地震作用下采用UHPC铺装钢箱梁斜拉桥阻尼器参数优化

为探究采用UHPC铺装的大跨径钢箱梁斜拉桥的结构自重增加对桥梁地震响应的影响,并为其选用合理的约束体系,优化减隔震装置参数。以Ⅷ度区的榕江特大桥为研究对象,采用CSI Bridge有限元分析软件构建了全桥有限元分析模型,开展不同约束体系下桥梁结构地震响应的对比分析,并对纵向设置黏滞阻尼器的最优约束体系进行参数优化;建立地震作用下结构关键截面处地震响应与阻尼器参数间的非线性关系,基于敏感性分析确定阻尼器参数的合理取值。研究结果表明:采用UHPC铺装的大跨径钢箱梁斜拉桥,在地震作用下其塔、墩关键截面处的弯矩、剪力、位移响应值均较采用沥青混合料铺装时的响应值有一定的提高;通过在塔梁间设置阻尼器,可以有效减小由于钢-UHPC组合桥面结构重量增加对桥梁抗震性能带来的不利影响;分析阻尼器参数变化对地震作用下桥梁结构内力响应和位移响应的影响,可看出阻尼系数对其影响占主导地位,速度指数相对较弱。对比各阻尼器参数工况下桥梁结构的地震响应值,最终选定该桥梁结构的黏滞阻尼器参数分别为阻尼系数C=3 000、速度指数α=0.3。该研究可为高烈度地震区相似桥梁结构的约束体系选取及阻尼器参数优化提供参考。

大温差地区高速铁路钢桥面新型铺装应用研究

结合包银高速铁路乌海黄河桥主桥工程,从温度力影响、受力性能、对桥梁刚度和轨道平顺性的影响、耐久性和经济性方面,对大温差地区UHPC新型钢桥面铺装的应用效果进行了研究。结果表明:(1)在大温差地区,钢混组合桥面铺装层、剪力钉的温度工况应力分别为最不利组合应力最大值的36%和11%以上;(2)UHPC新型钢桥面铺装具有良好的受力性能,设计方案可满足结构受力需求;(3)该新型钢桥面铺装可有效提升桥梁整体刚度和轨道平顺性,主跨活载挠度和轨道不平顺值分别减小3.8%和13.1%以上;(4)该新型钢桥面铺装能够有效提升桥梁钢桥面的耐久性,且具有良好的经济性;(5)UHPC新型钢桥面铺装可在大温差地区高速铁路钢桥建设中进一步推广应用。

桥面铺装用环氧黏结剂及其层间性能研究

为了探究环氧树脂黏结剂作用下UHPC/SMA钢桥面铺装体系的层间黏结性能,研究了自研的环氧黏结剂(RS-EVB)的作用机理及其材料性能,通过斜剪试验研究了环氧黏结剂作用下UHPC/SMA层间黏结性能及其影响因素。研究结果表明:①环氧黏结剂的工作性能适宜,拉伸性能满足设计要求(拉伸强度≥3.0 MPa和断裂伸长率≥190%),吸水率低、耐酸碱盐等化学介质好,与进口KD-HYP材料性能相当;②环氧黏结剂自身强度优异,层间主要发生界面黏合破坏而不是环氧黏层内聚破坏;③铺装层层间剪切性能随温度的升高而显著降低,受黏结剂用量、养生时间及UHPC表面粗糙度的影响。环氧黏层材料性能和层间黏结性能优异,使用时应提出有针对性、与施工工艺相适应的材料使用说明,指导工程施工以把控施工质量。

新型超高性能混凝土铁路钢桥面铺装体系适用性研究

铺装层是铁路钢桥面结构体系的重要组成部分。以一种新型的超高性能混凝土铺装体系为研究对象,研究其在铁路钢桥面中的适用性,为其工程应用提供技术支撑。通过建立铁路钢桥面结构体系节段有限元模型,分析了该新型铺装体系在铁路钢桥面中的受力特点,指出铺装层最不利受力状态位于横隔板正上方。基于有限元分析结果设计了试验模型并进行了静载试验和疲劳试验。静载试验结果表明:面板竖向位移梯度最大值为0.021%,与有限元计算的竖向位移梯度0.020%几乎相等;铺装层最大拉应力为5.78 MPa,略大于有限元计算的最大拉应力3.00 MPa,试验结果偏于安全。疲劳试验结果表明:经400万次疲劳加载后,钢构件面板竖向位移梯度与初始值相比几乎没有发生变化;铺装层最大拉应力与初始值相比有较小的增幅,铺装层表观状态良好,未出现疲劳裂纹或局部破碎等劣化现象。

惠州鹅城大桥主桥总体设计

惠州鹅城大桥连接惠州江北中心区与水口中心区,以东江之“水”、惠州之“鹅”为主要元素进行主桥演绎设计,采用(50+180+180+50) m四跨连续斜跨异型下承式系杆拱桥,采用钢梁钢拱结构,拱梁固结、墩梁分离。主桥采用竖向和水平向分离的组合式支撑体系;拱跨标准段、梁跨标准段及拱梁结合段主梁分别采用分离式双小边箱+工字梁、半封闭双小边箱及全封闭整箱横断面;拱肋系统由主拱肋、副拱肋、主副拱肋间斜杆、副拱肋间曲杆和曲杆间水平拉索组成;吊杆呈空间放射布置,吊杆上锚点通过锚管或锚梁锚固于主拱拱肋内,下锚点通过钢锚箱锚固于主梁外侧斜腹板上;鹅形塔柱为空间曲面塔柱,根部与主梁固结形成整体刚性节点;桥面铺装采用UHPC桥面铺装。主桥施工采用先顶推主梁再梁上少支架竖转架设拱肋的分部顶推和架设方案。

小箱梁桥面UHPC防水铺装层施工技术分析

为了探究小箱梁桥面UHPC防水施工的应用效果,采用案例分析法,首先阐述小箱梁桥面上部与下部结构的施工要点,其次重点分析防水铺装层的施工工艺,包括材料准备、混凝土搅拌、浇筑、养护与抛光等方面,最后提出湿接缝施工的质量控制措施。根据研究结果可知,通过UHPC防水铺装层的施工,可有效避免外观气泡、裂缝、渗漏等质量问题产生,且经过试块28d各项力学性能检验结果显示实际测量值均超过标准值,意味着UHPC工艺能够满足设计规定,值得推广应用。