张靖皋长江大桥南航道桥锚体结构精细化分析

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为7万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,根据设计需求对其开展精细化分析,并给出相应的设计建议。基于锚体的2种控制工况(预应力张拉阶段工况及主缆拉力作用阶段工况),采用有限元软件建立1/2南锚碇有限元模型与中央索股面切块有限元模型,分析锚体的总体、局部及底面应力的分布规律;提出基于主应力迹线和边界面应力分布的力流分析方法,分析锚块内部的主要拉、压力流路径。结果表明:锚体总体应力水平较低,后锚面锚固区及后锚室上、下两侧存在拉应力集中,且后锚室的前方底面存在较大的剪、拉应力组合;后锚面上、下两侧及锚块尾端区域存在较大拉力流。据此给出了延长前、后锚面锚固区钢筋及加密后锚室前方底面的竖向钢筋等配筋构造设计建议。

龙门大桥东锚体横梁支架设计分析

文章以龙门大桥东锚体横梁为例,针对东锚体横梁浇筑方量大、横梁截面不规则难以支撑等难题,对比钢管落地支架方案和托架方案的特点,确定支架总体方案。通过锚体横梁荷载分布确定钢管布置间距及横梁两端牛腿形式,完成支架下部结构设计;针对锚体横梁多边形截面形式,设计斜面支撑体系,完成支架上部结构支撑设计;采用有限元软件Midas Civil验算锚体横梁支架的承载力与稳定性,保证支架实施的可行性。

深水桥梁工程锚碇钻石形锚体技术应用

为降低深水区域桥梁基础工程难度,优化桥梁基础工程施工效率。结合深水桥梁项目案例,依据锚式多股成品索预应力锚固系统原理,从支架设计方面提出支墩内腔支架、锚块后仰面支架等结构设计方案,而后通过锚块分层浇筑、定位支架分块安装、预应力管道分段接长等工序完成后深水桥梁工程的关键步骤。本工程经过程锚碇钻石形锚体技术运用,提高高锚碇结构承载能力,在降低抗水流冲刷基础上,又能保证深水桥梁工程稳定。

伶仃洋大桥东锚碇钻石形锚体施工技术

深中通道伶仃洋大桥锚碇为海中最大重力式锚碇。锚固体系为多股成品索预应力锚固系统。锚体施工面临高盐高湿环境中大体积混凝土施工、锚体外形形状不规则、预应力管道数量多且精度要求高的困难。经过方案比选、混凝土配合比优化和加强混凝土施工控制,生产出低水化热、低收缩混凝土,并添加石灰石粉和纤维保证混凝土持续水化能力和早期抗拉强度,满足混凝土强度和控裂的需求;采用钢管支架和挂架模板进行模板施工,满足大高度异形模板施工的需求;根据预应力锚固体系设计定位支架施工保证施工精度。

压力分散型锚索单元锚体间的应力影响

压力分散型锚索中作用在各单元锚体上的应力会相互影响,应力影响表现之一是在荷载传递方向会出现应力叠加现象。应力叠加程度因孔壁岩体对注浆体的侧向变形约束力的强弱而不同,坚硬岩体中这种约束力较强,应力叠加现象不显著,软弱岩体中这种约束力较弱,应力叠加现象较为显著。其二,这种影响还表现在承载体处诱发了拉应力,即张拉荷载通过承载体的承压板给单元锚体施加压力的同时,也给相邻锚体施加了拉力。该拉应力若达到了该处材料的抗拉强度,会在该处出现张拉裂纹,对锚索防腐不利。为克服应力影响对工程的危害,建议在坚硬岩体中优化单元锚体长度,以免出现张拉裂纹;在软弱岩体中应根据应力叠加效应最严重的单元锚体上的应力来验算浆体强度,以避免浆体的受压破坏,并控制剪应力在浆–岩界面的容许抗剪强度范围内。

