高烈度区波纹管连接预制拼装桥墩抗震性能研究

为探究预制桥墩在高烈度区应用的可行性,提出一种新型的内外波纹管连接墩柱-盖梁节点。设计制作了2个相似比为1∶3的试件,分别为内外波纹管连接桥墩(internal and external corrugated pipe-connected pier,IOCPCP)和现浇桥墩(cast-in-place pier,CIP)。采用拟静力试验方法与有限元数值模拟结合的方法,分析试件的滞回性能、耗能能力、曲率等,并讨论其破坏模式。试验结果表明:试件破坏模式均为墩底塑性铰破坏;IOCPCP试件在承载力、滞回、耗能等方面与现浇桥墩类似,并具有更好的延性能力;IOCPCP试件在大纵漂率6%的作用下仍能保持峰值荷载88%以上的承载力;针对墩柱纵筋强度和内部补偿钢筋长度参数进行有限元模型分析,认为提高墩柱纵筋强度可以使墩底塑性铰区域略有减小,但对外围波纹管内灌浆料强度要求更高;内部补偿钢筋长度较短时,易出现双塑性铰现象。试验结果可为预制拼装桥墩在高烈度地区的工程应用提供参考。

金阳河特大桥超高桥墩设计关键技术

金阳河特大桥主桥为(106+2×200+115+40)m连续刚构桥,位于高山峡谷地带,桥址处50年超越概率10%地震烈度7.7度,5~7号主墩分别高113、196、182 m。针对横桥向抗震响应突出且墩高差异大的特点,主墩采用钢管混凝土组合墩,对墩高较大的6号、7号主墩横桥向双侧放坡,各主墩顺桥向尺寸保持恒定以方便施工,梁端设置粘滞阻尼器以实现顺桥向耗能减震;各主墩刚度经匹配设计,控制截面的地震响应达到合理比例。主墩为外包混凝土的四肢钢管混凝土柱及柱间腹板形成的箱形构造,竖向每间隔12 m设置1道钢筋混凝土横隔板;墩梁固结采用钢管混凝土柱置于主梁0号块腹板外侧的连接构造,钢管混凝土柱与承台连接采用承压板+PBL剪力键的构造。大桥整体结构计算结果表明:持久状况和E2地震作用下,钢管混凝土组合墩满足承载能力极限状态要求,主墩墩顶水平位移小于规范规定的变形容许值。主墩施工先安装钢管骨架,再采用液压爬模工艺施工钢管外包层和柱间腹板,研发了多点同步重型提升系统代替大型塔吊,以降低高空作业安全风险,节省施工费用。

高烈度区高墩连续刚构桥抗震性能研究

以高烈度近场震区铁路桥为依托,采用Midascivil软件建立了不同墩高的桥梁结构力学模型,针对多遇地震及罕遇地震2种地震工况进行数值模拟,以桥墩高度为主要参数,以模型自振频率、桥墩墩顶、墩底位移及内力变化、阻尼器作用效果等方面对其抗震性能进行评价。研究结果表明:墩高增加时,桥梁整体的振型周期增大,对于多遇地震和罕遇地震无阻尼情况下墩底的弯矩纵横向弯矩变化幅度不大,而轴力增加明显;随着墩高增加,阻尼器对于桥墩墩顶墩底的弯矩减小比例较大,减震效果比较好。

翻模技术在山区桥梁高墩施工中的运用

为探讨在山区桥梁高墩施工中翻模技术的有效应用,本文以果园特大桥工程作为研究对象,在其空心薄壁墩施工中采取翻模技术,从测量放样、钢筋施工等多个角度探讨翻模技术在山区桥梁高墩施工中的实际应用。研究结果表明,翻模技术不仅可以提升整体的施工速度,还可以美化混凝土外观。

高烈度地震区高墩简支梁桥减隔震设计研究

为研究高烈度区高墩铁路简支梁桥在地震作用下的结构响应状况,选取某车站特大桥为研究背景,根据桥梁多遇、罕遇地震作用下的结构响应幅值,开展桥梁延性设计方案和减隔震方案两种情况下的内力和配筋对比。结果表明:高烈度地震区高墩桥梁,采用延性设计时,配筋率需求过高,设计难度大,且下部结构工程量增加较多,经济性较差。采用回型钢耗能双曲面减隔震支座进行减隔震设计时,桥墩与桩基内力较普通支座有显著的减小,墩梁相对位移随墩高的增加呈递增趋势,纵向最大位移0.293m,横向最大位移0.224m,未超过0.3m的设防目标。采用减隔震设计,可以有效降低结构地震响应,减小设计难度,提高结构安全性,提升经济性能。

低山丘陵地区市政道路的BIM正向设计

低山丘陵地区的市政道路设计不同于平原地区,存在高桥隧比、平纵线形受地形与造价限制等问题,还需要尽量减少对自然环境的生态影响.结合成都市东西城市轴线龙泉山段道路的设计方案,论述设计低山丘陵地区市政道路线形时的控制要点,并结合BIM应用在前期方案设计中对道路线形进行直观展示,以实现对项目功能与造价的合理控制.

