多主梁钢箱-叠合板组合梁桥成桥试验及构造参数研究

为了解多主梁钢箱-叠合板组合梁桥的受力特性及其影响参数,以某60 m跨多主梁钢箱-叠合板简支组合梁桥右幅桥为背景,开展成桥试验及有限元分析。对该桥分别进行静载试验、环境振动试验、无障碍行车试验,结合有限元计算结果,分析主梁应变、挠度、模态及冲击系数等,并研究钢箱梁高度、混凝土板厚、横向联系梁高度对结构横向受力的影响。结果表明:多主梁钢箱-叠合板组合梁桥在设计荷载下结构均处于弹性状态,钢箱梁与叠合板可以实现协同工作,整体性能良好;钢箱梁高度越小、横向联系梁高度越大,结构整体性能越好,混凝土板厚对结构横向受力的影响较小。

钢-混凝土叠合板组合梁在苇沟桥改造加固中的应用

钢 -混凝土组合梁以其承载力高、刚度大等优点 ,在我国城市的立体交通建设中应用前景广阔。结合实际工程 ,介绍了钢 -混凝土叠合板组合梁在桥梁改造加固中的应用。实践证明 ,钢 -混凝土叠合板组合梁可以大幅度提高结构承载力 ,降低结构自重 ,减小挠度等 ,另外还可以节省支模 ,缩短施工周期。

采用混杂纤维ECC的叠合板组合梁负弯矩受力性能试验研究

基于一种新型混杂纤维ECC材料研发一种钢-混凝土-ECC组合桥面结构,用于连续组合桥梁的负弯矩区以提升其抗裂性能,可代替其他复杂的工程措施。完成2根钢-混凝土-ECC叠合板组合梁和1根钢-混凝土叠合板组合梁的静力单调加载试验。通过对承载力、刚度与裂缝发展的分析,初步论证混杂纤维ECC用于钢-混凝土组合梁的可行性和优势。试验表明:在纵向受拉钢筋配筋率相等的情况下,采用ECC后浇层的叠合板组合梁在正常使用阶段的承载力略高于对比梁,刚度则高于对比梁且裂缝数量减少、宽度减小;在采用界面拉毛处理后,后浇ECC与混凝土之间的黏结性能良好,界面未出现滑移破坏。基于试验数据和规范方法,提出了含ECC构件的受弯裂缝宽度计算公式,公式计算值与相关试验吻合较好。

缓粘结预应力框架梁-钢次梁混凝土结构施工关键技术

目前,缓粘结预应力框架梁-钢次梁结构体系研究处于起步阶段,在实际工程中几乎没有应用,并且尚未制定相关规范或设计手册。若想充分发挥缓粘结预应力框架梁-钢次梁结构的性能优势,并广泛应用于实际工程中,必须对其施工工艺进行全面总结,归纳施工要点,把握施工质量,形成一套完善成熟的施工体系。该文通过调研,从缓粘结预应力技术、叠合板、混凝土主梁-钢次梁及各部分之间连接方式等几个方面进行了施工工艺研究,指出了施工过程中的注意事项。

乍甸1号大桥钢-混凝土组合梁桥面优化设计

乍甸1号大桥主桥为钢-混凝土组合连续梁桥,原方案采用全预制桥面板,支座处采用加厚托座,并在负弯矩区段布置预应力筋。由于桥址位于山区,墩高较大,原方案施工不便,且负弯矩区段桥面板易开裂,需对桥面结构和施工方案进行优化设计。优化桥面结构采用“预制板+后浇层”叠合板桥面,取消托座,单块板吊装重量由33.81 t减少至2.06 t,在负弯矩区段桥面布置50 mm厚高延性工程水泥基复合材料(ECC)层;取消预应力筋,采用支座顶升方式向负弯矩区段桥面板导入预压力。采用MIDAS Civil软件建立模型,模拟优化后桥面整体顶升和分次顶升2种方案的施工过程,对钢梁应力、桥面板应力、施工阶段整体变形、桥面板裂缝宽度进行计算。结果表明:2种方案各指标均符合规范要求,整体顶升方案优于分次顶升方案,最终采用整体顶升方案;根据最大裂缝宽度计算结果,确定ECC布置在支座两侧各10 m的桥面范围,具有较好的经济性。

