多跨连续-刚构桥施工技术分析

在铁路的建设中,为了通过天然的湖泊、峡谷以及一些人为障碍物,需要在其中加入桥梁的建造。是我国目前的铁路线路构建中的重要组成部分,不仅保证了铁路线路的质量,也是工程总造价的主要部分。由于我国地域的特殊性,在桥梁的选择上主要是以多跨连续-刚构桥为主。文章对多跨连续-刚构桥的施工技术分析进行了分析,旨在更好地促进我国铁路线路的发展。

装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥的预制桥道板安装过程有限元模拟方法

为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹性连接,以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上;且仅设置SD_x方向刚度值,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再将弹性连接方式更换为刚性连接,使之成为组合梁承受后期荷载。方法二为在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间钢臂连接单元以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且释放钢臂连接单元顶端转动及水平约束,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再恢复钢臂连接单元顶端的转动和水平约束,使之成为组合梁承受后期荷载。分别用以上两种方法建立了某主跨70 m依托工程的全桥计算模型,对其关键施工阶段进行了仿真模拟分析。计算结果表明:两种计算方法均能精确的模拟预制桥道板安装过程,且两种方法数据吻合较好,可供同类桥梁参考。

钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥静载试验研究

钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥是由V形墩连续刚构桥和连续梁组合形成的新型桥梁结构,主梁结构采用钢-混组合梁。它既有组合连续梁的受力特征,又有V腿刚构桥的受力特征,这种新结构的研究相对较少。本文对某钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥,进行静载试验,研究受力特性。研究结果表明:该桥结构经历了0.86~0.95荷载效率的静力加载试验,试验过程中未发生异常现象;各试验荷载工况下的各控制截面的实测挠度均小于理论计算值,挠度校验系数介于0.75~0.95之间的合理范围;钢梁应力校验系数总体介于0.75~0.95之间,最大相对残余应变未超过15.0%,均满足规范要求。

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥自振特性研究

针对世界上第一座钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥,研究其自振特性,并进行了实桥的自振特性测量。研究结果表明:前3阶自振均不是主梁在竖向的振动,说明该桥的竖向刚度强于横向刚度;1阶竖向振动出现在结构的第4阶自振,频率为3.391 Hz;结构的1阶扭转出现在第6阶自振,频率为4.449 Hz;V腿结构的纵向和横向截面刚度会对钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥整体的自振特性有明显影响。

钢桁-砼组合连续刚构桥墩梁固结构造及分析

针对中等跨径的钢桁-砼组合连续刚构桥,通常可采用整体吊装的施工方法[1]。对比分析了现有的墩梁固结形式,结果表明现有形式不利于整体吊装施工,因此提出一种新型的墩梁联结构造,并通过有限元方法,将不同的墩梁联结形式在施工阶段及成桥阶段的力学行为进行了对比分析。结果表明,新型墩梁联结构造有利于钢桁-砼组合连续刚构桥的整体吊装施工,且能有效地改善墩顶处钢桁构件及桥墩的受力性能,具有较好的可行性和安全性。

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥施工阶段受力性能

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥是主梁为钢-砼组合结构、由V形墩连续刚构桥和连续梁组合形成的新型桥梁结构体系。它既有组合连续梁的结构特点与受力特征,又有V腿刚构桥的结构特点与受力特征。但是这种新桥梁结构体系的研究还相对减少。钢-混组合连续梁桥-V腿连续刚构桥的受力性能与施工过程密切有关。围绕中国首座钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥,以弹性理论为基础,结合结构特点和施工工艺,建立了考虑施工过程的全桥有限元分析模型,研究了大桥各个主要施工阶段主梁的受力性能,并模拟了该桥的顶推施工过程,分析了施工工艺对全桥纵向桥面板以及钢梁受力的影响。

快速建造的钢混组合连续刚构桥装配方法及力学性能影响研究

为研究全装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥应用于特大跨径时的合理装配工序,揭示不同装配工序对桥梁结构性能的影响,建立了l=386m的装配式组合连续刚构桥有限元模型,模拟了6种不同的钢桁、预制桥面板安装工序以及钢混组合结整时机,以分析比较桥面板与钢桁的装配顺序、钢混焊接结整顺序对于桥梁跨中挠度、钢桁上下弦杆应力以及预应力度的影响。计算结果表明:桥面板与钢桁分节段同步施工时,可减小桥梁的上下弦杆应力和跨中挠度值,并提高刚度。但是同时会降低预应力度;桥道板分段焊接在跨中挠度值和上下弦杆应力方面表现出更好的性能,可以平均减小跨中挠度值29.90%,并平均减小上下弦杆应力35.49%,而且能够有效减小靠近桥墩节段的预应力损失;桥道板与钢桁分多段同步施工,合龙后一次性焊接桥道板不仅能保证预应力损失较小,还能提高全桥刚度,因此可推荐为特大跨全装配式钢桁-混凝土连续刚构桥优化施工装配方案,研究结果可为全装配式钢混组合梁桥推广应用提供技术参考。

I形钢-混组合连续梁-连续刚构桥静载试验研究

运用有限元分析软件对某受非对称设计荷载作用的I形钢-混组合连续梁-连续刚构桥进行数值模拟分析,结合该桥静载试验结果进行对比研究。结果表明:该桥强度与刚度能满足设计要求,局部荷载对桥面板应力分布影响显著,运用实体建模手段对I形钢-混组合梁桥模拟效果较好。

