竖向地震作用下高墩大跨曲线连续刚构桥地震响应分析

本文以实际工程为背景,采用有限元软件建立多个变参数模型,分析研究竖向地震作用下,不同曲率半径的高墩大跨曲线连续刚构桥的动力响应和抗震性能,得出有益结论,以便更好的指导工程实践,促进该类桥梁在工程中更广泛的应用。

高墩大跨曲线连续刚构桥的概念设计

为研究高墩大跨连续刚构桥的概念设计,基于实际设计项目,综合考虑桥梁的高墩、大跨、曲线桥特点和桥位处的强地震、高风速、严寒区等自然环境因素,从选线、桥型、景观、跨径、尺寸、刚度、稳定、抗震、施工、造价、材料和结构验算等角度出发,分析总结了高墩大跨连续刚构桥的设计思路及注意事项,从而为同类桥梁设计提供参考方法。

高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥位移分析

在介绍高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥结构特点的基础上,分析主梁自重、预应力、混凝土徐变以及平曲线等对结构应力和变形的影响。结合某工程实例,建立有限元模型计算分析高墩曲线刚构桥的受力和位移规律,研究此类桥梁在施工阶段和成桥阶段的空间结构行为,为高墩大跨曲线刚构的设计与施工提供参考。

高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥内力分析

在介绍高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥结构特点的基础上,分析了主梁自重、预应力、混凝土徐变以及平曲线等对结构应力和变形的影响。结合某工程实例,建立有限元模型计算分析高墩曲线刚构桥的受力和位移规律,研究此类桥梁在施工阶段和成桥阶段的空间结构行为,为高墩大跨曲线刚构的设计与施工提供参考。

高墩大跨小半径曲线连续刚构桥施工阶段结构分析

结合工程实例广西崇左至靖西高速公路古龙山大桥,采用空间有限元软件MIDAS/CIVIL,对高墩大跨小半径曲线连续刚构桥结构悬臂施工阶段和成桥阶段箱梁的空间位移与应力进行计算分析,为箱梁悬臂施工时的线形、应力控制提供理论依据。

大跨高墩曲线连续刚构桥荷载试验

与常规直线桥梁荷载试验不同,曲线连续刚构桥梁荷载试验有其独特的特点。结合某高速公路上一座大跨高墩曲线连续刚构桥的工程实例,介绍了荷载试验内容、试验方法和静、动载的理论计算,分析对比试验结果,并对该桥的结构性进行了评价,得出满足《大跨径混凝土桥梁试验方法》规定的结论。对同类曲线连续刚构桥梁荷载试验具有参考价值。

高墩大跨连续刚构桥施工全过程稳定性分析

本文以三门峡国道209上跨陇海铁路立交桥为研究对象,采用MIDAS/Civil建立裸墩、最大双悬臂和成桥合龙3种状态下的有限元模型,对主墩进行线性屈曲分析和几何非线性屈曲分析,计算出稳定性系数,探讨不同荷载工况下稳定性的影响因素。通过调整桥墩主要设计参数,对主墩进行稳定性影响参数的敏感性分析。结果表明:全桥施工及成桥状态下,墩顶施工荷载、挂篮荷载、温度效应和车道荷载对主墩的稳定性影响较大;在稳定性影响参数敏感性分析中,随壁厚和混凝土强度等级的提高,稳定性系数逐渐增大;墩高的增加会使稳定性系数逐渐降低,但降低速率会逐渐减缓;系梁数量和位置均会对稳定性产生显著影响;随主墩高差的减小,稳定性系数逐渐降低,桥梁结构荷载重分配,墩顶主梁弯矩逐渐降低。

大跨高墩连续刚构桥0、1号块同步施工安全技术措施研究

针对当前高墩大跨连续刚构桥0号块与1号块分段悬臂施工效率低,存在安全风险大,有诸多安全隐患的问题,论文提出一种利用“三角托架+预埋钢牛腿”形式的托架进行施工,介绍该施工方式的施工流程,并针对施工过程中存在的安全隐患提出相应的安全技术措施,包括建立安全组织机构和安全制度、重视施工用电及施工设备使用安全、重视高空作业安全等,最终实现两个号块的同步施工。

高墩大跨连续刚构桥施工控制关键技术研究

为规范桥梁施工,解决传统桥梁施工技术在主墩垂直度控制应用中存在偏差等问题,将某地高墩大跨连续刚构桥作为项目实例,对施工控制中的关键技术进行设计研究。根据项目部与有关调查组的实地勘察,掌握试点工程的基本概况,根据桥梁桥型布置与工程所在地的气象、水文等情况,采用过翻模施工与垂直度控制技术、临时固结处理、托架安装与刚构桥合拢控制,完成施工控制技术设计。将关键技术应用到项目实例,通过这种方式,证明本文提出的方法不仅可以对翻模施工中主墩垂直度进行控制,还可以提高全桥合拢段的施工精度。

