大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁制造关键技术

结合公司近几年生产制造的大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁结构,以禹门口黄河大桥为例,介绍了钢锚梁结构组成,分析了大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁制造重难点,针对该项目钢锚梁结构复杂、熔透焊缝多的特点,论述了大跨度钢混组合梁斜拉桥钢锚梁的制造关键技术,解决了加工制造过程中焊接变形及尺寸精度控制等诸多技术难题。

建筑工程中钢混梁装配后力学性能分析

为了保障高层建筑的安全性,在施工中广泛应用大跨度的钢混梁结构。为准确分析钢混梁的力学性能,构建一种内剖面分析模型。在这种模型下,梁结构中的混凝土材料等效转化为钢材料,对其进行受力和变形分析,得到有关弯矩、挠度等力学性能指标的分析结果。采用ANSYS软件对高层建筑中的大跨度钢混梁进行有限元建模,并对装配后承受载荷及对应变形进行分析。结果表明:增加钢纤维的掺杂浓度,可以有效提高钢混梁结构承受变形的能力,使高层建筑安全性更高。

大跨度公铁合建斜拉桥钢混板-桁组合梁关键节点空间受力特性

针对大跨度公铁合建斜拉桥—主跨808 m洪奇沥特大桥新型钢混板-桁组合梁的关键节点—辅助墩顶钢混节点,采用ANSYS软件建立钢桁-混凝土板组合梁部分节段细化的全桥多尺度有限元模型,分析边跨组合梁节点在受力最不利工况下的受力规律及传力特性,并讨论下弦杆等杆件截面等结构参数变化对节点受力、传力的影响规律。结果表明:最不利组合工况下,边跨组合梁辅助墩顶钢混节点处钢结构最不利Mises应力为265.9 MPa,混凝土局部最大名义拉应力为9.2 MPa,导致局部开裂而受力转移至钢结构;在辅助墩顶局部负弯矩影响下,内外节点板处应力总体呈“倒V”形分布,混凝土顶面及底面分别呈“鞍形”及“倒鞍”形分布;节点处下弦杆(含管内混凝土)、竖杆分别传递77.86%和40.15%荷载,为纵向、竖向主要传力构件;混凝土桥面厚度变化对自身应力影响明显,其厚度和下弦杆截面面积对纵向传力比影响大,竖杆截面面积对自身竖向传力影响相对明显;混凝土厚度及下弦杆、斜腹杆、竖杆截面为节点受力、传力的主要影响因素,其系数在0.8~1.1时,组合梁关键节点各构件应力及传力比均较为合理。

超高钢混风电塔筒液压导向系统研究

为了更加高效的利用高空风能,作为绿色清洁能源之一的风力发电,朝着风电机组单机容量越来越大、承载基础的塔筒建设高度越来越高的趋势发展。传统锥筒式全钢塔筒逐渐被预应力混凝土-钢组合塔筒所取代。预应力混凝土-钢组合塔筒兼具混凝土塔筒及钢塔筒两者的优势,具有承载力高、稳定性好、运输施工维护方便、建设成本低等特点,以适应较高高度风电场的需求,代表了未来风电塔筒结构发展的方向。由于高空风载荷大、风电机组的偏心载荷大等不利因素,导致提升过程中产生大弯矩和扭转的工况。因此,导向问题已成为预应力混凝土-钢组合塔筒建设中需要首先解决的技术难题。针对这一难题,创新研制了超高钢混风电塔筒导向液压系统,结合传感检测和智能控制算法,克服上述不利因素,依次将混凝土内塔筒和中塔筒提升到位,高质量地实现了国内陆上最高的国家电投鲁阳170 m高的风电钢混塔筒的安装。

三塔悬索桥中塔钢混结合段受力性能评估与分析

为了对马鞍山长江大桥中塔钢混结合段在运营期的状态进行评估,通过现场检测与数值分析相结合的方法,开展了结合段的受力状态分析。研究表明:当前现场检测状态下,中塔钢混结合段的无黏结预应力钢绞线在运营阶段的拉力符合伽马分布,运营期状态有效预应力损失为15%;中塔钢混结合段在运营期均处于受压状态,结构具有良好的抗裂性;结合段的混凝土压应力均在14.5 MPa以内,钢构件的应力均在210 MPa以内,结合段具有良好的工作性能和安全性。

变截面不等宽连续钢混组合梁结构分析与研究

首先介绍了钢混组合梁桥的研究背景以及工程概况,对组合梁建立了Midas Civil有限元模型,对钢混组合梁的结构进行了验证,同时对组合梁施工阶段的力学性能进行了分析。结果表明,该钢混组合梁桥满足规范要求,施工过程中钢梁以及桥面板的最大拉应力出现在墩顶位置处,最大压应力出现在跨中;施工过程中组合梁最大位移发生在跨中,且随施工的进行跨中位移逐渐增大;各个施工阶段中最大拉压应力以及最大位移均出现在二期完成阶段。

