大跨度钢管拱肋提升技术研究

钢管拱肋作为大跨度梁拱组合桥的关键设计部位,其施工过程及受力性能关系到全桥结构的安全。通过跨越太浦河航道180 m钢管混凝土拱桥拱肋整体提升施工的研究,合理布置了拱肋安装支架及提升支架,并采用Midas Civil有限元软件对拱肋架设及整体提升过程中支架的受力及稳定性进行分析。结果表明:各施工阶段支架的强度和刚度满足要求,整体结构具有良好的稳定性,可为后续工程施工提供经验。

大跨度连拱城市隧道总体设计要点分析

依托岳阳市畈中路来米坡隧道这一国内少见的大跨度连拱双向六车道城市隧道,从隧道选线、断面布置、结构设计、进出洞方案等关键节点进行详细分析和针对性设计,以期提供安全、可靠、经济的隧道设计参数,确保工程安全可靠。

大跨度局部自平衡混凝土拱壳结构专项分析研究

京沈客专在北京朝阳站段(里程DK14+400~DK15+050)封闭式声屏障采用结构跨度约40m的大跨度混凝土拱壳结构形式,主拱结构之间应用单向简支的SP预应力预制板,主拱高位设置预应力拉索形成局部自平衡体系。针对预制壳板安装和预应力拉索张拉的工序开展不同施工方案对比分析,对比不同施工方案对应的结构受力和配筋设计情况。利用规范公式近似计算主拱混凝土的收缩应变和徐变应变,开展考虑混凝土收缩徐变的施工模拟分析,对收缩徐变造成的结构受力状态变化进行详细的研究。利用考虑塑性铰的动力时程分析方法分别对结构单体中间跨和边跨进行断索专项分析,研究了主拱结构的抗连续倒塌能力以及拉索更换的可行性。研究表明:考虑混凝土的收缩徐变,预应力拉索会产生一定的索力松弛,跨中段主拱的轴力也会有所下降,但不影响主拱结构受力的安全性。中跨或边跨发生断索时主拱结构均不会发生倒塌破坏,通过设置连系梁,混凝土拱壳结构具有较高的安全冗余度。

大跨度混凝土拱壳声屏障结构设计研究

北京朝阳站至五环路段(里程DK14+400~DK15+050)封闭式声屏障垂直轨线方向的结构跨度约40m,采用大跨度混凝土拱壳结构形式。结构拱形由斜线+圆弧+抛物线组成,满足建筑限高和景观要求;在拱顶抛物线段设置预应力平衡拉索,以平衡高位局部拱结构的推力,显著改善主拱结构和拱脚基础的受力状态。主拱之间的混凝土薄壳采用预制装配式壳板,通过优化SP预应力空心板和主拱结构的连接节点构造,提升主体结构施工效率的同时保证结构连接的可靠性。设计过程中,充分考虑施工组织方案,按照多个施工阶段进行包络设计;主拱结构各阶段的变形验算均满足规范要求,进行了拱结构的整体稳定性分析。主拱基础采用设反倾角的重力式混凝土条形基础形式,基础设计过程中充分考虑各种不利设计工况,充分保证基础设计的安全性。

大跨度无砟轨道连续梁-拱组合桥的工后徐变作用效应

大跨度无砟轨道铁路桥梁存在明显的工后徐变作用效应,对桥上轨道的长期线形及平顺状态产生影响。以沪苏湖高速铁路(上海—苏州—湖州)青浦特大桥为工程背景,建立大跨度连续梁-拱组合桥-CRTS双块式无砟轨道体系精细化分析模型,计算分析工后徐变作用引起的桥上无砟轨道竖向变形变化规律,并给出初步估计大跨度连续梁-拱组合桥徐变作用效应的简化计算方法。结果表明:工后徐变发生3年时,大跨度连续梁-拱组合桥上无砟轨道竖向变形已经超过了无砟轨道工后徐变10年竖向变形的50%,且中跨比边跨发展速率更快。对大跨度连续梁-拱组合桥进行徐变效应的初步计算时,可以采用折减系数为0.5的简化方法对管内混凝土徐变系数进行修正。研究结果能为考虑工后徐变的桥梁设计、运维提供了一定的理论支持。