强震区高墩大跨连续刚构桥轻量化设计与减震研究

为保证强震区高墩大跨连续刚构桥抗震充分安全,提出了使用轻质材料及波纹钢腹板减重的轻量化设计和在双肢薄壁墩间设置阻尼耗能装置的两种方案。采用Midas Civil建立某双肢薄壁墩大跨连续刚构桥有限元模型,选取3条人工地震波及3条常用地震波对其进行动力时程分析。同时综合对比了双肢薄壁墩顺桥向设置RC系梁、防屈曲支撑(BRB)和转动铅耗能阻尼器对其减震性能的影响。结果表明:采用波纹钢腹板箱梁和轻骨料混凝土进行轻量化设计能明显提升桥梁的抗震性能,墩顶及墩底弯矩最大降低约20%,减重设计可作为提高桥梁抗震性能的有效途径。相比于传统RC系梁,设置BRB(斜撑)和转动铅耗能阻尼器能显著降低地震作用下桥墩的受力,墩顶位移和墩底弯矩最大分别降低约15%和30%,且BRB和转动铅耗能阻尼器耗能良好。轻量化设计和减震控制可作为高墩大跨连续刚构抗震性能提升的有效措施。

大跨连续刚构桥高墩无支架翻模施工关键技术及受力性能研究

牛栏江特大桥为(95+178+95)m的大跨连续刚构桥,主墩为高62m的箱型薄壁墩,主墩采用无支架翻模法进行施工。桥墩变截面内模采用木模板,内外模间设置对拉拉杆,并在空腔内设置型钢或钢管对称加固;模板安装时由内至外,模板间通过高强螺栓连接;墩身底节施工时利用85t履带吊安装底节钢筋、模板、施工爬梯、施工平台;标准节施工时以脚手架平台为施工平台,接长主筋并绑扎下部2.25m范围内的水平筋,且分节段进行施工;对模板各构件进行了强度验算,结果表明模板各构件的强度、刚度和变形能力均满足施工要求。

减隔震支座对高墩大跨连续刚构桥减震效果分析

为更好地降低高墩大跨连续刚构桥在强震作用下的地震响应,提高其抗震性能,以某(120+220+120)m高墩大跨连续刚构桥为工程背景,首先简述了两种常用桥梁减隔震支座(铅芯橡胶支座(LRB)和环向钢丝绳组合阻尼支座(GSQZ))构造及力学性能,然后采用非线性时程分析法研究不同减隔震支座对高墩大跨连续刚构桥抗震性能的影响。研究结果表明:两种减隔震支座对梁端及主墩处减震效果较明显,对跨中部位减震效果较弱,安装减震支座会对主墩横桥向内力减震更佳,对主墩纵向内力减震效果有限;LRB方案的减震效果相对优于GSQZ方案,但是两者在刚构桥中的减震率均不高,实际设计中应结合阻尼器使用。

高墩大跨度连续刚构桥的动力力学特性分析思考

连续刚构桥是预应力混凝土连续梁桥中一种特殊结构型式,即是一种桥墩主墩与上部结构主梁固结的预应力混凝土连续梁桥。连续刚构桥多用于山区环境中,充分利用其跨径大、桥墩高的优点,完成对河谷、峡沟的跨越。其中,连续刚构桥的桥墩高度较大、桥墩柔性较强,且河谷、峡沟处风力往往较大,对连续刚构桥梁的动力影响较为突出。因此,连续刚构桥的动力研究分析,是连续刚构桥研究中的一个重难点。本论文为了研究高墩大跨连续刚构桥动力特性的影响,以国内某大桥为工程背景,利用有限元软件Midas Civil 2023建立主桥三维模型,从桥梁自震频率、地震反应谱、车桥耦合动力、桥墩高度、动力特性优化等方面分析该桥梁的动力特性。结果表明:○1主桥的自振频率与墩梁刚度比的变化呈正相关关系,变化速率呈先大后小的趋势;○2主桥的1阶纵向频率受主墩高度变化影响也很大,变化幅度大于50%。本论文研究结论可为高墩大跨连续刚构桥的动力分析设计提供参考和指导。

山区高速公路高墩大跨径连续刚构桥施工技术控制分析

在山区高速公路中,很常见的是在较高的区域内使用桥梁悬挂施工中的案例,对于高处的主梁施工设计中需要根据施工中挂篮的施工情况以及施工技术的重点进行全面的总结,在技术应用中,需要根据施工中浇筑的特点,施工中的技术要点以及悬挂蓝的施工方法进行总结分析,最后在设计施工中的每个环节做好墩顶的设计和悬挂,本文针对山区的高速公路高墩大跨径连续构桥施工技术之后进行全面的控制,并做好经验分享,给相关同行提供参考依据。