S型曲线小半径连续窄箱室钢混组合梁设计要点及受力研究

文章依托某项目4 m×45 m连续窄箱室钢混组合梁,介绍了连续窄箱室钢混组合梁的构造设计,采用有限元软件进行数值分析。设计出一种窄箱式钢梁和有承托混凝土桥面板结合的钢混组合梁截面形式。钢混组合梁增大了组合截面的刚度,减小了梁的挠度;提高了梁的基频,利于结构的抗震设计;整个截面重心的抬高,钢梁的腹板较大一部分处于受拉区,避免钢梁腹板产生“呼吸效应”。文章总结了钢混组合梁较常规结构的优缺点,构造上经优化后可为同类型桥梁方案提供设计参考。

混合梁斜拉桥微膨胀UHPC灌注钢混结合段的时变效应

为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多尺度有限元建模方法,对不同灌注材料收缩徐变下钢混结合段的时变效应进行分析研究。研究结果表明:实桥所采用的微膨胀UHPC在测试龄期内膨胀应变呈现出先增后减且始终保持膨胀的趋势,在约5 d龄期时达到最大膨胀应变292.6με,至1 080 d时为83.8με;徐变系数在前50 d龄期内增长较快,至1 080 d时为1.63。灌注材料的收缩可在结合段内部产生显著的次应力,表现为内填混凝土的拉应力和钢格室的压应力;徐变则会导致混凝土应力松弛而使一部分恒载压应力向钢结构转移。运营20 a后,钢混结合段内填普通混凝土存在较高的开裂风险。未作收缩控制的普通UHPC虽亦出现拉应力,但未超过其抗拉强度,抗裂安全系数仍可达到1.5以上。而微膨胀UHPC处于受压状态,不存在开裂问题。微膨胀UHPC的应用,既可改善内填混凝土的抗裂性能,又有助于常规钢混结合段的结构优化,大幅减少材料用量和结构自重。

钢混组合梁斜拉桥非对称张拉施工控制的拉索索力统计敏感性分析

针对非对称张拉施工斜拉桥存在的主梁和桥塔线形控制难题,以某大跨度钢混组合梁斜拉桥施工控制为例,开展了拉索索力统计敏感性分析研究。以斜拉索索力为设计参数,综合采用均匀试验和正交试验设计方法以及多元线性回归和极差分析显著性检验方法,对成桥和施工阶段主梁和桥塔截面的内力、位移进行统计敏感性分析。结果表明:提出的索力统计敏感性分析方法可准确获得成桥和施工阶段的敏感性索力参数;对于成桥阶段,S10、MS10、S9号斜拉索索力为结构线形的敏感性参数;非对称张拉施工时,S10、MS10、S9、MS9、S8、MS8、S5、MS5号斜拉索索力为影响主梁和塔顶截面位移的敏感性参数;若采用对称张拉施工,S10、MS10、S8、MS8、S9、MS9、S7、MS7号斜拉索索力则为影响主梁和塔顶截面位移的敏感性参数。

高墩钢混组合梁桥铺装混凝土吊挂现浇施工技术分析

钢混组合梁的作用是通过钢梁与混凝土桥面板共同受力来抵抗梁体下挠,其具有截面尺寸小、自重轻、跨度大、承载力强、钢材和混凝土用量少、施工周期短等优势。以尖山沟特大桥引桥为研究对象,为克服高山峡谷环境下施工作业空间受限、支架搭设难度大、施工安全风险高等传统支架法施工的不利因素,深入分析钢混组合梁受力特性,创新采用吊挂法现浇铺装混凝土,以供类似工程借鉴。

带楼板装配式钢混组合节点抗震性能分析

为了研究楼板组合效应对模块化钢混组合十字形节点抗震性能的影响,在已有试验研究基础上,通过ABAQUS软件建立了模块化钢混组合十字形节点的三维实体模型并进行可靠性验证。在此基础上,分析了轴压比、楼板宽度、楼板厚度和配筋率对节点抗震性能的影响。结果表明,轴压比对节点抗震性能影响显著,轴压比大于0.4时,节点塑性转动性能随轴压比的增大而降低。当楼板宽度增大为1200 mm时,承载力和初始刚度分别降低约25.3%和28.5%,但其对节点的延性和承载力退化影响较小。楼板厚度和配筋率对节点抗震性能影响均较小,可忽略不计。

车-桥耦合作用下曲线钢混组合梁桥支座动态行为分析

针对曲线钢混组合连续梁桥在车辆动载作用下的支座动态响应问题,分别构建考虑桥面横向超高和纵向高程变化的桥梁精细化有限元模型和基于实际重载车辆多刚体实车模型,采用基于弹性地基梁理论的Fiala轮胎模拟胎-路接触关系,从而建立车-曲线桥动力学耦合模型,探究车速、偏载与路面不平顺对支座响应的影响。研究结果表明:车辆行驶在支座附近,径向反力与竖向反力较大,车辆行驶在跨中,切向反力较大;三种支座反力的最大值均随车速提高而增大,对径向反力和切向反力影响较大,对竖向反力的影响体现在内侧的支座反力降低而外侧支座反力增大;三种支座动反力随路面不平顺增大而增大,路面不平顺激励对径向反力与竖向反力影响较大,对切向反力影响较小;行车偏载对径向、切向反力影响很小,而对支座间竖向反力的分配影响较大。

