主动拉杆式V形墩及0#块支架结构设计及验算

预应力混凝土V形刚构桥具有线条和造型优美、能与环境融为一体的外观特点,能减少墩顶主梁的负弯矩,减少计算跨径。文章以梅山水道跨堤桥V形桥及0#块施工为背景,创新设计了主动拉杆式V形墩及0#块临时支架结构,该结构能自主平衡构件产生的水平分力,使支架架构更稳定,同时减少了工程量,提高了施工效率。在此基础上,文章提出了主动拉杆式V形墩及0#块临时支架结构验算方法及验算结果,进一步验证了结构设计的合理性。

城市高架桥Y型墩柱高效施工技术研究

随着我国经济建设的持续发展,高架桥在交通系统中的地位愈加重要。为了提高城市高架桥Y型墩柱施工技术的安全性、精确性和经济社会效益,针对复杂市域环境下预制部件吊装精度难以把控、钢筋笼绑扎定位不准确、模板支撑困难,以及混凝土浇筑浆液渗漏等问题,提出了一种城市高架桥Y型墩柱高效施工技术,创新了钢筋笼预制吊装技术和Y型墩柱模板施工技术。同时,借助行业规范和ANSYS软件,进行了钢模板面板、竖楞、宽度方向柱箍、拉杆,以及整个钢模板支撑体系的安全性验算,计算结果均符合要求。经工程实践验证,该技术有效加快了施工进度、提高了工程质量,具有显著的经济效益和社会效益,为复杂市域环境下高架桥Y型墩柱施工提供了新的思路。

伏龙大桥工程路线与阻水率设计总结

伏龙大桥受地理位置限制,有许多控制设计的关键因素需从方案阶段就开始充分考虑。为使防洪评价报告能顺利通过相关审批,在桥梁路线优化设计时,就要充分考虑关键因素阻水率的影响,规划路线经过局部优化,以避免大斜交。从方案设计到施工图阶段,阻水率这一指标在路线优化和总体方案确定的过程中,起到了决定性作用。防洪评价过程中的阻水率对设计路线和方案近乎有“一票否决权”。故从方案阶段开始关注阻水率,避免了方案返工。优化阻水率可从跨径、桥墩尺寸、与水流夹角等方面进行。

桥墩壅水效应的影响因素与最优桥墩墩型研究

采用宽水槽物理模型试验方法,研究了水流流速、水深、桥墩轴线与水流夹角、墩型对桥墩壅水效应的影响,并从壅水效应最小的角度,确定了最优桥墩墩型。结果表明,水流流速越大、水深越浅,桥墩壅水效应越强,与水深变化的影响相比,桥墩壅水效应对流速变化的敏感程度更高。基于桥梁工程现状,相关规范要求,以及最新研究成果,选择方墩、流线墩、圆墩三种墩型作为试验墩型开展研究,结果表明,当桥墩轴线与水流夹角在15°以内时,方墩、流线墩、圆墩墩型造成的上游水位壅高值均相对较小,最优墩型为流线墩;桥墩轴线与水流夹角在23°~35°时,最优墩型为流线墩,桥墩轴线与水流夹角大于35°时,最优墩型为圆墩。

品字形桩林防护结构对泥石流冲击桥墩作用的影响

减缓和消除泥石流对桥墩的冲击作用对大桥安全至关重要。以品字形桩林作为防护结构,结合泥石流运动特征参数和桥墩宽度等因素,提出了一种桩林结构尺寸的设计原则。先通过模拟泥石流中大块石对不同型式桩林结构的冲击作用获得了桩林结构的最佳布置方式,然后采用SPH(光滑粒子流体动力学)-FEM(有限元)结合的方法分析了含大块石泥石流对设置品字形桩林结构情况下桥墩的冲击作用。结果表明:大块石与泥石流浆体共同撞击桥墩的冲击力为3843 kN,远大于无防护时纯泥石流浆体对桥墩冲击力1840 kN和有防护时的1452 kN;桩间距3.0 m、桩排距1.0 m是品字形桩林结构最为合理稳固的布置方式;设置防护结构时桥墩所受泥石流浆体的冲击力峰值、墩底应力峰值和数值模拟t=8.0 s时墩底位移峰值相比于无防护状态下分别减小了约21.1%、79.0%和29.4%。采用品字形桩林防护结构对于桥墩受泥石流冲击破坏有相当显著的防护作用。

尾墩体型优化对消减南水北调典型渡槽水位波动的效果研究

南水北调中线工程大流量输水期间,部分渡槽出现尾墩下游尾涡交替作用及槽身段水位大幅波动现象,严重影响工程的输水稳定及结构安全。针对提出的“渐收缩、加长尾墩”用以破除尾涡、消减水位波动的尾墩体型优化方案,采用RNG k-ε模型和VOF方法,研究不同尾墩型式及尾墩长度对消波控制的效果,并确定了适宜的工程措施。研究结果表明,在各类常见墩体型式中,椭圆形尾墩对消波控制效果最佳;当其墩体加长至8 m时,消波控制效果显著,可有效改善槽身水流流态和水力特性;尾墩长度超过一定范围后,对槽身段水位波动的消减效果提升较小,推荐墩体长度采取8 m左右,兼顾控制水位波动效果和工程投资最少要求。