山区PC箱梁桥墩柱抗震性能加固研究

为提升山区梁桥墩柱抗震性能,文章依托一座双柱式高墩预应力混凝土连续箱梁桥(PC箱梁桥),利用Midas Civil有限元软件建立结构弹塑性分析模型和Pushover推倒分析模型,分析同联内不同墩高差与不同墩柱配筋率对结构抗震性能的影响,并提出相应的措施及建议。研究结果表明:同一联内墩高相差过大,将极大增加同一联内各墩柱地震动响应分布的不均匀性,矮墩将承受更大的剪力,可能发生剪切脆性破坏,不符合桥梁抗震延性设计要求;双柱式桥墩塑性铰区易出现在墩顶、墩底和系梁处,适当提高墩柱塑性铰区配筋率可以提升墩柱的抗力和延性。该工程墩柱配筋率取1.29%,墩高差取10m时结构抗震效果良好。

山区高速公路高桥墩的施工安全管理措施

由于山区高速公路施工工序繁琐、风险性较大,且山区高速公路需跨越山谷与河流段,多采用高桥墩施工技术,所以做好安全管理工作显得尤为重要。基于此,本文以某高速公路为主要研究对象,分析该项目在高桥墩施工中的安全隐患问题,如高处坠落、机械伤害、起重作业伤害、电气触电伤害、坍塌事故及车辆伤害等,并采取了设置防坠网、安全警示标识、佩戴劳保用品等一系列安全管理措施,可以有效地降低施工安全风险,保障施工人员的生命安全和工程的顺利完成,旨在为同类工程项目的顺利开展提供借鉴。

山区陡坡地段桥梁墩台防护方案分析

在山区公路工程建设过程中,受地形地貌限制,陡坡地段桥梁墩台的防护至关重要,需要根据地层信息、坡高坡率、结构形式、危岩分布以及桩基外漏等因素确定防护方案。宜宾至昭通高速公路二期工程位于云贵高原与四川盆地的结合部,海拔介于570~2240m,高差1670m,山高谷深,属于典型的山地构造地形。结合该项目实况,文章从影响因素、方案分析、控制要点、现场典型案例四方面进行分析,并应用定性和定量相结合的分析方法,提出相应的处治措施,从而确保陡坡地段墩台安全稳定。

高地震烈度深山区某钢管混凝土格构超高桥墩的施工控制

为了阐述自爬式多功能提升系统施工方法在超高桥墩的应用,本文以某特大桥钢管混凝土格构空心墩施工工程为例,从C80自密实补偿收缩混凝土制备、高抛试验、钢管格构柱施工、自爬式多功能提升系统施工、管内C80混凝土施工及长悬臂爬模施工等关键环节论述控制要点。最终实践证明:自爬式多功能提升系统的施工方法在超高桥墩应用是成功的。本文结果可为类似钢管混凝土格构空心墩施工提供一定的借鉴及参考。

桥梁高墩集成式造墩机设计与结构分析

山区桥梁及大跨度桥梁广泛存在高墩建造需求。文章所述的高墩集成式造墩机是兼物料垂直运输和人员施工作业平台功能的自动化新装备,可整体自升降,集成吊装设备,解决塔吊装拆复杂、周转期长、经济效益低的难题。文章介绍了该高墩集成式造墩机的整体设计,分析阐述了其相对传统施工方法的技术改进及应用优势,最后对造墩机主体结构受力进行了有限元模拟分析,阐述了一阶弹性稳定分析方法在该项目中的适用性。

山区公路桥梁设计要点及方案比选分析

为提高山区公路桥梁设计方案的经济性与合理性,文中以某山区公路桥梁工程项目为例,对此类工程的设计要点展开分析。围绕山区公路桥梁的桥型布置与桥梁跨径选择,可根据工程的实际情况,采用预制装配式的上部结构,根据桥梁墩、台的选用标准,设计高墩墩台,完成公路桥梁方案的设计。将传统设计方案作为方案2,将设计的方案作为方案1,进行比选,根据比选结果可知,方案1可以在降低山区公路桥梁设计施工造价的基础上,提高桥梁的承载力,因此,选择方案1作为山区公路桥梁设计的主要方案。

山区高低墩梁式桥地震响应特性研究

由于山沟河谷等地形复杂,在山区桥梁建设中,高低墩桥梁较为常见。高低墩桥梁相邻桥墩高差相差较大,结构刚度也存在差异,在地震作用下,高低墩桥梁的地震响应和破坏形式也有所区别,因此有必要针对高低墩梁式桥地震响应特性进行分析。结合临淄至临沂段工程实例,以高低墩梁式桥为对象进行地震响应特性研究,主要得到以下结论:(1)通过计算桥墩的墩顶抗侧刚度和墩底内力分布,分析了横向存在高差及不同横系梁数量工况下桥梁的地震响应,得出了高低墩墩顶抗侧刚度与墩底内力分布规律及受力特点;(2)在顺桥向地震作用下,桥梁低墩受力较大;(3)在横桥向地震作用下,桥梁高墩承担了受力作用。