预制装配式钢混组合梁桥施工方案及质量控制措施

以50m简支钢混组合梁为实例,结合钢混组合梁施工方案,首先分析钢梁安装安全风险、钢梁线性控制、焊接施工质量等施工技术重难点和解决措施,并重点总结钢梁制造与吊装,组合梁桥面板的预制、存放与安装,现浇缝混凝土技术要求,预埋件及临时连接件等钢混组合梁制造、安装关键技术及安全质量控制措施。通过对钢混组合梁施工方案、工艺流程、技术难度及对策、质量控制措施的阐述,形成了一套适用于大跨度钢混组合梁施工作业方案。

山区大跨钢混组合桥梁施工方案设计与评估

以山区大跨钢混组合桥梁施工过程为研究对象,结合结构应力水平、变形水平以及经济性等各项指标对桥梁施工方案进行比选和评估,提出适合山区大跨钢混组合桥梁的施工方案,并给出合适的设计参数取值与施工建议。

钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制

研究了钢混组合结构梁柱施工节点施工工艺与质量控制措施,在掌握结构特点与节点结构类型的基础上,从焊接钢筋、穿孔钢筋结构、套筒连接、钢梁搭接钢筋等多个方面,分析了钢混组合结构梁柱节点的主要施工工艺,同时,提出了原材料、施工调查、型钢件的安装、钢筋绑扎、牛腿板加工等方面的施工质量控制措施。

一种钢混梁现浇面板施工技术的研究应用

根据中交二公局铁路建设有限公司贵金高速三标郝官大桥右幅50 m钢混组合梁现浇面板施工的具体情况,介绍吊模施工的研究思路、施工工艺、使用特点和效果,该施工技术的成功研究、实施有效加强了钢混梁现浇面板施工质量、安全、进度,提高了施工效益。

桥梁工程大跨双塔钢混组合梁施工控制技术研究

以某地区的大跨度桥梁工程双塔钢混组合梁结构为例,结合该工程实际情况分析该工程的施工控制难点,并确定施工控制原则后,进行主塔线形控制、主梁应力控制、斜拉索索力控制、钢箱梁合龙控制。对控制效果进行测试后得出:梁顶高程最大控制误差为15.6mm,斜拉索的索力控制偏差结果均在5%以内,满足桥梁工程的施工标准规范。

立交匝道小半径钢混组合连续梁桥受力特性分析

以立交小半径匝道桥为工程实例,建立有限元模型,对钢箱梁和混凝土桥面板受力分析。针对墩顶负弯矩区域提出双重组合、先铰接后固结和优化施工顺序3项改善措施。结果表明,各个施工阶段钢箱梁应力和混凝土桥面板横向受力均满足规范要求。采用双重组合和先铰接后固结技术可以降低钢箱梁底板压应力约27.7%和9.8%,优化施工顺序措施能使混凝土桥面板在短期荷载组合下保持受压状态。

钢混结合梁斜拉桥索梁锚固区的受力性能分析

以某钢混结合梁斜拉桥为工程背景,利用ANSYS软件建立索梁锚固区的空间有限元分析模型,在最不利荷载作用下,对索梁锚固区的受力性能进行线弹性分析;在考虑材料非线性和几何非线性的基础上,进行了极限承载能力分析;锚拉板分别采用Q370qE和Q500qE结构钢时,对其受力性能进行对比研究。研究结果表明:在最不利荷载作用下,锚拉板与锚拉管焊缝连接的圆弧过渡区出现应力集中,达到材料的屈服强度,但其他区域VonMises应力水平在170MPa以内;索梁锚固区的极限承载力约为设计荷载的3.17倍,结构具有较高的安全储备;锚拉板材料采用Q500qE结构钢时,可确保索梁锚固区结构安全、可靠。

桥面板徐变对大跨径钢混组合梁桥力学性能的影响

为探讨混凝土桥面板收缩徐变效应对大跨径钢混组合梁桥的影响,以沁河特大桥的钢混组合梁桥为工程背景,采用Midas Civil软件建立了有限元模型,研究了桥面板徐变效应下钢混组合梁桥成桥10年的应力和挠度变化,并分别探讨了时间历程、预制板龄期和相对湿度等因素对钢混组合梁桥徐变效应的影响。结果表明:混凝土桥面板徐变效应使得钢梁上缘压应力增大、下缘拉应力减小;徐变应力在次边跨最大、中跨较小、边跨最小;徐变挠度在边跨最大、中跨较小、次边跨最小;混凝土桥面板徐变效应对钢混组合梁桥的影响随时间增加而减弱,对挠度影响最大是在成桥第1年,对应力影响最大是在成桥前3年;预制板龄期和相对湿度的增加可降低徐变效应对组合梁的影响,成桥10年时龄期为28 d的中跨徐变挠度是龄期180 d的中跨徐变挠度的1.33倍,相对湿度为62%的中跨徐变挠度是相对湿度为79%的中跨徐变挠度的1.21倍。