曲线钢箱梁桥面板力学行为及构造优化研究

研究目的:小半径曲线钢箱梁桥正交异性钢桥面板构造繁复,弯扭耦合作用下受力特性极为复杂。为了探究该类型桥面板力学特性,并提出合理构造优化建议,本文依托西安市某立交小半径曲线钢箱梁匝道桥,采用数值分析方法研究局部荷载作用下曲线钢箱梁桥面板力学行为,并基于正交试验方法,利用IntelliJ IDEA软件开发曲线钢箱梁桥面板构造优化程序,实现桥面板多目标构造参数优化。研究结论:(1)边跨最大正弯矩截面为大多数控制细节的最不利荷载控制截面,其中车轮荷载作用于边跨最大正弯矩位置时控制细节3(横隔板过焊孔圆弧位置)的主应力明显大于最大负弯矩和零弯矩位置,且车轮荷载作用于曲线钢箱梁外侧会增大桥面系应力;(2)车轮荷载作用于纵肋正上方和中间时产生的各控制细节主应力较相近,但作用于横隔板中间与正上方造成的局部应力具有显著差异,进而确定曲线钢箱梁正交异性桥面板各控制细节的最不利荷载作用位置;(3)通过多目标优化构造运算确定的曲线钢箱梁正交异性组合桥面板的合理构造,可显著改善桥面板力学特性;(4)本研究成果可为曲线钢箱梁正交异性桥面系构造设计和养护方法提供优化建议。

曲线钢箱梁顶推施工全程数值模拟分析

文章以苏州工业园区珠泾路跨沪宁高速主桥步履式顶推施工为背景,通过Midas Civil有限元软件对钢箱梁的顶推施工进行结构整体受力分析,按照墩动梁不动的思路,采用空间梁单元建立钢箱梁顶推施工模型,对每个行程下顶推墩支反力、顶推支架稳定性、钢箱梁应力、导梁应力等参数的变化规律进行分析计算,结果表明,钢箱梁、导梁及顶推墩等结构满足要求,同时需要重点关注特定工况下的结构受力状况。

大跨度小半径曲线钢箱梁双向转体施工技术

本文重点研究如何解决大跨度小半径曲线钢箱梁在施工时自由端扰度大、墩柱处横向受力不平衡等问题。通过优化球铰系统中定位骨架结构形式,提升转体系统的安装精度;通过优化牵引球结构,减少了上、下球铰间的摩擦力,提高了球铰的使用性能,降低了转体的施工难度;对大跨度梁体优化成2个转体段+3个合拢段,避免了梁体跨度大导致的扰度大问题,并缩小了偏心矩,解决了场地受限问题,使研究顺利完成。

含大跨隐横梁曲线钢箱梁桥设计及受力性能分析

城市立交受用地限制布线一般比较复杂,桥梁常位于曲线段,且立墩空间受限。含隐横梁的曲线钢箱梁因具有跨越能力强、建筑高度小、布墩灵活等特点而广泛应用于城市立交,但该类桥梁构造复杂,结构受力空间效应明显。为深入研究该类桥梁结构受力性能,以实际四跨曲线连续钢箱梁桥工程为例,基于正交异性板理论,利用midas有限元分析软件,建立了主梁第一体系、第二体系及横梁计算分析模型。通过对主梁的结构计算,验证了桥梁总体设计的合理性,同时指出了桥梁关键节点的设计要点。

基于梯度半径差的曲线钢箱梁差速顶推控制技术

采用传统的顶推施工工艺对曲线钢箱梁进行顶推施工时,需要通过调整水平顶和滑道的角度,不断对顶推路线进行人工纠偏,纠偏难度较大,施工工艺复杂且施工风险较高。为确保钢箱梁在曲线顶推的过程中能够按设计线路移动,基于梯度半径差的差速顶推控制理论,提出了一种曲线钢箱梁差速顶推控制技术,进一步研发了差速顶推控制系统。在曲线钢箱梁顶推过程中,通过差速顶推控制系统调节钢箱梁内外侧千斤顶的进油流量比例,改变内外侧千斤顶在单位时间内的顶推距离,进而产生顶推行程差,从而使得钢箱梁在曲线路径下按设计线路进行移动。

