公铁平层斜拉桥钢箱梁双悬臂施工控制技术

宜宾临港长江大桥主桥为(72.5+203+522+203+72.5)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,公铁平层,3号塔两侧钢箱梁采用双悬臂施工,4号塔边跨侧钢箱梁采用顶推施工,中跨侧钢箱梁采用单悬臂施工。基于无应力状态法控制理论,采用SCDS软件建立主桥有限元模型进行施工控制计算。主梁双悬臂拼装时利用边、中跨侧桥面吊机对称同步起吊待安装梁段并调整其空间位置,采用相邻梁段相对高程控制法进行精匹配;斜拉索索力以无应力索长张拉进行控制;中跨侧悬臂端临时辅助压重措施,完成钢箱梁跨越式过辅助墩和顶升式上过渡墩的施工。该施工控制技术确保了钢箱梁双悬臂施工和边跨2次上墩顺利完成,保证了塔梁临时竖向锚固束受力合理,桥梁结构受力和塔偏未超限,结构线形和索力偏差满足要求。

三线铁路高墩连续梁桥采用速度锁定装置的地震响应分析及应用

以大临铁路某三线车站桥主桥为研究对象,运用MIDAS进行建模,模拟了(40+2×64+40)m跨度单箱双室混凝土连续梁、支座连接、3个超高的主墩以及桩基与土体的相互作用,分析了三线铁路车站超高桥墩及支座在高烈度地震区下的受力,选取合适的阻尼系数,研究支撑体系在不同地震波作用下的受力变化情况。根据分析结果,总结出该桥在地震力作用下的桥墩受力变化规律,提出桥墩支座优化措施。

港珠澳大桥青州航道桥结构约束体系研究与设计

港珠澳大桥青州航道桥为(110+236+458+236+110)m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。针对该桥抗震设防水准高、外边跨未设斜拉索、边跨为钢主梁的建设条件及结构特点,确定了全桥静、动力性能最优目标。根据该目标,对桥梁纵向、横向约束体系进行理论计算及对比分析,最终确定该桥纵向采用阻尼约束体系,在桥塔、辅助墩、过渡墩与主梁之间均设置阻尼约束,在桥塔处设置静力额定刚性限位约束;横向在桥塔、过渡墩与主梁之间设置横向刚性约束,在辅助墩与主梁之间设置阻尼约束。约束体系的功能通过支座、阻尼、限位装置得以实现。在此基础上提出各向约束装置的功能和特殊要求,并确定了技术参数。

减隔震混合装置在独塔斜拉桥抗震设计中的应用

为验证减隔震混合装置(2种或多种减隔震装置的组合)对独塔斜拉桥的减隔震效果,以徐尹路潮白河大桥主桥为背景进行研究。将铅芯橡胶支座与液体粘滞阻尼器共同应用于该桥过渡墩的横桥向抗震设计,采用MIDAS Civil 2012分析减隔震混合装置对独塔斜拉桥抗震性能的影响,并通过对液体粘滞阻尼器进行参数分析,得到适用于该桥的减隔震装置参数。结果表明:减隔震混合装置可以用于解决独塔斜拉桥的横桥向抗震问题。相对于常规设计,减隔震混合装置可以避免盆式支座在横桥向发生剪切破坏,也可以有效降低过渡墩的受力;相对于单独采用铅芯橡胶支座的抗震设计,减隔震混合装置可以改善横桥向位移响应及桥塔的受力,但会略微增大过渡墩的受力。

城市轨道交通高架桥墩纵向刚度设计合理值探讨

根据城市轨道交通的特点制定合理墩台纵向刚度限值标准以提高轨道交通建设设计质量,减少不必要的工程投资是一项十分重要的工作。介绍了城轨高架桥墩纵向刚度设计限值依据和存在的问题。从高速铁路与城市轨道交通两者之间列车设计荷载的差别,分析了城市轨道交通高架线路桥墩纵向刚度放松最小设计限值的可行性。对上海轨道交通3号线既有墩台纵向刚度实际状况做了调研,验证了理论分析的合理性。南京、武汉等城市高架线路和上海轨道交通11号线南段工程的研究结果均表明,现行规范中桥墩纵向刚度限值存在很大的下调空间。

