格构墩斜撑安装施工技术

干海子特大桥为交通部西部山区科技示范项目依托工程,是一种新型的钢管混凝土桁架连续梁桥。墩柱采用了钢管混凝土格构墩结构形式,高墩之间的各跨不仅墩位较高,且跨度较大,因此高墩的墩顶设置了斜撑以加强本桥结构的稳定性。由于该桥所处地理位置的特殊性以及其自身的结构特点,斜撑安装施工须在主梁安装到位后且混凝土灌筑之前完成,保证施工进度和施工质量尤为重要。在格构墩斜撑安装施工技术方面进行了深入研究和总结。

装配式钢管混凝土格构墩设计研究

为适应山区桥墩装配化建造需求,基于工业化建造与设计理念,提出一种装配式钢管混凝土格构墩。对装配式钢管混凝土格构墩的结构特点、结构体系、施工方式与结构受力等进行初步研究,证明其结构的合理性、安全性与适用性。

罕遇地震下钢管混凝土格构式高墩连续梁桥抗震简化分析方法研究

以干海子特大桥为工程背景,运用Midas Civil有限元软件建立钢管混凝土格构式高墩连续梁桥计算模型。分别采用弹性及弹塑性法对该类梁桥进行罕遇地震下地震响应时程分析对比,发现两种不同的计算方法下其桥墩控制截面处的位移、弯矩振型曲线图较为一致;在此基础上提出了罕遇地震下该类梁桥的"等效弹性法"简化计算法,并分别从不同的地震波、设防烈度和加速度峰值对算法验证。结果表明,等效弹性法与弹塑性纤维法计算结果数值吻合良好。该研究成果可有效提高工程抗震设计计算效率,同时也为该类结构体系的抗震设计规范提供了参考依据。

地震作用下钢管混凝土组合桁梁-格构墩轻型桥梁行车安全性分析

为研究地震作用下钢管混凝土组合桁梁-格构墩轻型桥梁的行车安全性,以干海子特大桥为研究对象,建立考虑地震作用的车桥耦合振动方程,并将计算方法添加到基于梁单元的双重非线性有限元程序NL_Beam3D中,实现地震作用下车桥系统相互作用的耦合计算。考虑车辆倾覆指标和桥梁横向变形的影响,进行行车安全性分析。结果表明:有限元计算得到的基频和不同车速下最大动挠度与实桥荷载试验得到的结果接近;与已有振动台试验结果相比,位移时程曲线形状吻合,位移幅值满足相似比关系,验证了计算模型和方法的有效性。柔性高墩轻型桥梁对地震波有滤波效应,地震波传至桥梁时强度明显减弱;最不利的重型货车的倾覆指标阈值大于E1多遇地震时的桥面最大横向加速度,即不存在车辆侧倾现象;墩顶位移满足设计要求,干海子特大桥行车安全性能良好。部分墩顶横向位移在地面峰值加速度达到1. 6倍E1多遇地震动时,将超过《公路钢管混凝土桥梁设计与施工指南》给出的限值。桥面最大加速度在地面峰值加速度为2倍E1多遇地震动时,倾覆指标阈值小于桥面最大横向加速度,重型货车存在倾覆可能;对应的桥墩墩顶最大横向位移与墩高比例系数达1/198,大于指南限值1/300,说明该指南对桥墩墩顶位移限值规定相对比较保守。

山区深水环境高墩结构选型研究

以某山区水库高速公路建设项目为工程背景,针对其高墩、深水桩基的显著特点,应用有限元分析软件建立了考虑不同墩高和桩长参数的实体板式、空心薄壁和格构式高墩连续T梁全桥计算模型;分别从上部结构受力性能、墩身内力、墩顶水平位移和抗震设计等方面对三种墩型进行了详细的对比分析,并对高墩设计选型中的一些关键问题进行了讨论,可为类似山区水库高墩桥梁的合理选型提供参考。