T型墩消力池水力特性数值模拟及结构优化

泄水建筑物下游消力池内的水流常因泄流消能不足而引起流态紊乱、震荡,出现浪花溅出边墙等现象,进而影响下游建筑物的安全稳定,因此在消力池尺寸受限无法增加的情况下,工程上经常采用诸如T型墩等辅助消能工来改善消力池内的流态,增加消能效果。采用数值模拟和模型试验相结合的方法,研究了T型墩的布置方式及主要尺寸参数变化对消力池内水流流场的影响规律。结果表明,消力池消能率随T型墩支腿长度增大而增大,设置防冲板的T型墩可增加消力池内的水深,消能效果有所提升,但消能率随防冲板长度的增大而降低;布置双排T型墩后池内流态稳定,且随前后间距增大,消能率先增大后减小。根据模拟结果推荐了合理的方案并进行模型试验验证,结果显示推荐方案消能率达到76.06%,较原方案提升了12.51%,且池内流态稳定,满足工程需求。

一种基于X型宽尾墩体型参数设计的方法

宽尾墩体型特征参数一般通过水工模型试验论证确定,但在模型试验开始前,为避免大量重复制作模型,浪费人力、物力和财力,可对宽尾墩体型进行初步设定,再通过模型试验进行适当调整,可大大缩短水工模型试验周期。本文通过查阅大量宽尾墩体型设计资料,并结合水工模型试验经验,介绍了一些基于X型宽尾墩体型设计经验参数的确定,为日后类似工程宽尾墩设计提供一定的参考。

花瓶墩钢模板放样设计研究

花瓶墩外观造型新颖,经济性好,因而在桥梁建设中获得了广泛应用。传统的定型钢模板设计误差大所致的模板拼缝漏浆事故屡见不鲜,使得墩身混凝土表面出现蜂窝麻面的现象。以郑阜高铁沈界1号特大桥花瓶墩为工程背景,运用AutoCAD和Revit软件建立墩身的三维模型,采用投影法和钣金展开法解决了复杂空间曲面的放样难题。研究成果可为今后类似工程提供技术参考。

桥梁异形桥墩施工技术研究

以北京市通州区武窑桥工程异形桥墩施工为例,研究了异形桥墩的模板设计、钢筋加工和混凝土浇筑施工技术,采用BIM技术对模板进行了验算,并对钢筋的加工、下料制作以及钢筋成型的碰撞进行了优化与检测,合理布置了浇筑过程中的串筒、插入式振捣棒的预埋位置,保证了混凝土的顺利浇筑。通过现场实践证明,异形桥墩的模板质量、钢筋加工制作以及混凝土浇筑均满足设计和施工要求,该施工技术为类似异形桥墩工程提供了技术支持。

异型钢混梁拱组合桥V墩局部受力参数化分析

为研究异型钢混梁拱组合桥V墩局部受力参数的影响,利用大型空间有限元程序建立了异型钢混梁拱组合桥的全桥杆系模型,得出V墩结构关键部位在承载力极限状态下的受力;结合ABAQUS建立了V墩空间有限元精细化计算模型,得到V墩墩身厚度、混凝土强度和倾斜角度对结构的应力及变形的影响。结果表明:墩身厚度为400 cm时,对上部结构和墩身受力、变形影响效益最佳,且对各部位应力与变形最大影响为40%~75%。混凝土强度对结构应力与变形影响较小,且最大影响值多在10%内。倾斜角度对结构应力与变形影响较大,倾斜角度为70°~80°时,此类梁拱组合桥受力、变形和跨越能力综合性能最佳,该研究对同类桥型设计施工具有借鉴意义。

双薄壁墩T构转体桥0号块悬臂施工过程空间应力研究

针对双薄壁墩的T构转体桥0号块内部结构复杂,施工阶段桥梁结构受力情况发生变化,以太白集特大桥T构桥为研究对象,对其悬臂施工阶段控制工况0号块进行空间应力分析。采用实体有限元软件MIDAS-FEA建立0号块与刚构双薄壁墩局部精细化有限元分析模型,以不同施工阶段梁段受力情况为荷载工况,通过圣维南原理在1号块块端施加荷载,分析悬臂施工过程0号块以及双薄壁墩空间受力情况与应力分布特点,为实际工程施工提供相应参考。研究结果表明,在悬臂施工阶段2种最不利状态下0号块与双薄壁墩均处于受压的状态,0号块横隔板受到很小的拉应力,双薄壁墩受到的压应力小于0号块所受到的压应力,T构转体桥最不利施工阶段为桥梁处于最大双悬臂状态时。

