特大桥大体积异形钢-混结合式拱座施工技术

以特大桥工程项目为例,从劲性骨架定位安装、异形钢模板安装、钢箱拱脚定位、混凝土浇筑施工、温度控制、预应力钢棒张拉以及自密型微膨胀混凝土浇筑等方面综合分析了大体积异形钢-混结合式拱座施工技术。实践表明,此特大桥大体积异形钢-混结合式拱座技术合理、可行,而且保证了特大桥项目施工质量及安全,为类似项目施工提供了参考与借鉴。

某大跨拱桥拱座底板大体积混凝土温度场数值模拟研究

大体积混凝土由于水化放热引起内外温差过大,易产生裂缝,是工程施工中重点关注的问题.文章以某大跨拱桥拱座底板为研究对象,利用有限元方法进行了大体积混凝土水化放热数值模拟,分析了入模温度和外保温措施对温度场的影响,并为实际施工防裂提供了参考方案.研究发现,单纯控制入模温度难以使工程满足抗裂要求;合适的保温措施不仅能显著降低混凝土内表温差和开裂风险,而且还能延缓其出现时间.

古镇路大桥异型拱座有限元分析

以具体工程项目为背景,通过建立有限元模型,对不规则的异型拱座进行分析研究,为工程施工建造及安全运营提供理论支撑,对桥梁特殊构件设计具有一定的借鉴意义。

拱座大体积混凝土水化热及温控措施

为厘清拱座大体积混凝土浇筑过程中水化热温度及应力的主要影响因素,提出合理有效的温控措施,以贵州某拱桥拱座施工为背景,采用有限元软件MIDAS Civil建立仿真模型,将仿真计算结果与实测温度进行对比,并分析配合比、入模温度、环境温度以及冷却水流量、水温、通水时间等参数对混凝土温度场及应力的影响。结果表明:入模温度每增加5℃,内部峰值温度升高约3.8℃,核心点最大拉应力增加约0.08 MPa;环境温度每降低5℃,混凝土表面峰值温度降低约1.5℃;当冷却水流量超过0.4 m^(3)/h时,提高冷却水流量对温度场影响不明显;冷却水温与通水时间主要影响混凝土降温速率。

一次浇筑下大体积拱座混凝土温控效应分析研究

以剑河锡绣大桥为工程背景,采用有限元分析软件Midas FEA建立拱座仿真实体模型,模拟环境温度、多种对流边界条件以及冷凝管布置方式,对大体积混凝土水化热效应进行了研究。对比理论与实际结果,分析大体积混凝土水化热效应及合理的温控措施。结果表明:拱座在一次浇筑情况下,实测拱座各层温度的变化趋势与理论计算较为吻合,实测最大温度与理论最大温度出现时间接近,且数值分别相差4.2%、2.4%、4.7%;冷凝管管径大小主要影响管冷系统的对流换热系数,对比3种管冷系统设置(无管冷、32 mm管径、42 mm管径),其计算最大温度相差10.0℃,最大拉应力相差1.7 MPa。

基于MIDAS接触分析的大跨径拱桥拱座台阶基础计算

为了更好地对拱桥设计时拱座基础与地基基础的作用进行分析并为类似工程提供参考,本文通过MIDAS软件建立拱座基础和地基边坡三维有限元模型,基于界面单元模拟并研究基础和地基间接触面的应力特征,并与传统法和变形协调法等计算结果进行对比分析。结果表明:拱座-地基接触面上的应力沿横桥向和顺桥向的法向应力的分布并不均匀。其中横桥向表现为两侧边缘应力大,中间值较小;顺桥向在台阶折角处出现应力突变。考虑结构间非线性作用的有限元计算结果介于两种常用方法之间,结果较为合理,且能够更直观、更全面地反映结构间应力特征。

下承式刚性系杆拱桥拱座结点受力特点分析

拱座开裂是拱桥经常出现的病害之一。以某下承式钢管混凝土刚性系杆拱桥为工程背景,探讨了刚性系杆钢管混凝土拱桥拱座微小转动对于此类拱桥拱座处内力的影响,由分析可知:拱座的微小自由转动会造成拱脚、系杆端头弯矩大的改变,即拱座结点受力对微小自由转动敏感。在现实的桥梁中施工初始安装、运营期间的重车过桥,尤其是过桥头伸缩缝时的冲击作用等均有可能带来拱座设计中未能考虑到的微小的自由转动。拱座受力对此微小转动的敏感性,很可能是下承式钢管混凝土刚性系杆拱桥拱座开裂的重要因素之一。