城市轨道交通高架桥的景观美学设计

说明景观是视觉的结果、美学是感官的享受,轨道交通高架桥是由多个元素组成的综合系统工程,将城市轨道交通高架桥作为景观设计意义重大。从轨道交通高架桥自身的结构体系(即桥型、梁墩、桥高、桥梁跨度、桥高与跨度的比例关系、梁高与跨度的比例关系、梁高与墩宽的比例关系)、桥梁美化与周边环境的整体协调等方面入手,系统阐述城市轨道交通高架桥在美观服从于自身结构功能前提下的景观美学设计。

新型减隔震装置在高速铁路桥梁中的应用研究

研究目的:针对铁路简支梁桥的抗震设计特点,提出一种适用于高速铁路简支箱梁的新型软钢阻尼器———弹塑性限位减隔震装置,该装置可与常规桥梁支座共同作用,组成一种新的减隔震体系。以某高速铁路双线32 m简支箱梁为计算实例,结合试验研究成果,采用滑移三折线恢复力模型输入弹塑性限位减隔震装置的力学特性,利用非线性时程分析方法,对弹塑性限位减隔震装置的减隔震性能进行分析。研究结论:(1)采用滑移三折线模型,可以很好地模拟弹塑性限位减隔震装置的非线性特征,装置计算输出的滞回曲线与试验研究结果可以很好地吻合;(2)弹塑性限位减隔震装置可显著延长桥梁的自振周期,并通过装置的塑性变形耗能能力可以大幅降低桥墩的地震力,对于不同墩高的32 m简支箱梁桥,弹塑性限位减隔震装置均可以发挥良好的减隔震效果,罕遇地震下的减震率在55%以上,减震效果优良;(3)新型弹塑性限位减隔震装置,构造简单、施工方便、性能可靠,在工程造价有限增加的情况下,能以较小的代价将高速铁路常规简支梁桥的抗震设防等级由多遇地震提高到罕遇地震,社会与经济效应显著;(4)弹塑性限位减隔震装置可以有效地降低结构关键部位在地震作用下的位移,减小结构构件的地震力,确保结构在地震下的安全,在高速铁路桥梁抗震领域中将会有广阔的前景。

某连续箱梁弯桥抗倾覆验算及支座更换设计

以某立交桥南引桥为例,在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)体系下,同时考虑《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)的温度梯度作用,按汽车荷载最大偏载布置车道荷载,通过空间有限元软件,对原设计进行承载能力极限状态抗倾覆验算;并在计算的基础上,对桥梁进行顶升箱梁、更换支座的方案设计。

某高速公路高架桥现浇连续箱梁过渡墩限位器处混凝土破损原因分析及对策

高架桥现浇连续箱梁过渡墩混凝土破损是北方地区出现的一种桥梁病害形式,笔者现场进行认真细致地调查研究,结合当地极端气温条件、设计图纸、施工及检测部门的实地检测数据等方面,对过渡墩混凝土破损原因进行了全面梳理和分析,提出对策,可供同类工程参考借鉴。

组合减隔震装置在非对称独塔斜拉桥抗震设计中的应用

建立太城溪特大桥有限元模型,采用非线性时程分析法研究组合减隔震装置对非对称独塔斜拉桥过渡墩横桥向的隔震效果。结果表明:与常规球型钢支座相比,铅芯橡胶支座使过渡墩墩底横向弯矩减少39%~52%,墩顶横向位移增加41%~79%;组合减隔震装置使过渡墩墩底横向弯矩减小36%~58%,墩顶横向位移减小33%~48%;组合减隔震装置降低了地震响应且避免结构发生过大位移,可以用于解决非对称独塔斜拉桥的横桥向抗震问题。

