不同连接构造的预制拼装钢管混凝土桥墩数值模拟与地震响应特点

无黏结预应力节段拼装钢管混凝土桥墩主要包括承插连接与混合连接两种承台连接方式。为比较两种不同连接构造下桥墩的地震响应特点,采用OpenSees软件分别建立了桥墩有限元模型,其中,承插连接钢管混凝土桥墩模型能够考虑插入承台部分钢管与周围混凝土的黏结滑移、钢管局部屈曲以及屈曲后撕裂等过程,而混合连接钢管混凝土桥墩模型能够再现出接缝的摇摆行为;并通过与相关拟静力试验数据结果进行对比,验证了两种数值模型的有效性;随后,以一座4跨连续梁桥为背景,分别研究了采用混合连接、无预应力承插连接和预应力承插连接桥墩桥梁结构在地震作用时的响应特点。结果表明:两种承插连接桥墩的墩底钢管在地震动峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)约0.4 g时发生屈曲,并伴随水平刚度下降和残余位移增大,且配置无黏结预应力的承插连接桥墩钢管屈曲引起的损伤程度更大,随着地震动输入进一步增大,预应力为桥墩提供的自复位能力逐步增加,在PGA=0.6 g时,预应力承插连接桥墩的残余位移仅为无预应力桥墩的62%。此外,配置混合连接桥墩的桥梁在地震作用下损伤较小,残余漂移比小于0.2%,比承插连接桥墩更优的自复位能力。

欧洲承插式钢结构安装施工技术研究

目前常见的钢结构连接方式有焊接、铆接、螺栓连接,而承插式连接方式在我国应用较少。在欧洲国家,承插式钢结构在小型建筑中应用较多,但此类结构施工步骤较多,控制精度难度较大,施工效率较低,很难被应用到大型建筑中。在塞尔维亚轮胎厂项目承接的BO 003原材料库施工中,设计采用承插式钢结构,该结构在施工中工序烦琐、结构位移偏差、控制困难、工期长,通过优化施工方案,改变承插式钢结构安装方式,极大地节省了工期,降低了施工费用。

适用于超高强钢丝缆索的新型主缆锚具设计研究

随着悬索桥跨径的增大,主缆钢丝的强度等级不断提高,对锚具的合理设计也提出了更高的要求。本文对主缆锚具的现有设计方法进行了介绍。基于2200 MPa级超高强钢丝缆索,对主缆锚具的材料、结构形式与外形尺寸开展初步设计,提出了新型主缆锚具的设计方案。采用有限元方法建立锚具的精细有限元模型,对设计方案的受力性能进行了数值模拟与参数分析。结果表明新型主缆锚具受力合理,设计方案可行,锚具壁厚、摩擦系数对锚具应力水平的影响最为明显,并据此提出了锚具的建议优化设计方向。

双槽钢托梁在高支模中的应用

为满足框架梁模板支设受力条件,通过验算其承载力、详细编制专项方案进行专家论证的方法,研究了双槽钢托梁在高支模中的应用。结果表明:采用双槽钢托梁作为梁底支设方式,在超限和超高梁的支撑体系中,有效降低了立杆排布的不准确性,提高了操作人员的安全性和便捷性,增强了质量可控性,减少了工程造价,保证了工期目标。由此可见,此双槽钢托梁作为超限梁或超高梁的梁下支撑构件,在大多数工程中具有广泛的应用价值。

承插型盘扣式钢管支架体系在建筑工程中的应用

随着现代建筑工程的复杂性和多样性日益增强,传统的建筑支撑体系已经无法满足各种复杂工况的需求。承插型盘扣式钢管支架体系作为一种新型的建筑支架体系,钢管支架结构及盘扣连接方式稳固可靠,具有快速、方便的组装特点,在建筑工程中得到广泛应用。结合工程实例,探究了承插型盘扣式钢管支架体系在建筑工程中的具体应用,旨在为解决传统建筑支架体系中施工效率低、安全性差和经济性不高等问题提供一定建议。

Z型承插型盘扣式钢管满堂支撑体系在桥梁现浇箱梁施工中的应用

本文通过具体工程实例,将Z型承插型盘扣式钢管作为桥梁现浇混凝土箱梁满堂支撑体系的经验进行总结,给出了支撑体系的设计参数取值、工艺参数及构造要求,并对施工流程、施工方法、安全保证措施等进行了说明,供同类项目参考。