高墩大跨PC曲线连续刚构桥受力和变形研究

高墩大跨PC曲线连续刚构桥施工难度较大,施工过程中受力和变形比同类直线桥复杂。本文应用结构有限元分析软件MIDAS/Civif对某大桥施工过程进行了分析,在此基础上改变平弯半径对不同半径曲线连续刚构桥施工过程进行分析,对比分析了墩高、圆心角、结构自重、预应力、温度效应、混凝土收缩徐变等因素对高墩曲线连续刚构桥的内力和变形的影响。

大跨曲线高墩连续刚构桥自振特性研究

以栗子坪大桥为实例,研究大跨径曲线高墩预应力混凝土连续刚构桥的自振特性。应用Midas有限元软件分别建立直线桥、曲率半径分别为1 500 m、2 000 m和2 500 m的曲线高墩预应力混凝土连续刚构桥的有限元计算模型,计算得到该桥梁结构的自振频率和振型。分析计算结果可以得出结论:曲线桥与直线桥的振型特征大致一样,随着曲率半径的减小,桥梁前几阶振型中各个方向振型的耦合程度变大;大跨径曲线高墩预应力混凝土连续刚构桥的第1阶振型为桥墩纵向振动,桥墩纵向弯曲刚度更弱;桥梁第2阶振型为主梁横向弯曲振动,且前15阶振型中有6阶是主梁和桥墩的横向振动,主梁横向抗弯刚度相对于竖向刚度较小;随着曲率半径的减小,基频逐渐减小,曲率半径较大(如1 500 m以上)时,曲率半径的变化对大曲率半径连续刚构桥周期的影响较小。计算结果对认识大跨径曲线高墩连续刚构桥的振动特点有较大参考价值。

高墩大跨径曲线连续刚构桥不平衡合拢施工技术

漳龙高速公路石崆山Ⅱ号右线高架桥是我省第一座集高桥墩、大跨径、大纵坡、长曲线为一体的桥梁,施工中较好地解决了40m跨径的差异造成的不平衡施工问题,从而保证了施工及成桥后的受力平衡问题。

汶川地震动衰减特性及其大跨高墩连续刚构桥的地震响应规律

为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工程背景,构建了两类不同墩高形式的大跨连续刚构桥梁样本组,对两类桥梁自振周期的代表值进行了对比讨论和分析;基于反应谱分析,拟合得到两类桥梁响应谱随断层距变化的峰值响应曲面,讨论了不同断层距,大跨高墩连续刚构桥的响应特点。研究表明,不同断层距的大跨高墩连续刚构桥梁的地震响应具有明显差异,近断层地震响应明显强烈。研究成果可为大跨高墩连续刚构桥的桥墩布置形式和桥址选择提供借鉴和参考。

山区高墩大跨连续刚构桥施工阶段稳定性影响参数分析

以某连续刚构桥为工程背景,利用大型通用有限元软件ANSYS建立数值模型,研究结构初始缺陷、荷载因素和结构设计参数对山区高墩大跨连续刚构桥施工阶段稳定性的影响程度,得出不同参数对高墩大跨连续刚构桥施工过程稳定性影响的规律及原因。结果表明:结构初始几何缺陷、初始材料缺陷、风荷载、温度荷载、施工不平衡荷载和结构材料强度对结构施工阶段的稳定性影响较大,应采取适当的控制措施,保证结构在施工阶段的稳定性和安全性。

高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析

研究目的:西部地区及偏远地区受地形条件的限制,修建公路时常需要跨越河流、沟谷等复杂地形,因此高墩大跨连续刚沟桥的修建日益增多,其墩高也由原来的几十米提升到了上百米的高度,随着墩高的增大、跨径的增长,对该类桥型稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究结论:本文以山西省某(90+168+90)m高墩大跨连续刚构桥为工程背景,分别进行了高墩自体稳定性分析、施工阶段最大悬臂状态稳定性分析以及成桥阶段稳定性分析。通过计算可知:(1)高墩自体稳定性分析中,温度效应对高墩稳定性的影响较小;(2)施工阶段最大悬臂阶段的稳定性分析中,各向风荷载中顺桥向的风荷载对结构的稳定性最为不利;(3)成桥阶段的稳定性分析中,当车道荷载和人群荷载的均布力布置于中跨时对成桥的稳定性最为不利,风荷载对成桥阶段的稳定性影响较小,而温度效应对稳定性的影响则不可忽略;(4)该桥在施工过程中以及成桥阶段均具有良好的稳定性,计算分析过程对实际工程中高墩大跨连续刚构桥梁的稳定性分析具有一定的参考价值。