长联公铁两用钢桁梁桥采用速度锁定器装置减震性能研究

长联公铁两用钢桁梁桥固定墩地震响应大,抗震设计困难。通过设置速度锁定装置,并对各种速度锁定器布置方案进行比选分析,研究该类桥梁桥墩采用速度锁定器装置后的减震性能。由于设置速度锁定器装置的活动墩的分担,各方案整体减震率可达到20.5%~47.1%。如锁定墩(设置速度锁定器装置的活动墩)墩高相比固定墩和其他锁定墩墩高矮很多,或者锁定墩一侧未采用速度锁定器装置的活动墩较多,则该锁定墩的地震响应可能超过原固定墩。该类桥梁确定锁定器布置方案时应综合考虑内力和位移的减震效果、锁定力大小,并同时兼顾公路层和铁路层梁-墩相对位移的大小等因素的影响。对长联公铁两用钢桁梁桥,采用速度锁定器装置并优化其布置方案后,可取得较好的减震效果。

高速铁路简支梁桥变形变位设计参数研究

为研究高速铁路简支梁桥徐变、沉降等变形变位参数的合理设计限值,以车-桥耦合动力分析理论为基础,分析不同残余徐变变形、墩台工后沉降以及两者同时存在对高速铁路32 m、40 m简支梁桥行车安全性和旅客舒适性的影响。结果表明:残余徐变变形与墩台工后沉降对车体的竖向加速度影响更显著,对轮重减载率影响很小,简支梁桥工后变形变位限值主要受车体加速度等舒适性指标控制;同时考虑残余徐变变形与墩台工后沉降的影响时,车辆动力响应明显增大,40 m简支梁的车体加速度小于32 m简支梁的车体加速度;不同速度等级的高速铁路桥梁可采用不同的变形变位限值,在残余徐变变形固定为10 mm,且设计时速为250,300,350 km时,32 m(40 m)简支梁墩台工后沉降限值分别为6(8),8(10),6(12) mm。

城市轨道交通桥梁线形变化对列车运行性能的影响

以城市轨道交通高架桥梁为研究对象,基于多体动力学和有限元方法构建车-桥系统联合仿真平台,分析桥梁线形变化对列车运行性能的影响。研究结果表明:桥墩发生沉降后,列车在未沉降区车体竖向加速度和轮重减载率与未发生沉降时相近,列车经过沉降区时车体加速度和轮重减载率均明显增大,且在沉降墩处出现最大值,车体加速度和轮重减载率均随沉降量及车速的增大而增大;主梁发生下挠或上拱变形时,列车的车体加速度和轮重减载率均明显增大,与上拱相比,下挠对列车的动力特性更加不利,车体加速度和轮重减载率均随主梁变形量及车速的增大而增大;城市轨道交通车辆以低于120 km/h速度通过30 m跨高架桥时,桥墩沉降的运营舒适性限值为47 mm,行车安全性限值为63 mm;主梁下挠的运营舒适性限值为19 mm,行车安全性限值为32 mm;主梁上拱的运营舒适性限值为24 mm,行车安全性限值为35 mm。

高墩简支梁桥相邻墩高差限值研究

桥梁在温度荷载作用下会发生上拱或下沉,带动钢轨变形,当相邻墩高差较大时,甚至引起轨道几何形位超限。本文以合福(合肥—福州)高速铁路10×32 m简支箱梁桥为研究对象,基于隔枕校核的方法,针对导致轨道高低和方向不平顺的几种常见温度荷载及组合,提出了32 m高墩简支箱梁桥相邻墩高差合理取值范围的拟合计算公式。建议分别考虑桥墩升(降)温、桥墩升温耦合桥梁竖向正温差、桥墩降温耦合桥梁竖向负温差以及桥墩横向温差4种计算工况,并均采用长波不平顺校核方法,结合不同地区温度分布特征,取上述4种工况计算确定的相邻墩高差最小值作为限值。

多联不规则减隔震梁桥过渡墩抗震性能评价

结合一个工程实例,研究多联不规则减隔震桥梁的地震反应及结构易损部位,并针对其地震响应特点,提出几种调整过渡墩引桥部分铅芯橡胶支座参数的方案,以改善桥梁的抗震性能.采用非线性动力时程分析方法,分析比较了各方案的抗震能力.研究结果表明,适当提高支座的屈前刚度和屈后刚度,或选择合适的屈服力,均可以有效改善过渡墩的抗震性能.