新型角钢连接的钢-叠合板组合梁在负弯矩下的受力性能

为研究装配式钢筋桁架叠合板组合梁在负弯矩荷载下的受力性能,同时考虑传统预制底板出筋的形式给运输和现场施工带来的不便和安全隐患,提出一种预埋新型角钢连接件形式的钢-叠合板组合梁,采用反向静力加载试验,对比分析了预埋新型角钢连接件形式和传统预制底板出筋形式钢-叠合板组合梁的裂缝发展、破坏模式、界面滑移规律、加载点沿截面高度的应变以及跨中截面与1/4跨处的荷载-挠度变化,并根据不同计算方法的结果提出计算钢-叠合板组合梁裂前刚度的适用方法,同时采用ABAQUS有限元软件分析了不同叠合板纵向配筋率和新型角钢连接件尺寸对钢-叠合板组合梁受力性能的影响。结果表明:预埋新型角钢连接件的叠合板组合梁与传统预制底板出筋形式的叠合板组合梁的破坏形式基本相似,都发生了弯曲-纵向剪裂的破坏;抗弯承载力两者基本相同,但新型叠合板组合梁抗弯刚度要大于传统预制底板出筋形式的叠合板组合梁,且协同变形能力也更优;叠合板的纵向配筋率和新型角钢连接件的尺寸对钢-叠合板组合梁的受力性能均有影响,提高纵向配筋率以及新型角钢连接件的长度可提升钢-叠合板组合梁的承载力和刚度,而新型角钢连接件的高度对钢-叠合板组合梁无明显影响;通过不同公式对钢-叠合板组合梁的裂前刚度进行计算对比,得出在计算钢-叠合板组合梁的裂前刚度时要考虑混凝土的抗拉作用及钢梁与混凝土间滑移效应的影响,且其与试验结果吻合较好。

大跨度组合梁与预应力砼梁地震响应对比研究

选择相同跨度的组合梁与预应力梁工程实例,通过计算机仿真软件模拟分析两者在同一地震波作用下的地震响应时程曲线,对比研究两者的抗震性能。

深江铁路洪奇沥公铁大桥主桥设计关键技术

研究目的:洪奇沥公铁大桥是深江铁路的控制性工程,主桥采用主跨808 m公铁合建斜拉桥一跨跨越洪奇沥水道,上层布置8车道城市快速路,下层布置4线铁路。结合建设条件、结构特点及使用性能,对主桥结构体系、主梁横断面及结构形式、索-塔锚固结构、施工方法等关键技术展开研究,确定技术合理可行和经济节约的设计方案。研究结论:(1)首创了短边跨叠合板-桁组合梁斜拉桥结构体系,主桥长度减少20%,节省工程投资;(2)首次在4线铁路公铁合建斜拉桥上采用倒梯形双主桁截面,桥面布置紧凑、受力明确;(3)提出的边跨主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合结构,集结构受力和锚固压重于一体,施工便捷;(4)发明了“自平衡交叉锚固+齿块锚固”的索-塔混合锚固方式,技术经济性高;(5)钢主梁创新采用“纵向大节段+横向分块”施工方法,解决了超宽超高超重整节段钢桁梁运输受既有桥净空限制的难题;(6)本研究成果可为公铁合建桁梁斜拉桥设计提供参考或借鉴。

基于节段模型风洞试验的莫桑比克马普托大桥主梁选型研究

为合理确定主跨680m的莫桑比克马普托大桥的主梁形式,利用节段模型风洞试验,分别研究了扁平钢箱梁、钢箱叠合梁和工字型叠合梁的气动性能。结果表明:扭转刚度较弱的工字型叠合梁颤振风速远低于检验风速,且涡激振动也不满足舒适性要求,在设计中不宜采用;钢箱叠合梁尽管颤振风速较高,但其在钢箱顶面凸起的混凝土桥面板会造成气流分离和漩涡脱落,可能存在较大涡激振动振幅的隐患,可在设计中选择性采用;扁平钢箱梁断面颤振临界风速高,且无明显涡激振动,为该大跨度悬索桥的优选主梁形式。试验结果还显示,若设置宽0.5m的风嘴导流板可进一步提高钢箱梁断面的颤振临界风速,但由于导流板直接影响造价并增加后期养护费用,而节段模型试验结果一般偏于保守,因此最后的取舍需要参考三维颤振计算或全桥气弹模型风洞试验结果。若在其斜腹板上外挂直径90cm的过桥水管,将显著弱化颤振性能和涡振性能,因此在设计中不宜采用。

西班牙安达卢西亚维卡里奥高架桥的架设施工

维卡里奥高架桥位于西班牙东南部格兰纳达省A-44号高速公路上,横跨伊兹博尔小镇附近的一个自然峡谷。桥梁分为2跨,各长87.5 m,宽24 m。主梁为钢-混凝土组合梁,其中钢箱梁为底宽8 m、高4.2 m的单室钢箱梁,其上通过剪力连接件连接带肋轻质混凝土板。主梁节段在车间整体预制,运输到施工现场后采用长27.5 m的钢导梁拖拉架设。施工过程中对主要构件进行监控,并采用非线性有限元方法对主梁的局部荷载效应进行计算。