。

浙江路桥鱼腹式铆接钢桁梁大修设计

上海市浙江路桥跨越苏州河,为鱼腹式简支钢桁梁结构。在使用超过100 a后,整体移运至岸边进行大修。结合交通需求和结构承载能力,加宽主桁间距,增强交通功能。主桁杆件大部分保留,对锈蚀严重的构件予以更换。对桥面系结构进行更新,并改进防水细节构造,增强耐久性。桥门架、上平联恢复为原有的桁架式结构,人行道栏杆也按原样恢复。大修后,浙江路桥能继续使用50 a。

装配式预应力鱼腹梁钢支撑在深基坑支护中的应用

基坑工程中使用钢支撑与钢筋混凝土支撑施工,不仅给环境造成较大污染,而且变形量较大,而装配式预应力鱼腹梁钢支撑,在减少施工污染的同时,可有效地控制深基坑变形,保证基坑工程质量。因此,有必要对装配式预应力鱼腹梁钢支撑在深基坑中的应用进行探讨。

装配式预应力鱼腹式钢支撑系统的刚度研究

在采用弹性支点法进行支挡结构计算时,需用到支撑结构的弹性支点刚度,而装配式预应力鱼腹式钢支撑系统因其特殊性,当前尚无方便有效的公式用于计算其系统刚度。文章引入鱼腹梁等效平均刚度的概念,推导装配式预应力鱼腹式钢支撑系统施加预应力前后刚度的简化表达式,并采用有限元软件进行验证。同时以厦门市钻石大厦基坑项目实际工程为背景,将三维有限元高精度数值模拟结果分别与现场监测数据和理论推导结果进行对比分析,一方面,有限元结果与现场监测数据的土体深层水平位移变化趋势总体上吻合,表明有限元可较为准确地模拟基坑实际的发展规律;另一方面,有限元分析得出的支撑系统刚度与理论推导结果总体上相差不大,表明文章所推导装配式预应力鱼腹式钢支撑系统刚度的简化公式较为准确,可供相关设计人员适用或参考。

地震作用下宽箱鱼腹式连续梁桥地震响应分析

为了研究宽箱鱼腹式箱梁在地震作用下的动力特性,对哈尔滨市某立交桥进行动载试验,并用Midas Civil建立有限元模型,分析该桥的动力特性。通过对比理论数据与试验数据,验证模型准确性,在此基础上对模型施加地震荷载,进行非线性时程分析,研究宽箱鱼腹式连续箱梁桥在地震作用下的响应。结果表明:地震作用下宽箱鱼腹式连续梁桥主梁横向抗弯及抗扭性能较好,各阶模态变形以主梁竖弯和桥墩侧弯为主,桥梁墩高对结构的振动响应影响较大,矮墩承受较大的水平地震力,主梁在纵桥向刚度较大,导致主梁和桥墩构件纵桥向地震响应同步。该研究可以为相关类型桥梁抗震设计提供参考依据。

佛山市105国道顺德段桂洲大道跨线桥鱼腹式箱梁设计

通过105国道桂州大道跨线桥预应力混凝土等截面鱼腹式连续箱梁的设计,介绍了此类桥梁的布置方式、结构设计、景观设计和主要技术特点,对同类桥梁的设计提供指导、借鉴作用。

某鱼腹式连续箱梁桥静载试验及分析

阐述了某鱼腹式连续箱梁桥静载试验的方法、内容和实际加载方案,为检验该类桥的静力性能,对跨径为30 m＋48 m＋30 m的某鱼腹式箱型截面连续梁桥进行静载试验。测试了结构的应变（应力）、挠度等,并将实测值与有限元计算的理论值进行了对比分析。结果表明,应变与挠度测试结果与理论数据相符,应变校验系数在0.60~1.00之间,且卸载后无残余变形,该桥承载力处于安全的状态.

支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究

由于构造方面的原因,曲线桥存在"弯-扭"耦合[1]作用,由于小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥曲率半径较小,其"弯-扭"耦合作用更加明显,为了讨论和验证支座的布置方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力的影响。该文通过改变小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥支承方式,采用粱格法来建立有限元模型分析支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱梁梁桥纵向弯矩、扭矩和支座反力的影响。数据表明,双支座可以有效减小小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥的扭矩,可以使内、外侧支座的支反力趋于相等,使小半径鱼腹式梁桥受力更加合理,但是对纵向弯矩的影响较小。该文的结论对今后的设计工作有一定的指导意义。

鱼腹式混凝土连续箱梁的施工控制

该文介绍了鱼腹式混凝土连续箱梁的施工控制技术要点。

鱼腹梁钢支撑与混凝土支撑组合结构的刚度匹配研究

为厘清深基坑设计中混凝土和鱼腹梁支撑的组合刚度协调问题和实践效果,研究了鱼腹梁钢支撑的工作原理及其刚度的计算方法,分析了按允许设计强度方法计算时鱼腹梁钢支撑与混凝土支撑的支护刚度比值关系;根据这两种形式支撑结构的组合方式,给出了组合结构刚度的计算方法;基于基坑变形控制的要求,提出了钢支撑与混凝土支撑组合结构的刚度匹配设计方法,并将其应用到具体基坑设计中,得到了鱼腹梁钢绞线相匹配的预应力值,竣工后监测结果表明该设计方法可靠,可供同类基坑支护结构设计参考。

鱼腹梁刚度的影响因素分析

预应力鱼腹梁钢支撑作为一项基坑内支撑新技术,具有大跨度、大空间的优势,已广泛应用于基坑工程中,但关于鱼腹梁结构的刚度研究还很少。为便于分析,本文对鱼腹梁的腹杆作简化,同时把鱼腹梁看作是两端固定的结构梁,通过位移法及MATLAB程序求解鱼腹梁的受荷变形。引入"等代抗弯刚度"的概念,把鱼腹梁看作是钢围檩在直腹杆和钢绞线联合作用下的"加强梁",由结构力学知识可知在均布荷载下鱼腹梁的受荷变形曲线是一条四次抛物线,并推导出鱼腹梁刚度的计算公式。最后,本文研究了鱼腹曲线模型、钢绞线数量、端部角度及跨度对鱼腹梁刚度的影响,并给出鱼腹梁刚度的建议值,为实际工程中鱼腹梁钢支撑的合理设计提供一定参考。

某鱼腹式连续箱梁的总体设计

对某鱼腹式箱梁的设计进行了分析,从桥梁设计及空间计算方面进行了论述,对较宽鱼腹式箱梁空间计算进行了研究,对同类型的桥梁设计有一定的借鉴作用。

多室鱼腹式箱梁剪滞效应分析

针对鱼腹式箱梁应力及剪滞效应分布状态与传统箱梁不同的问题,通过使用有限元软件进行模拟分析,研究了鱼腹式箱梁在自重荷载作用下的真实受力状态,分析了引起鱼腹式箱梁剪滞系数非常规分布的原因,并为此类箱梁的设计、建设提供了经验和参考.结果表明,在自重荷载作用下,鱼腹式箱梁剪滞效应明显;腹板的变形平衡条件不同、剪力分配不均、各腹板中性轴变化速率不等是鱼腹式箱梁剪滞系数非常规分布的主要原因.