曲线钢箱梁顶推施工临时设施力学特征分析

钢箱梁顶推时临时设施的稳定性对项目施工安全性至关重要,但往往容易被忽视。本文利用有限元软件Civil研究了曲线钢箱梁在顶推工程中临时设施的安全控制技术,对关键临时墩进行受力验算,得知其满足安全稳定性要求,论证了曲线钢箱梁安全顶推施工的可行性。

跨高速公路曲线钢箱梁顶推施工技术

为进一步提升桥梁施工质量水平,要结合施工作业环境和具体要求践行全过程工程项目施工技术管理机制,针对跨高速公路桥梁采取对应技术方案,发挥曲线钢箱梁顶推施工作业的优势,更好地维持桥梁设计和结构选型的规范性,实现经济效益和安全效益和谐统一的目标。本文结合工程项目案例,对跨高速公路曲线钢箱梁顶推施工作业的具体内容展开讨论。

大跨度曲线钢箱梁上跨双线铁路拖拉施工关键技术研究

文章以宁马高速公路改扩建工程刘村分离式主线桥钢箱梁拖拉上跨梅山铁路、宁芜铁路施工为工程背景,针对大跨度曲线钢箱梁拖拉跨越双线铁路导梁悬停在铁路上方时间长、铁路封锁拖拉施工时间短、拖拉施工线型控制要求高等施工难点,首先通过BIM+GIS技术对拖拉全过程进行了施工模拟,然后对拖拉全过程运用有限元进行计算分析,最后结合现场试验、线型控制等方式对钢箱梁拖拉关键工序展开研究。研究结果进一步完善了钢箱梁拖拉上跨双线铁路施工关键技术及工艺措施,可为类似工程施工提供经验借鉴。

大跨度曲线钢箱梁上跨铁路拖拉施工及安全管控研究

文章结合南京市宁马高速改扩建工程上跨宁芜铁路、梅山铁路52m钢箱梁拖拉施工实例,研究大跨度曲线钢箱梁上跨铁路拖拉施工工艺以及施工过程中的安全风险及控制措施。主要内容包括滑道梁及滑块结构优化、拖拉限位优化、钢箱梁防倾覆风险分析与措施、营业线施工安全风险分析及控制措施等,一定程度上减小了钢箱梁上跨铁路拖拉施工风险,降低了对营业线运营的影响。

斜交曲线钢箱梁桥地震动力响应分析

为了研究桩-土结构相互作用、斜交角等影响桥梁减隔震效果的影响因素,以某斜交曲线钢箱梁桥为工程背景,分别采用nD嵌固法和m法模拟桩基下部结构边界条件进行了结构地震动力时程分析与比较,并探讨了不同斜交角对曲线钢箱梁桥在地震作用下结构内力的影响,可为同类型桥梁设计提供参考依据。

连续曲线钢箱梁及钢混组合梁顶推施工监控技术

广东省珠海市横琴口岸莲花大桥顶推项目,为典型的采用顶推法施工的曲线钢箱梁跨线工程。以此项目为依托,研究此类桥梁在顶推工程中的监控量测技术要点。系统阐述了连续钢箱梁及钢混组合梁桥顶推施工全过程监控的关键控制点及相关要求,经实践检验,该施工监控方案安全可靠,几何测点布置合理,可为同类桥梁的顶推技术提供相关参照。

城市高架连续曲线钢箱梁设计若干问题探讨

在城市高架道路的设计中,特别在交通繁忙的路口建造立交桥,由于施工条件、施工工期、高架下地面交通的布置和桥梁总体美观等限制,连续钢箱梁方案往往成为首选方案。连续梁一般在曲线段上成为连续曲梁。目前在上海延安路高架、逸仙路高架中已建成多座连续曲线钢箱梁。本文根据连续曲线钢箱梁的特点,探讨设计中应注意的若干问题,使连续曲线钢箱梁设计安全、合理、经济。