大跨度连续梁-拱组合结构钢管拱肋安装工艺研究

梁-拱结合结构钢管拱肋部位是大跨度连续梁拱组合桥设计的关键部位,其受力性能对全桥承载能力和跨越能力至关重要。文章结合具体工程实例,阐述了大跨度连续梁-拱组合结构拱肋分段布置方案,对支架抗倾覆稳定性进行了分析,并就大跨度连续梁-拱组合结构G2~G5节段拱肋安装施工技术要点展开了详细的研究,以提高钢管拱肋施工效率,确保桥梁工程整体施工质量,促进桥梁工程事业的长远发展。

某公路拱桥项目的拱脚局部受力及钢束布置优化分析

为充分了解拱脚预应力钢束布置优化对拱脚受力状态的影响,保证拱桥结构的安全性,结合某V形刚构组合拱桥工程实践,利用有限元模型对拱脚局部受力情况进行模拟分析,并对钢束布置进行优化。结果显示:拱桥拱脚结构主要承受压力作用,结构整体受力较为合理,在跨中实心箱梁与混凝土拱肋交界部位及混凝土拱顶位置应力相对较大;通过调整钢束布置数量能有效避免拱顶出现应力集中问题。

特大跨度扁平洞室围岩损伤破坏数值模拟研究

文章针对洞库大跨度扁平拱的不利结构特征,运用正交试验设计数值模拟方案,系统研究了岩体等级、埋深、跨度、扁平率等因素影响下的围岩应力、应变等变化特点;利用全局敏感性分析找到应力指标和变形指标的主控因素,确定各级围岩下洞库跨度的分界标准,分析研究了主控因素的影响规律。

大跨度提篮拱桥车桥耦合振动分析

目前国内外规范对桥梁设计关于桥梁刚度限值的规定只适用于单跨和多跨简支梁等小跨度常规桥梁,特殊结构桥梁都超出了目前我国各种规范和暂规所能涵盖的范围。提出了列车、大跨度提篮拱桥空间振动的有限单元分析模型,采用计算机模拟方法,计算了列车以不同车速通过该大跨度提篮拱桥的空间振动响应,检算该桥是否具有足够的横向、竖向刚度及良好的运营平稳性,所得结果可供设计参考。

大跨度拱在空间变化的非平稳随机地震动作用下的随机响应

应用混合型精细时程积分算法研究了大跨度拱在空间变化的非平稳地震动作用下的随机影响问题。采用的非平稳随机地震动功率谱模型是根据多次地震动记录提出的 ,既考虑了多点激励的行波效应 ,又考虑了地震动的空间相干性 ,具有广泛的代表意义。

系统锚杆在大跨度连拱隧道中的作用性探讨

系统锚杆的设置多以工程类比为基础,辅以数值分析方法,本文采用有限差分软件FLAC2D,通过有无锚杆的对比计算,得出不同工况下喷层内力、二次衬砌内力、围岩塑性区、洞室周边位移,以及锚杆内力,并结合现场量测结果,对系统锚杆的作用性进行了积极的探讨。研究结果表明,在隧道衬砌周围不同位置安设的锚杆,其作用性不尽相同,中墙顶内力较小,基底锚杆主要承受压力;锚杆的设置不能明显降低衬砌内力以及改善塑性区分布;按目前设计方法设置的系统锚杆存在着较大的浪费。

低扁平率大跨度连拱隧道施工初期支护稳定性分析

以温州绕城高速公路北线陈家桥隧道为工程背景,结合出口地段的施工特点,对施工监测数据进行了分析,对低扁平率大跨度连拱隧道初期支护稳定性作出了初步探索,并分析出后行洞爆破开挖对先行洞的初期支护产生的影响,主要表现在两隧道中间的拱腰部位.

