基于整体节点理念的钢盖梁与混凝土墩柱连接结构优化设计

针对传统钢盖梁设置套筒外包混凝土墩柱方案墩梁连接位置刚度突变、应力集中及施工定位精度要求高的问题,基于梁柱整体节点理念,以门式框架墩为例,提出一种钢盖梁与钢套筒连接结构优化方案。该方案将连接位置处钢盖梁和钢套筒腹板设计为整体节点板,钢盖梁和钢套筒翼缘板加劲肋一一对应,并将现场接头设置在钢盖梁侧。以某公路工程匝道桥为背景,采用有限元软件分析其门式框架墩采用传统方案与优化方案的受力性能,并将优化方案应用于实桥。结果表明:该优化方案传力顺畅,结构应力集中程度较低,构造合理;该优化方案施工较为简单,容错性更好,具有良好的推广应用前景。

预制装配式混凝土墩柱连接研究进展

装配式混凝土结构是通过预制构件的可靠连接来保证其整体力学性能,预制构件间的连接技术决定了装配式混凝土结构的质量及安全。本文综述了工程常用钢筋连接技术及装配式墩柱连接形式的研究进展,总结对比了不同钢筋连接技术的适用场景、施工效率及成本,探讨了墩柱连接技术的抗震性能特征及未来研究重点关注方向,包括新材料应用及抗震性能研究等方面。

铁路钢盖梁混凝土柱组合门式墩设计研究

本文以某铁路组合门式墩为依托工程,比选不同梁柱约束体系对其力学行为的影响,确定最优方案。根据梁柱两端固结组合门式墩的结构特点,采用空间杆系有限元分析方法,对其盖梁跨高比、墩柱高宽比及关键部位进行了研究。研究结果表明:梁柱两端固结的约束体系刚度大,用钢量较省,铁路尤其是高速铁路应优先采用;梁柱两端固结组合门式墩的钢盖梁最大挠度随跨高比的减小而减小,并逐步趋于稳定;位于非地震区时,梁柱两端固结组合门式墩高宽比宜大于3且应取高值,位于地震区时,高宽比宜在3~5之间且应取低值;角隅构造应优先采用底板左右断开的处理方式;墩柱连接构造推荐采用锚栓式连接构造。

装配式套筒连接墩柱受力性能分析研究

与传统现浇桥梁相比,装配式桥梁具有经济、高效、安全、可靠、环保的明显优势。为了探讨装配式套筒连接墩柱的抗震性能,本文进行了现浇墩柱及套筒连接墩柱材性试验、连接件试验、单推静力试验及拟静力试验。通过套筒连接墩柱静力试验研究试件在静力作用下的力学反应和破坏机理,分析试件的静力承载力、延性和刚度等基本力学性能。通过拟静力试验对试件施加低周往复荷载,模拟试件在受地震作用时的受力反应,研究试件的滞回特性、累积耗能能力和自复位能力等抗震性能。结果表明,套筒连接墩柱与现浇墩柱水平承载力相近,在抗震方面,套筒连接墩柱的延性、累积耗能能力相对更差,刚度退化更明显。

NCHRP有关震区快速桥梁施工技术的研究

美国联邦公路局和许多州的交通厅一直在积极推行快速桥梁施工技术ABC,以便将施工对公共交通的影响最小化,并加强施工区域的安全。许多ABC技术已经成功地应用在那些地震较少的地区。联邦公路局在2009年出版的《桥梁预制构件和系统》一书中罗列了不少ABC技术的应用实例。然而,ABC技术的应用在地震较频繁区域却有所限制,因为对于各预制构件的连接要求更高。如果在震区应用ABC技术,可靠的连接设计是保证结构安全的必要条件。许多有关预制构件连接的技术创新和特殊设计为ABC技术在地震地区的广泛应用提供了保障,但是,至今为止,这些设计还没有经受现实生活中地震荷载的检验。另外,美国各州公路工作者协会(ASSHTO)的桥梁抗震设计指南禁止或限制在桥梁墩柱的塑性区使用结构连接。本文主要阐述了已完成的、正在进行的和将来立项的相关ABC技术桥梁抗震的研究。这些研究由国家公路研究部门直接管理,由美国各州公路工作者协会(AASHTO)资助,以帮助桥梁业主、制造商和承包商更好地在地震地区修建预制拼装类桥梁。