润扬大桥南汊悬索桥南锚碇锚体混凝土温控技术研究

本文介绍了润扬大桥南汉悬索桥南锚碇锚体大体积混凝土温控系统的方案设计和实施过程,揭示了锚体大体积混凝土的温度特征和变化规律,概述了温控措施及其效果。

采留一体无掘进留巷恒阻锚体梁顶板支护研究

针对传统留煤柱采煤系统存在的留煤柱、巷道掘进量大、采掘矛盾等问题,提出了采留一体无巷道掘进切顶留巷开采方法、工艺、关键装备。通过分析采留一体沿空巷道覆岩运动规律,得出了采留一体无巷道掘进沿空巷道围岩结构,并建立恒阻锚体梁结构模型,推导了恒阻锚体梁锚固区内和锚固区外离层计算方法,在此基础上,提出通过对顶板提供合理的顶板支护荷载控制顶板离层,实现沿空巷道顶板稳定的控制原理,得出了沿空巷道顶板恒阻锚体梁离层的临界支护荷载及其支护力学机制。提出聚能爆破切缝卸压、动压辅助切顶支护、采后缓慢下沉抗变支护、切落矸石墙侧向挡杆支护等采留一体沿空巷道顶板控制关键技术原理,并在南梁矿30104工作面了成功应用。试验结果显示,采留一体无巷道掘进切顶留巷开采方法是一种无煤柱、无巷道掘进、连续开采的开采方法,该技术能够有效切落沿空巷道侧向顶板并形成完整巷道,各项指标均满足下个工作面回采安全要求。

加锚体自然单元法分析与程序设计

建立了加锚体的自然单元法分析模型。结合自然相邻插值和一维轴力杆单元的劲度矩阵,推导了锚杆支护数值模拟的单元列式,给出了自然单元法分析加锚体的实施步骤和主要程序设计。结构的离散和锚杆的离散完全独立,因此可以自由地加设或拆除锚杆。算例分析表明自然单元法分析加锚体的精度与有限元的相当,但比有限元的实施要方便得多。

秀山大桥锚体及锚固系统设计

舟山市秀山大桥为主跨926m的三跨连续弹性支承体系悬索桥,其官山侧和秀山侧均采用重力式锚碇、分布传力式锚固系统。锚体设计采用前、后趾分离的三角造型,左、右幅支墩采用不同的基底标高,前锚室与支墩之间设置弧形加劲板进行连接,锚块过锚固系统后锚面位置后横向进行回缩,前锚室顶板分段采用预制空心板和钢壳作为底模其上整体浇注混凝土的结构形式;锚固系统将锚固板、定位桁架、定位支架等构件进行标准化设计、模块化分组,采用螺栓连接的方式现场组拼成型;利用ANSYS软件对锚体及锚固系统进行实体有限元分析,结果表明:混凝土最大拉应力控制在4.194MPa,剪力键最大滑移量控制在0.38mm。

煤巷“锚体结构”支护方法在动压巷道支护中的应用

阐述了"锚体结构"支护方法的概念,并以寺河矿4301综采工作面的2条动压巷道为例,应用"锚体结构"方法,设计了动压巷道的留设支护方式。经过实施,43012/14巷2条动压巷道有效地承受了地应力、构造应力及采动动压压力的叠加作用,取得了成功,为今后的煤巷支护设计提供了借鉴经验。

龙门大桥大体积异形锚体温控防裂难点及水化热分析

文章以广西滨海公路龙门大桥异形锚体混凝土施工为例,分析其施工过程中的温控防裂难点,并通过建立有限元模型,分析锚体随时间变化的温度情况,提出温控防裂措施,为大体积异形锚体温控防裂提供参考依据。

润扬长江公路大桥锚体大体积混凝土温度控制

结合润扬长江公路大桥锚体设计计算，就大体积混凝土温度应力分析，温度控制等进行论述，提出温控标准，确保锚体混凝土的浇筑质量。

锚碇锚体全站仪三角高程测量精密分析与应用

目前在悬索桥的锚碇锚体测量工程上,主要采用全站仪进行相关的工程作业,这种仪器相对于传统的手工测量、水准测量等,测量效率更高,运用起来更加灵活方便。文章以龙门大桥的锚碇锚体为工程背景,分析了全站仪三角高程测量方法及应用。