单箱三室连续-刚构箱梁桥的剪力滞效应

根据一座单箱三室连续-刚构组合桥梁,考虑桩-土相互作用分别建立了变截面三维梁单元和三维实体、板壳单元组合两种有限元模型,分析了桥梁在均布荷栽和集中荷载作用下的剪力滞效应,并讨论了两种计算模型对动力特性的影响．结果表明,在均布荷载与集中荷载作用下箱梁的剪力滞效应明显不同,对于地震时程反应分析而言,采用变截面三维梁单元模型计算效率较高．所得的分析结果对指导这类桥梁的设计具有重要的工程实用价值．

某连续—刚构桥合龙顺序比较及合龙顶推力优化

通过对某高速7×120 m连续—刚构桥计算分析,采用影响矩阵和最小弯曲应变能的方法,推导了此种桥型在合龙顺序、合龙顶推力的最优化方案,并为该类型桥梁设计提供一定的参考。

装配式组合连续刚构桥的负弯构件疲劳实验设计研究

为掌握钢-混凝土组合桥梁负弯矩区段的疲劳性能,按1/4缩尺比设计制作了装配式钢桁-混凝土组合模型实验梁,并考虑实桥正常使用状态和3倍车辆荷载超限状态下对组合梁进行了300余万次的疲劳荷载实验。实验结果表明,在正常使用(200万次)疲劳荷载作用下,实验梁处于弹性工作阶段,桥道板无开裂,状态良好;在3倍超限(310万次)疲劳荷载作用下,虽然预制桥道板已经出现开裂,但实验梁整体刚度尚可,PCSS剪力连接件滑移仍处于弹性阶段。实验结果为实桥的安全运营提供了有利参考。

装配式钢桁—混凝土组合连续刚构桥钢桁制作安装工艺

基于装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥依托工程-广佛肇高速公路青岐涌大桥,结合桥位较远、不能大尺度远距离运输的特点,研究了钢桁整体式制作的安装技术工艺,对杆件制作、工厂节段拼装、现场半桥拼装以及半桥钢桁吊装工艺进行了详细阐述。结果表明,整体吊装工艺可以适用于桥梁高度较矮、运输条件有限等场合,且钢桁线形控制精度高、合拢段构造简单,不失为一种快速建造桥梁方法。

某装配式钢桁-混凝土组合连续刚构特大桥荷载试验检测技术研究

装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥是一种新型桥梁,克服了传统的混凝土连续刚构桥普遍存在的难以根治的纵、横、斜裂缝和后期长期挠度过大的问题,而且由于现场拼装,不仅质量便于控制,而且大大缩短工期。本文以装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥为背景,介绍了该类型桥型荷载试验的实施过程,包括静载试验和动载试验的技术要点和试验方法,并根据实测结果与理论计算值的比较,按相关规范对桥梁整体性能进行评价,分析结果表明该桥各项测量指标均满足规范要求,结构处于正常弹性工作状态。

装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥非线性动力模型建立方法

新型的钢桁-混凝土组合连续刚构桥(Prefabricated Steel Truss-concrete(PSTC)Composite Continuous Rigid Frame Bridge)采用全装配式施工,并通过焊接预埋于混凝土桥道板内的剪力联结钢构件,将预制混凝土桥道板与钢桁联结为一体,无需预留剪力键后浇孔洞和现浇预制桥道板间湿接缝。为探索一套适用于装配式钢桁-混凝土连续刚构桥的非线性动力模型建立方法,掌握全桥动力计算中的新型装配式栓钉剪力键(PCSS剪力键)、预制混凝土桥道板、拼接缝及桥墩的非线性模拟方法,基于前期已经开展的PCSS剪力键推出试验和精细化有限元分析,建立了钢桁-混凝土组合连续刚构桥中2 m节段PCSS剪力键的实体有限元模型,得到了顺桥向、竖向以及横桥向的荷载-滑移曲线、刚度及承载能力,并作为非线性弹簧单元的特征值代入全桥计算模型;借用动力分析中的P-M-M塑性铰模拟了预制混凝土桥道板间接缝可能出现的开裂,并利用Ucfyber程序计算塑性铰的P-M参数,代入有限元程序中计算得到P-M-M塑性铰特征值;利用以上方法,建立了l=386 m装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥非线性动力模型,得到了该桥的动力特性。研究成果为后续研究该桥型的动力性能或抗震响应奠定了基础,亦可供同类装配式桥梁参考。

单箱三室连续-刚构箱梁桥的剪力滞效应

根据一座单箱三室连续-刚构组合桥梁,考虑桩-土相互作用分别建立了变截面三维梁单元和三维实体、板壳单元组合两种有限元模型,分析了桥梁在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞效应,并讨论了两种计算模型对动力特性的影响.结果表明,在均布荷载与集中荷载作用下箱梁的剪力滞效应明显不同,对于地震时程反应分析而言,采用变截面三维梁单元模型计算效率较高.所得的分析结果对指导这类桥梁的设计具有重要的工程实用价值.图7,表2,参8.

泉州安海湾特大桥主桥耐久性质量控制措施

本文以安海湾特大桥为例,通过对项目所处环境的腐蚀介质进行分析,划分了混凝土结构及钢结构所处腐蚀环境及类型,确定了各部位混凝土结构采用的混凝土配合比耐久性设计及防腐措施,以及钢结构采用的防腐涂装措施,确保大桥耐久性满足全寿命期要求。

东营黄河大桥主桥上部结构施工控制技术

结合工程实例,介绍了大跨度预应力混凝土刚构—连续梁桥上部结构的施工过程,提出了对梁体施加竖向预应力、挂篮预压和桥梁线形控制的方法,为同类桥梁的施工提供参考。