大型桥梁工程主拱座施工技术探讨

为探讨大型桥梁工程主拱座施工技术,文章结合重庆市武隆区龙溪乌江大桥实际情况,立足主拱座施工重难点,分析了主拱座混凝土裂缝的成因,并提出主拱座施工技术的应用要点和注意事项。研究表明,主拱座是组成大型桥梁工程的主要结构,其施工质量直接关系桥梁工程结构的稳定性、实际安全使用寿命。混凝土裂缝是主拱座施工质量的主要影响因素,在具体施工中,需要结合工程特点,严格把控主拱座每道工序的施工质量,最大限度地保证主拱座施工,创建高质量、高品质的大型桥梁工程。

中承式拱桥钢骨混凝土组合结构拱座分析

以京雄永定河大桥为背景,研究了中承式拱桥的钢骨混凝土组合结构拱座的分析方法,采用实体单元模型和二维平面有限元模型结合的方法计算该桥拱座的受力状态。经验算该桥拱座结构受力较均匀,实体模型应力结果基本符合平截面假定,大桥拱座的设计符合规范要求,验证了本桥拱座方案设计的可靠性。

局部支撑于大型溶槽上的拱座基础及地基受力分析

文章依托某400 m级大跨径中承式钢管混凝土有推力拱桥实际工程,采用实体有限元软件仿真分析,对局部支撑于大型溶槽上的拱座基础及地基受力进行了计算分析。结果表明,溶槽的存在会导致地基和拱座基础结构应力显著增大,增大拱座基础结构厚度可以改善地基和拱座基础结构应力,有效降低溶槽对拱座基础受力的影响,并给出了拱座基础的安全、经济厚度范围,为今后同类设计提供参考。

巫溪大宁河特大桥台阶式拱座局部应力分析

为了更好地控制拱座结构尺寸设计,明确大跨度钢管混凝土拱桥台阶式拱座局部受力性能,以巫溪大宁河特大桥实际工程为例,采用大型通用有限元软件分别建立了拱桥的全桥模型和拱座实体模型,对全桥进行静力分析得到拱脚处最不利荷载组合,将其加载到拱座实体模型,进行局部应力分析。计算结果表明:拱座主要表现为压应力,满足标准规范要求;最大主拉应力位于拱肋下缘部位,达4.167MPa,超出了设计混凝土抗拉强度设计值;设计过程中可对应力较高区域配置加强钢筋,均匀分布拉应力,减小结构内部应力集中。

某水电站拱坝拱座抗滑稳定复核分析

采用刚体极限平衡法对某水电站拱坝拱座抗滑稳定进行复核计算,并针对结构面力学参数和扬压力折减系数进行敏感性分析。计算结果表明:拱坝拱座抗滑稳定安全性满足规范要求,且有较大的安全裕度,可为该水电站大坝安全运行管理提供参考。

拱座稳定的三维极限分析

本文介绍了一个建立在塑性力学上限定理基础上的边坡稳定三维极限分析方法 ,该法将滑动体划分成一系列具有倾斜侧面的条柱 ,引入Mohr Coulumb相关联法则后可求得这些条柱的塑性速度场 ,通过功能平衡方程可算得安全系数 ,采用最优化方法计算临界滑动模式 ,并使用这一方法计算了小湾拱座的稳定安全系数 .

大宁河特大拱桥拱座-基岩长期稳定性研究

大宁河特大拱桥巫山端拱座建造在弱风化溶崩角砾岩基岩上,拱座–基岩的长期稳定性是桥梁安全运营的关键。依据弱风化溶崩角砾岩蠕变试验得到的幂函数形式蠕变方程,建立了三维拱座–基岩接触面有限元模型,通过数值仿真研究了桥梁长期运营过程中弱风化溶崩角砾岩基岩的应力特征、变形特征、拱座的应力分布变化规律、拱座–基岩接触面剪切应力分布及张开度变化等特性,研究成果表明:①基岩长期蠕变导致应力调整,拱座抗推桩会出现拉应力集中;②长期蠕变过程中拱座–基岩协调变形,接触面张开度很小,拱座–基岩接触面上顺桥向剪切应力也较小。研究成果对于拱座设计、拱座–基岩长期稳定评价具有指导意义。

高拱坝伸缩横缝的开合对拱座岩体稳定的影响研究

高拱坝在强震作用下 ,伸缩横缝出现开裂 ,在一定程度上削弱了坝体的整体性能 ,不仅使得坝体的动力反应重新分布 ,坝肩岩体抗滑稳定的主要参数—拱端推力也产生很大变化 ,横缝的存在增加了对坝肩岩体进行抗滑稳定分析的复杂程度 .本文给出了用动态子结构法计算有伸缩横缝坝体拱端推力的计算公式 ,并对坝体设有伸缩横缝的溪洛渡双曲拱坝的计算模型分别在人工地震波及柯依那地震波作用下 ,考虑库水—坝体相互作用、坝体自重、上游淤沙等因素的影响 ,对溪洛渡拱坝的拱端推力进行了计算 ,并通过拱端推力计算了拱座岩体的抗滑稳定安全系数 .