压力型扩体桩锚新型支护体系应用分析

为消除基坑开挖对周边既有地下管线及构筑物影响,提出采用压力型扩体桩锚新型支护体系替代传统支护结构。以实际工程为例,采用有限元分析,通过与常规内支撑、桩锚工艺对比,验证了压力型扩体桩锚方案的优越性。

坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体长度方案比选的数值模拟研究

锚碇基础是悬索桥的关键受力部位,它的总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。当悬索桥设计桥面宽度一定时,若采用的隧道式锚碇截面变化情况下,锚塞体长度的确定除了与设计主缆缆力的数值大小有关外,还应考虑如何充分利用锚塞体围岩的力学性能。本文通过拟建的坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体长度方案比选的数值模拟研究,获得锚塞体合理经济的长度,以供设计参考。

加锚岩体的界面应力元模型

基于不连续介质变形体的界面应力元法建立了加锚岩体新的数值模型，该模型可以仿真各种加固锚件的复杂几何布局，对加固锚件的位置、长度、倾向、倾角等均无任何限制和要求。数值算例表明：文中的计算模型能够较好地揭示加锚岩体的工作性态，具有广阔的应用前景。

加锚岩体的阶谱复合单元法研究

加锚岩体有着复杂的非线性的变形模式,常规的线性基函数不能满足成模拟这种非线性的要求,若进一步细分网格,又会增加前处理的工作。引入阶谱技术,建立阶谱复合单元法,其基本思想是在复合单元中增加虚节点,扩大容许函数容量,通过使用阶谱基函数,提高计算精度。在广义节点下分析复合单元,使用阶谱复合单元法模拟加锚岩体,随着升阶,能够从物理本质上更好的拟合加锚岩体复杂的力学性质;在粗糙单元网格下逼近真实值,减轻网格的束缚。对阶谱复合单元法进行理论推导和实例研究,通过与有限单元法和复合单元法计算结果的比较,发现在较粗糙计算网格情况下随着升阶,阶谱复合单元法计算结果有明显的改善。

考虑界面特性的加锚岩体组合单元模型

针对加锚岩体的数值模拟,通过锚杆轴向位移自由度的引入,建立了考虑界面黏结滑移性质的加锚岩体组合单元模型,并导出了组合单元的相关列式.算例表明,采用该模型进行加锚岩体分析时,锚杆可以穿过实体单元的任意部位,可为真实地反映锚杆的复杂几何布局与工作特点提供便利.

加锚节理岩体的复合单元法研究

加锚节理岩体有着复杂的细部结构和力学行为,常规的数值模型很难满足模拟这种力学行为的要求。进一步发展了笔者建立的加锚岩体的复合单元法,提出加锚节理岩体的复合单元法研究。在不考虑锚杆、节理等细部结构的情况下划分网格,分别定义了加锚岩体复合单元、不连续岩体复合单元和加锚节理岩体复合单元,并建立了其数值模型。同时,在复合单元中还定义了不同材料介质的子单元用来模拟加锚节理岩体内复杂的细部构造。对加锚节理复合单元法进行了理论推导和算例研究,通过与常规有限单元法计算结果的比较,表明了加锚节理岩体复合单元法的合理性,同时也突出体现了其前处理简便的优势。

坝陵河大桥隧道锚锚塞体关键施工技术

坝陵河大桥主桥为单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥,西岸采用隧道式锚碇,其锚塞体竖向分14层施工。为解决定位架施工难度大及预应力管道施工精度要求高的难题,经方案分析比选,定位架采用先在锚洞外加工成杆件、在锚洞内分节拼装成型方案,预应力管道采用分段拼装方案。施工中控制定位架单根杆件最大重量小于55kg,预应力管道按6m一段安装在定位架上,同时重点控制槽口模板、锚垫板、定位板及预应力管道的定位。为解决高落差混凝土泵送难题,主要对其混凝土原材料进行控制,并布设"之"字形拖泵管等。为解决大体积混凝土温度控制难题,控制混凝土入模温度小于28℃;分14层浇注,且层间浇注间歇控制在7d左右;埋设冷却水管降低混凝土内、外温差。