小半径曲线钢箱梁桥的结构受力性能分析

在工程实践的基础上,以一座半径R=40m的小半径多跨曲线连续钢箱梁桥为工程背景,基于薄壁板单元理论和空间有限元法,建立多节点板单元模型,进行模拟分析。浅述了小半径弯曲钢箱梁的结构受力性能,给出结构主要控制截面位置,探讨了恒载、汽车荷载、温度荷载及支座沉降等工况组合荷载对梁体结构的应力强度、疲劳性能、倾覆稳定性、局部构件稳定性等内力效应的影响,并总结出了一些有价值的结论,为工程设计和生产实践提供一定的参考。

连续曲线钢箱梁剪力滞效应分析

在对称荷载作用下箱形截面梁的法向应力是不均匀的,这种现象称之为“剪力滞效应”。研究剪力滞效应,主要是为了满足设计的要求,保证结构的安全。文章结合实际工程,采用空间板壳有限单元法,系统分析了连续曲线钢箱梁桥的剪力滞效应分布规律。

连续曲线钢箱梁荷载试验及有限元分析

为评价吉林省长春市某快速路变截面连续钢箱梁桥的承载能力,结合实际工程建立有限元模型,并对该钢箱梁进行静载及动载试验检测。系统地介绍了检测方法和过程,测量不同截面在各级荷载工况下的应变,进而分析鉴定箱梁实际的极限承载能力,并对实测数据与MIDAS模型计算的理论值进行对比分析。结果表明,钢箱梁满足承载能力的设计要求,可为类似桥梁的设计及荷载试验提供参考。

双反弯“S”形曲线钢箱梁桥空间计算分析

双反弯"S"形曲线钢箱梁桥由于存在弯扭耦合效应,会引起截面扭转、支座反力不均匀等现象,受力较为复杂。该文通过采用壳单元建立空间精细化有限元模型,研究其在荷载作用下的位移、应力、支座反力以及自振特性,重点讨论了其"剪力滞"效应的规律。

曲线钢箱梁上翼缘有效宽度分析和实用计算方法研究

采用空间薄板有限元法,分析了曲线钢箱梁桥的有效宽度规律;通过算例分析验证了计算方法的准确性,提出了供工程设计参考的实用箱梁上翼缘有效宽度比计算方法;为完善规范有关钢结构箱梁桥上翼缘有效宽度计算提供依据.

双箱单室曲线钢箱梁桥的不同建模方法计算结果对比分析

曲线钢箱梁比直线钢箱梁多了曲线弯曲引起的偏载效应,因双箱单室结构各箱室之间受力的分担比例发生变化,致使其比单箱单室曲线钢箱梁的受力要复杂。在计算分析中若采用常规的单梁模型或梁格模型,不能完全真实反映实际受力情况。为了解决双箱单室曲线钢箱梁在自重、升温、基本组合等工况下的应力分布,以2×61 m的连续钢箱梁为研究对象,建立板单元模型、梁单元模型、梁格模型分别计算并对结果进行对比分析。结果表明:1)自重作用下单梁模型不能考虑横向分布效应,其误差较大; 2)整体升温作用下单梁模型计算结果比板单元大,而梁格模型计算结果比板单元小; 3)组合后单梁模型最大误差达到10%,梁格模型达到7%,设计中不能忽略。

曲线钢箱梁顶推施工技术

介绍位于小半径平面圆曲线及竖曲线地段的钢箱梁,采用分段拼装空间曲线顶推技术施工时的支墩及滑道设计与施工,以及顶推施工工艺、施工方法、质量安全控制措施等。

异型曲线钢箱梁桥支座布置方式研究

为了研究支座布置形式对异型曲线钢箱梁桥支座水平反力的影响、提出对结构有利的支承布置方式,以一实际的异型曲线钢箱梁桥为例,采用有限元法建立精细的空间有限元模型,分析其在自重、二期恒载、温度作用和汽车活载等荷载下10种支座布置方式产生的支座水平反力。通过综合分析,提出较合理的支承布置方式,减小支座的水平反力,保证结构的安全使用,为类似异型桥梁的支座设计提供依据。