隧道顶板盘扣式钢管支架随立杆顶升轴力变化试验研究

近年来盘扣式钢管支架在隧道顶板施工中的应用越来越广泛,常规方式安装轴力监测器时,监测人员无法准确判断监测器与主龙骨之间是否存在虚位,导致相邻立杆轴力值差异较大,轴力监测精度不足。本文提出随着混凝土浇筑提升立杆调节对应的轴力值。通过实际监测案例,取得盘扣式钢管支架监测立杆顶升过程中对应轴力值的变化,并与立杆理论计算轴力值进行对比,探究盘扣式钢管立杆轴力监测方法。研究结果表明:(1)与常规的监测方法相比,本文提出通过顶升立杆主动调节对应立杆轴力值,能够实现主动控制各个立杆轴力实际受力情况。(2)实际轴力监测值小于根据荷载理论立杆轴力理论计算值,验证了架体实际轴力监测值偏安全。(3)立杆顶升H值与立杆轴力增加值FX之间存在线性关系。研究结果对常规高支模监测和施工具有参考价值。

基于不同支架体系的盖梁施工研究

为保证盖梁施工安全,需要更合理地选择盖梁支架体系。依托昆山黄浦江路南段改扩建工程施工项目H2-SG标段,介绍盘扣支架体系、普通扣件式钢管支架体系及抱箍法支架体系的设计要点、堆载预压、施工控制措施等,总结不同情况下盖梁施工所需支架体系的选择思路,为后续类似项目施工提供有效参考。

“先封顶,后结底”全逆作法超挖梁板结构轮扣式钢管支模体系施工技术

随着当今城市地上空间的开发程度越来越高,开发成本的提升使得城市地下空间的开发愈发重要,全逆作法技术作为解决当前城市地下空间开发难题的重要技术,其梁板结构支模体系、每层暗挖高度、水平通风等问题是全逆作法地下室施工阶段的重难点。为解决暗挖区间梁板混凝土外观质量,暗挖设备碰撞梁板结构,水平通风问题,湖南建工集团有限公司创新提出“采用LG180立杆模数承插型轮扣式钢管支架超挖支模”技术,该技术实用、安全可靠、操作性强,有效解决当前所遇到问题的同时兼具经济性。

承插型盘扣式钢管支架在管廊顶板施工中的应用

承插型盘扣式钢管支架是现阶段最为常用的支架结构之一,其结构体系可靠,安全系数高,且工艺操作简单,搭拆方便,能够有效提升施工质量、安全及效率。文中围绕具体综合管廊工程,探讨了承插型盘扣式钢管支架的工艺技术要点,以供同类工程借鉴参考。

外置可更换软钢装配式桥墩力学性能研究

为了提高装配式桥墩承载力、减轻地震损伤,达到震后快速修复使用功能的目的,提出一种榫头承插式桥墩结构优化方法——外置可更换耗能软钢。分别建立现浇桥墩和外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩非线性有限元模型,通过数值分析对比两种桥墩力学性能的差异。结果表明:外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩的竖向承载力大于现浇桥墩;相较现浇桥墩,耗能软钢榫头承插式桥墩水平极限位移更大且承载力达到峰值后下降速度较慢;外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩的滞回性能、水平等效刚度、延性、残余位移和耗能能力与整体现浇桥墩基本一致。

承插型盘扣式钢管脚手架在界牌水利枢纽工程施工中的应用

以界牌水利枢纽工程为例,介绍了扣件式钢管脚手架、门式钢管脚手架、碗扣式脚手架、盘扣式脚手架的优缺点,结合承插型盘扣式钢管脚手架在工程中的应用情况,总结了承插型盘扣式钢管脚手架在施工安全、质量、工期保证、文明施工等方面的优点。

异形管轻型钢结构房屋试验研究

在冷弯薄壁型钢应用于多、低层房屋工程实践的基础上,针对其存在的技术不足,研发了适用于包括农房在内的低、多层房屋异形管轻型钢结构体系并开展实验。通过采取冷弯异形管柱、承插式梁柱节点、深C型梁、以及V型楼面梁,构成类似于框架结构的房屋结构体系,结合螺旋钢管桩和冷弯薄壁型钢墙面板,可以在对现场自然生态影响较小的情况下,快捷施工,提高装配率,且充分利用既有冷弯薄壁型钢生产设备,经济成本与冷弯薄壁型钢结构持平,是冷弯薄壁型钢房屋体系技术迭代升级的轻型钢结构房屋产品。

BIM技术在圆形采光井高支模体系中的应用研究

为解决圆形采光井高支模施工重难点,将承插型盘扣式钢管支架高支模体系施工技术与BIM技术相结合。应用BIM技术建立圆形采光井高支模体系模型,进行承插型盘扣式钢管支架排布。通过高支模BIM模型,研究圆形采光井高支模体系施工重难点,对圆形采光井高支模体系进行信息统计,对涉及的多个专业进行可视化交底,利用数字化圆形采光井高支模体系模型进行施工过程控制与验收。BIM技术在圆形采光井高支模体系中的应用研究,在工程实践中提高了高支模体系施工的效率和质量,降低了成本和风险,为实现数字化高支模施工提供了新思路和新方案。