大跨度上承式钢管混凝土拱桥整体稳定性研究

以一座500 m跨度的四线铁路桥梁为例,采用双单元法建立了有限元模型,分析对比了第一类稳定和第二类稳定的安全系数、失稳模态,探讨了初始缺陷、混凝土强度、拱肋截面含钢率等因素对上承式钢管混凝土拱桥稳定性的影响。研究结果表明:结构稳定安全系数满足规范要求,第二类稳定安全系数为2.15,与第一类稳定安全系数之比为1/5.8;第一、二类稳定安全系数的计算结果趋势相同,包含横向风的荷载组合比包含纵向风的荷载组合更为不利;混凝土强度和截面含钢率对结构稳定性能影响较大,初始缺陷则影响很小。

大跨度组合拱支撑结构应力分析的有限元模拟

研究目的:钢拱形结构由于具有造型美观和造价节省等优点,在具有大跨度结构的现代公共建筑中有着广泛的应用。重庆西站正立面的建筑造型所采用钢拱结构是构造两个截面为四边形的弧形拱,为分析重力作用下该结构局部的位移和应力分布,本文在ANSYS中建立组合拱的一个三维几何模型,然后对组合拱二维几何模型结构通过有限元方法进行离散并做应力分析。研究结论:(1)通过设定边界条件和施加集中力后,组合拱结构开始发生缓慢的变形,并明显看出偏移从中间向两端传递,其中第二层拱的两侧拱脚处位移偏移最大,垂直方向第一层拱的中间垂直位移最大,位移偏移依次由内而外降低;(2)经过差分方程的数值计算和分析,该拱结构在水平力作用平面内有较大刚度,可以有效传递水平力;垂直方向能够有效的吸收部分剪力,其中第二层拱的两侧拱脚处有明显的应力集中现象;(3)该研究成果可应用于钢拱形结构的施工实践和理论研究。

大跨度下承钢管混凝土提篮式系杆拱桥系梁施工技术

结合新建甬台温铁路奉化江大桥提篮拱桥施工实例,详细介绍了大跨度下承钢管混凝土提篮式系杆拱桥"先梁后拱"施工方法中系梁现浇施工中的施工工艺和方法,总结了施工中的控制要点及注意事项。

某大跨度拱结构环梁基础设计分析

某体育场是目前国内跨度最大的开闭式结构,其屋盖采用拱支单层网壳钢管结构,通过拱脚支座将上部荷载传递至基础,基础采用整体式环梁加预应力管桩承台的形式,预应力管桩承受竖向荷载,环梁承受水平荷载并且协调上部结构水平方向的变形。文中介绍了环梁基础的截面选取、配筋设计及应用有限元方法的受力分析,并结合施工过程中的环梁侧土应力现场监测数据,对环梁基础抵抗大跨度拱结构上部传来的水平荷载的性能进行了研究,探讨了梁侧回填土压力对环梁基础受力的贡献。研究表明,回填土压力的作用受到诸多因素的影响,表现出较大的离散性,回填土的侧阻力能够优化环梁基础的受力性能,但在控制较小位移的前提下作用有限,环梁基础作为一种自平衡体系,是抵抗上部结构巨大水平推力的一种有效的结构形式。

大跨度连拱隧道施工技术浅谈

结合金鸡山大跨度连拱隧道特点,对曲墙式连拱隧道施工技术,不同地段采取了不同的施工方法及施工要点进行了介绍。

高原地区大跨度现浇混凝土箱型拱施工关键技术研究

高原地区以年平均温度低、昼夜温差大、大风时段长的特有气候条件与内地平原地域气候差异明显。这一气候特点对高原地区的混凝土施工影响较大,直接反映在保证施工质量难度大,保障施工进度难度大。文章以某水电站下游永久桥主拱圈混凝土施工为例,结合现场实际情况从主拱圈施工支撑体系,主拱圈分段、分环、入仓方式、混凝土保温等方面进行了研究、实践,保证了混凝土施工质量,确保了施工进度,对高原地区类似工程具有借鉴意义。

大跨度双连拱隧道不同开挖量测分析

基于Ⅳ级围岩条件三导洞法和中导洞法两种不同施工方法的现场监控量测分析,得出设计方提出的采用三导洞法施工不合理,而施工方采用中导洞法是合理的。

公路大跨度拱桥拱架施工技术的新尝试

介绍一种新型大跨度钢拱架的结构设计 ,拓展了六四式军用梁的又一新的使用领域 ;并结合铜盆溪大桥军用梁钢拱架整体平移的实施过程 ,探讨了拱架的可滑移性在宽大的公路拱桥施工中的优越性。