某飞鸟式拱桥拱座开裂加固后静动载试验与分析

针对某飞鸟式拱桥拱座加固后结构性能进行静动载试验。分析了静载试验中控制位置变形、应变,吊杆轴力等控制指标,观测了拱座裂缝变化情况。并采用模态分析法比较动载试验所确定桥面前两阶振型及频率,对实测加速度及动挠度变化规律与理论结果进行比较,计算确定冲击系数。试验结果分析表明,该桥检测指标均能满足要求,行车性能较好。表明该桥拱座加固效果良好,使用性能比较理想,可适应设计荷载等级的要求。

乌东德水电站左岸拱座长大结构面工程地质特征及其影响研究

拱坝所承受的荷载大部分都通过拱的作用传到两岸拱座岩体,拱坝所具有的一切优点都是建立在拱座稳定的基础上的,因此拱座是确定拱坝稳定的关键部位,拱座变形及抗滑稳定问题是拱坝建设中的关键工程地质问题之一。乌东德水电站左岸拱座在开挖过程中揭露两条长大结构面。本文从工程地质条件着手,在可研阶段的研究基础上,布置专项勘探,并充分利用施工揭露,查明了结构面的空间分布特征;利用大比例尺编录及物探测试,实现了结构面充填物性状的定量化研究;在此基础上,结合工程地质评价及数值计算分析结构面对拱座稳定性的影响。研究结果表明,这两条结构面为典型灰岩地区后期溶蚀作用改造前期构造痕迹形成的溶蚀性小断层,充填物以钙质胶结为主,胶结紧密,局部溶蚀性状较差,充填物中软弱物质断续分布,多为坚硬岩体直接接触;受其空间分布特征影响,结构面会引起拱座岩体局部应力集中,但对拱座抗滑稳定性无影响。所获得的成果基本形成了拱座岩体长大结构面工程地质特征及其影响研究的系统方法,可应用于现场实际工程,对拱坝的勘测、设计等具有重要的理论和实践意义。

大跨双铰高低拱座钢桁架拱桥设计关键技术

湖北宜来高速溇水河大桥跨越宽300 m以上的U形沟谷,两岸地势陡峭,两岸山体高差近36 m,为减少施工开挖对环境的破坏、保证结构安全性和经济性,经方案比选,该桥最终采用附加内力小、适应基础变位能力强、因地制宜的主跨310 m双铰高低拱座中-下承式钢桁架拱桥。为满足高低拱座拱桥的结构受力、提高工业化制造效率,该桥拱轴线采用虚拟计算跨径340 m、矢高86.2 m、拱轴系数1.7的整体悬链线方案。主拱肋采用2片N形桁架结构,单片拱肋采用等截面扁平钢箱结构,主桁节点采用整体栓焊节点,2片拱肋桁架横向中心距27 m,通过米撑及K撑连接。桥面系采用传力明确、经济性好的纵梁结构体系钢-混组合梁,且在端横梁外侧增加小边跨解决边跨梁端出现负反力的问题,梁端设置速度锁定器约束装置。为解决拱脚在多重荷载作用下的受力及耐久性难题,提出拱脚铰轴采用摇摆式铰轴构造。整体及局部分析表明,该桥具有较好的静、动力性能。

厚覆盖层地基上大跨拱桥拱座设计

无铰拱的拱脚变位对拱桥内力影响显著,在厚覆盖层地基上选择合适的拱座形式以减小拱脚变位十分重要。介绍大宁河特大桥拱座设计的选型思路和概况,并对2个主要的拱座形式进行了力学分析,根据分析结果推荐了合理的拱座形式。

某飞鸟式自平衡体系系杆拱桥拱座裂缝成因分析研究

某飞鸟式自平衡体系系杆拱桥在建成通车几年后,主桥西侧拱座出现了垂直于桥轴线、基本贯通整个拱座的竖向裂缝,且裂缝发展未趋稳定。为了查明裂缝产生的真正原因,详细普查了该桥拱座裂缝的分布情况,测量了拱座、拱肋和桥面的变形与沉降,检查了边墩支座以及伸缩缝的使用状况,并通过有限元法对该桥在各种荷载工况作用下的拱座的第一主应力分布情况进行了仿真分析。