大直径柔性钢管嵌岩桩水平承载力试验与理论分析

文中涉及的某煤炭专用码头柔性靠船桩是一种新颖的柔性墩码头结构形式,该结构由7根大直径钢管嵌岩桩组成,桩外径为1 400 mm,壁厚16 mm,桩长30.74～32.24 m,嵌岩深度4.94～5.63 m,这在国内外尚属罕见。为论证这种结构可靠性,验证相关的设计,检验施工质量,对该码头柔性靠船结构进行了水平承载力的现场试验。现场试验表明,本工程的柔性靠船结构设计先进、施工良好、工程性能优异,其安全度达到了设计要求。考虑到水平荷载作用下桩的性状是一个复杂的桩土相互作用体系,因此,为提高理论设计水平,还利用了综合刚度原理和双参数法对2根大直径柔性钢管嵌岩桩在各级加荷下的性状进行了分析,发现计算结果与实测数据吻合,从而总结出桩-土共同作用的规律;探讨了综合刚度EI和双参数a 和1/n的数值范围,得到一些有意义的结果,希望能为同类地区的嵌岩桩的设计提供依据,也为综合刚度原理和双参数法应用于大直径钢管嵌岩桩积累了重要的桩土参数。

重庆寸滩长江大桥桥塔横梁支架设计与施工

重庆寸滩长江大桥为主跨880m的钢箱梁悬索桥,桥塔下、中、上横梁分别重3 062t、1 020t和1 050t,按照下、上、中的顺序采用无落地式支架法施工。支架主要受力构件为贝雷片支架、托架和钢靴,中、上横梁支架倒用下横梁支架构件。经优化设计,下横梁支架的4片托架顺桥向间距为1.2m+4.0m+1.2m,中(上)横梁支架的3片托架顺桥向间距为2.2m+2.2m;支架设4个钢靴(长1.1m、宽0.9m、高1.72m),钢靴嵌入塔柱并与塔柱接触面顶紧;计算表明支架和塔柱结构受力满足相关要求。支架施工时,首先利用塔吊在塔柱内侧安装提升支架,其次吊装钢靴、牛腿及其上端的分配梁,然后利用提升支架安装托架,其它构件由塔吊安装。横梁支架拆除时,通过在横梁施工时预留4个孔位,穿入钢丝绳(与托架分配梁锚固),采用千斤顶缓慢下放支架。

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验。该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接。钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工。通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的。

插口式钢管模板支架风险分析模型研究

为了兼顾模板支架的安全性和经济性,提出基于结构体系可靠度分析和模糊集理论的插口式钢管模板支架方案的模糊风险分析模型。首先分析模板支架体系的失效模式,运用Monte Carlo数值模拟方法及插值法,给出模板支架体系的可靠度,进而将失效概率和失效损失系数进行模糊化,使其成为非对称三角模糊数,建立了插口式钢管模板支架模糊风险决策模型。结合实例进行分析和验证,结果表明该模型模拟结果与实际情况吻合。

海上风电大型钢管嵌岩桩基础施工和试验研究

针对国内大型海上风电基础施工经验较少的现状,对福建南日岛海上风电首批样机大直径钢管桩施工进行了完整的模拟、监测和试验,涉及粉土、砂和强风化岩等地质条件,包含摩擦型和嵌岩型钢管混凝土桩两种类型。计算了超大型打桩设备MENCK800s及多种桩锤的施工过程,根据基础形式设计成独特的整体锚拉静载试验方案,取得了近海风电打桩模拟分析、施工性能监测、承载特征验证等成果,验证钢管桩和钢管混凝土桩的使用差别,总结了大型海上风电基础施工的设备需求和施工工艺。

钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验研究

钢管混凝土嵌岩桩是深水和浅覆盖层环境下的新型深基础型式,在内河深水码头建设中应用广泛。针对船舶撞击力、波浪力及水流力等周期性水平荷载作用下内河港口钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载特性,制作了3根1∶7.3的大比尺钢管混凝土嵌岩桩模型,沿桩身不同高度在钢管外侧、对应内侧混凝土块及内置受力钢筋上分别布置应变测点,以18.0、22.5和27.0 kN为循环幅值,开展钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验。结果表明:桩身钢-混凝土应变均包括线性增长、平稳波动、剧烈震动和急剧下降4个阶段,各阶段占疲劳寿命8.66%、79.66%、6.06%和5.62%;同一桩身截面外侧钢管应变与内侧对应混凝土应变差异较大,最大超过混凝土应变的80%,而内置钢筋与混凝土始终保持应变协同,最大应变差不超过混凝土应变的20%;在弯矩较小的桩顶处,桩身弯矩主要由内侧混凝土承担,占比超过70%,沿桩身往下,钢管承担的截面弯矩比逐渐增大,在桩身底部,两者弯矩占比近似相等,钢管与混凝土受弯同步,在同一桩身截面处,循环幅值越大,两者越早达到受弯协同状态。