山区变截面薄壁空心墩悬臂模板施工工艺控制要点

以高速公路炉房沟大桥高墩变截面薄壁空心墩为例,通过对山区高墩变截面薄壁空心墩施工中的施工工艺控制要点的分析及总结,形成工艺控制要点及措施,以提高山区变截面薄壁空心墩施工的安全控制、质量控制、进度控制及成本控制水平。悬臂模板施工工艺简单、施工速度快、材料投入少、施工成本低、质量及安全保证性高、标准化程度高。

山岭重丘区高速铁路移动模架现浇梁高墩大跨连续刚构施工技术

近年来我国交通事业不断发展,急需修建更多的大跨度桥梁以跨越大江、大河和山沟,预应力混凝土连续刚构桥应运而生,高墩大跨度连续刚构桥越来越多。高墩大跨连续刚构施工和运营过程中尚存在很多问题,本文通过对高墩、移动模架、连续刚构施工各工序存在的技术难题攻关,不断完善山岭重丘区移动模架、高墩大跨连续刚构施工工艺,总结整理移动模架、高墩大跨连续刚构施工综合技术。通过对桥梁应力和线性数据监控对比分析,及时调整施工过程参数,确保高墩大跨连续刚构工后受力工况及线性控制符合设计要求,为后期安全运营提供保障。

Study on the influence of skid resistance on traffic safety of highway with a high ratio of bridges and tunnels

The safety of highways with a high ratio of bridges and tunnels is related to multiple factors,for example,the skid resistance of the pavement surface.In this study,the distribution of accidents under different conditions was calculated to investigate the relationship between the road skid resistance and the incidence of traffic accidents based on the traffic accident data of the Yuxiang highway.Statistical results show that weather conditions and road alignment may affect traffic accidents.The correlation analysis method was used to study the relationship between three factors and traffic accidents.The results show that road alignment,weather conditions and road skid resistance are related to the incidence of traffic accidents.The traffic accident prediction models were established based on back propagation neural network to verify the correlation analysis results.It is confirmed that road alignment,weather conditions and road skid resistance are the factors that affect traffic accidents.

高烈度区大跨刚构桥墩柱截面及配筋率验算

我国高烈度区分布广泛,地震灾害频繁,而大跨径刚构桥由于其良好的抗震性能和跨越功能得到广泛应用。从力学性能方面分析了大跨刚构桥墩柱破坏原因及类型,并根据国内外研究资料,分析得到影响墩柱合理截面及配筋率的关键因素,结合规范,提出大跨径刚构桥墩柱截面验算原则及一般方法。为高烈度区大跨刚构桥梁墩柱截面及配筋率的设计及优化提供了借鉴。

基于摩擦摆支座的矮墩连续梁桥隔震性能研究

以一座地震高烈度区矮墩连续梁桥为分析对象,结合桥址所在区域的场地条件和地震动参数,采用摩擦摆支座进行减隔震设计。通过Midas Civi软件建立有限元分析模型,采用非线性时程分析法,分析了不同支座约束边界条件下的动力特性和地震响应。结果表明:摩擦摆支座可以延长结构周期,使结构的内力、位移分布更为均匀,具有良好的减隔震性能。

大面积单侧堆载对高速铁路桥梁墩台影响的数值分析

基于某高速铁路桥梁实际地质条件和现场堆载情况,运用ABAQUS有限元软件建立高速铁路桥梁墩台、基础及地基土相互作用有限元模型,分别假设地基土为弹性(大变形)和理想弹塑性,分析了桥梁墩台在大面积单侧堆载作用下的受力变形特性,包括墩顶中心变形、地基与桩基侧向变形沿深度变化、地基与桩基侧向应力沿深度变化等。研究结果表明:单侧大面积堆载是桥梁桩基产生水平位移的主要原因;地基黏土层取为理想弹塑性时计算的墩顶变形与地基土侧向应力明显大于取为弹性时计算值,且与现场实测值较为接近,说明地基土体发生了一定的塑性变形造成了桩基倾斜。计算结果为桥梁墩台倾斜的成因及处置措施提供了理论依据。

近断层脉冲效应对高墩桥梁地震响应的影响

以一典型山区高墩桥梁为原型,利用ANSYS建立数值分析模型,采用能量识别的方法从台湾集集地震中选出脉冲和非脉冲地震记录各10条,对该算例桥梁进行了地震响应分析,对比分析了近断层脉冲效应对高墩桥梁地震响应的影响。研究结果表明:山区高墩桥梁墩高相差较大,主桥和引桥动力特性差异明显,地震作用下二者存在明显的不同步振动;由于近断层脉冲效应的影响,前场方向性效应产生的速度脉冲会对长周期段的反应谱产生明显的放大效应;近断层脉冲地震动将显著增大高墩桥梁的地震响应,相同的峰值加速度下最大改变率可达到21.0%。