佛山同济大桥主桥总体设计

佛山同济大桥主桥采用(200+68+46)m混合梁斜拉桥,塔梁墩固结体系。桥塔采用“佛手”形状的钻石形钢筋混凝土结构,塔高125 m,塔柱采用空心箱形断面,外侧四角倒椭圆弧,基础采用整体式承台+∅2.5 m钻孔灌注桩基础。主梁采用PK断面混合梁,全宽38.6 m(含风嘴),中心线处梁高3.5 m,中跨为正交异性板钢箱梁,钢箱梁顶板U肋采用双面焊工艺,边跨为混凝土箱梁。斜拉索采用标准抗拉强度1860 MPa的高强度低松弛环氧涂层预应力钢绞线。斜拉索塔端采用整体式钢锚梁和混凝土齿块锚固;钢箱梁端采用锚箱式锚固,混凝土箱梁端采用箱外混凝土凸块锚固于风嘴处。边跨混凝土箱梁采用支架现浇施工,主跨钢箱梁采用桥面吊机悬臂拼装。经验算,桥梁结构受力满足规范要求。

地铁高架区间异型桥墩设计

介绍常见的异型桥墩形式,选取结构改造和受力较为复杂的弹弓型桥墩进行设计,提出该类桥墩的设计方法和注意事项。以深圳地铁6号线异型桥墩为研究背景,采用MIDAS CIVIL和FEA对其进行梁单元及实体单元分析,提出普通钢筋配置的参考方案,特别关注上层桥梁的联动位移和各交接点处的应力集中,对类似工程具有指导意义。

荆州市城北快速路工程V型墩施工研究

V型墩连续刚构桥刚度大,受力合理,能有效的降低主梁的建筑高度,能在一定程度上增加主梁的跨越能力,以荆州市城北快速路跨荆襄河V型墩连续刚构桥为研究对象,对V型墩柱施工中合理的支架搭设、分段及浇筑顺序进行分析,通过对方案优化、过程监测等手段圆满地完成了桥梁的施工,提高了施工质量和施工效率,该方法在V型墩刚构桥施工中具有一定的借鉴价值。

内置T肋箱形钢桥墩的延性性能研究

为研究内置T肋箱形钢桥墩在承受恒定竖向荷载和水平往复荷载作用下的延性性能,首先通过与既有试验结果对比,验证所采用有限元分析方法的准确性;然后针对内置T肋箱形钢桥墩试件进行一系列参数化分析,研究翼缘正则化宽厚比、桥墩正则化长细比、加劲肋正则化长细比以及轴压比等参数对钢桥墩最大承载力和延性性能的影响规律;最后基于参数化分析结果,提出了预测该类钢桥墩最大承载力和延性性能的计算公式。研究结果表明,随着翼缘正则化宽厚比、桥墩正则化长细比、加劲肋正则化长细比与轴压比的减小,钢桥墩的延性性能得到显著提升。

南京江北新区青奥片区城南河人行桥(水月桥)设计

南京江北新区水月桥设计考虑桥梁与周边环境的协调,采用新月的造型,通过平纵弧线变化形成韵律感,体态轻盈。结构上采用不同半径的主辅式钢梁,将结构美观、受力合理很好的结合在一起。主梁截面采用单箱单室钢箱梁截面,梁下设置V形桥墩,辅梁铺设在主梁伸出的挑梁上,产生通透轻盈的视觉效果,达到功能、美学、文化与技术的和谐统一。

大跨Y型墩连续刚构桥设计

安庆市勇进路大桥的主桥是采用跨径组合81 m+148 m+81 m=310 m的三跨变高度连续刚构桥,大桥整体线形呈平面“S弯”,达到“直曲有度,相得益彰”效果,主墩采用Y型墩造型,通过对大桥的总体设计、对主桥的主梁、主墩等结构设计与计算,可以达到在满足通航净空的前提下,有效减小主跨跨径、降低主墩处梁高、改善墩底截面受力,又能使整体造型典雅优美,使之能融入宽广湖面而具有自然意境,可为类似桥梁的设计提供相关经验和参考。

双柱花瓶墩预应力盖梁计算分析

为尽可能减少对桥梁下部道路通行的影响和满足城市景观的需求,双柱花瓶墩预应力盖梁常作为城市高架桥的优选方案。传统的杆系结构受力分析无法准确模拟墩顶处预应力盖梁的受力特征,以某城市高架桥项目为依托,采用通用有限元软件针对墩柱及盖梁进行实体单元建模,应力和抗裂性等指标的验算结果均验证了设计方案的合理可靠。

哑铃形支墩在线路加固中的应用及受力分析

在铁路线路加固中,人工挖孔桩支墩的应用具有危险性高、施工难度大等特点,已被住房和城乡建设部列为限制类技术。文章提出用哑铃形支墩取代人工挖孔桩支墩,结合有限元计算软件,对某工程线路加固体系进行了技术创新和研究分析。结果表明,该方法合理有效,施工效率高,安全风险低,有效减少了铁路下穿框架工程人工挖孔桩受的汛期、地下水、砂层地质等因素的影响,提高了桩基施工效率,具有良好的社会及经济效益。