V型墩刚构桥自平衡组合支护体系设计与施工

宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包括V型墩外侧支架和0号块中部支架两部分,在墩身竖直方向设置3层拉杆,每层布置5根拉杆。有限元计算结果表明:V型墩和0号块施工时支护体系受力满足要求,待主梁合龙后方可拆除V型墩外侧支架和墩身拉杆,4号梁段预应力施工完后方可拆除0号块中部支架。承台施工完成后,安装V型墩外侧支架及拉杆系统,墩身采用滑槽一次浇筑成型,拉杆分3个阶段张拉;V型墩施工完后安装0号块中部支架,0号块混凝土采用汽车泵分2次浇筑完成,拉杆分4个阶段张拉;0号块施工完成后进行主梁挂篮悬浇施工,支护体系按计算确定的拆除时机拆除。主梁施工完成后,墩身线形良好,墩底内、外侧及0号块箱梁内、外均无裂缝产生。

V形墩连续刚构桥顶升不同步对主梁的影响分析

以V形墩连续刚构桥作为工程背景,分析V形墩连续刚构桥的受力特点并简要介绍了主跨桥梁概况。按规范要求对需顶升的V形墩连续刚构桥按规范进行现状评估,并作为顶升的前提条件。分析了本桥的顶升方案设计,根据顶升方案,分析V形墩连续刚构桥切割顶升过程中的体系转换,在切割完成后需对主桥顶升,考虑到顶升过程中千斤顶会存在不同步的影响,假定竖向位移偏差20 mm,对四个墩位可能出现的组合进行包络,考察主桥的受力。采用有限元分析软件建立全桥模型,并模拟顶升不同步工况。通过计算分析可知,位移差控制在20 mm以内时,不会对顶升过程中主桥结构的安全性造成显著影响,施工过程中应通过实时的监控测量尽可能地实现同步顶升。

大跨长联V形墩连续刚构桥方案构思与总体设计

昌南大桥跨越赣江,主桥采用跨径组合(75+165+180+180+165+75)m的混合梁V形墩连续刚构桥,桥长840 m,双幅桥宽37.5 m。V形墩刚构桥因结构轻盈、外形美观、跨越能力较强、刚度较大、行车舒适、便于养护等特点,在城市景观桥梁建设中得以广泛应用,介绍国内主跨跨径及联长最大的混合梁V形墩刚构桥的构思、总体方案设计、桥梁结构设计和施工。

主动拉杆式V形墩及0#块支架结构设计及验算

预应力混凝土V形刚构桥具有线条和造型优美、能与环境融为一体的外观特点,能减少墩顶主梁的负弯矩,减少计算跨径。文章以梅山水道跨堤桥V形桥及0#块施工为背景,创新设计了主动拉杆式V形墩及0#块临时支架结构,该结构能自主平衡构件产生的水平分力,使支架架构更稳定,同时减少了工程量,提高了施工效率。在此基础上,文章提出了主动拉杆式V形墩及0#块临时支架结构验算方法及验算结果,进一步验证了结构设计的合理性。

V型墩-连续梁结构设计

洛阳市希望桥采用创新的V型墩-连续梁结构,该结构由V型墩、墩顶系杆、支座以及采用肋梁式横截面的主梁组成。介绍该桥的总体布置、结构设计特点。

钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥静载试验研究

钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥是由V形墩连续刚构桥和连续梁组合形成的新型桥梁结构,主梁结构采用钢-混组合梁。它既有组合连续梁的受力特征,又有V腿刚构桥的受力特征,这种新结构的研究相对较少。本文对某钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥,进行静载试验,研究受力特性。研究结果表明:该桥结构经历了0.86~0.95荷载效率的静力加载试验,试验过程中未发生异常现象;各试验荷载工况下的各控制截面的实测挠度均小于理论计算值,挠度校验系数介于0.75~0.95之间的合理范围;钢梁应力校验系数总体介于0.75~0.95之间,最大相对残余应变未超过15.0%,均满足规范要求。

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥自振特性研究

针对世界上第一座钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥,研究其自振特性,并进行了实桥的自振特性测量。研究结果表明:前3阶自振均不是主梁在竖向的振动,说明该桥的竖向刚度强于横向刚度;1阶竖向振动出现在结构的第4阶自振,频率为3.391 Hz;结构的1阶扭转出现在第6阶自振,频率为4.449 Hz;V腿结构的纵向和横向截面刚度会对钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥整体的自振特性有明显影响。

Investigation on the factors influencing the thickness distribution of superplastic-formed components

In the superplastic sheet forming process, the uniformity of the sheet's final thickness distribution is vital for ensuring the good mechanical quality of the formed components. The influences of the component shape and the contact friction on the final thickness distribution were investigated in this work by using finite element method on a series of axisymmetric models. It was concluded that shape optimization and friction elimination are required to get uniform thickness distribution, and eventually to improve the mechanical quality of the formed components. The constitutive equation of the Ti-6A1-4V superplastic material was also determined on the basis of experimental data.

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥施工阶段受力性能

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥是主梁为钢-砼组合结构、由V形墩连续刚构桥和连续梁组合形成的新型桥梁结构体系。它既有组合连续梁的结构特点与受力特征,又有V腿刚构桥的结构特点与受力特征。但是这种新桥梁结构体系的研究还相对减少。钢-混组合连续梁桥-V腿连续刚构桥的受力性能与施工过程密切有关。围绕中国首座钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥,以弹性理论为基础,结合结构特点和施工工艺,建立了考虑施工过程的全桥有限元分析模型,研究了大桥各个主要施工阶段主梁的受力性能,并模拟了该桥的顶推施工过程,分析了施工工艺对全桥纵向桥面板以及钢梁受力的影响。

填充混凝土对V形钢墩刚构-连续梁桥船撞桥墩的影响研究

以重庆市合川区乡野步道云门试验段连接桥工程4#桥为工程背景,采用Midas Civil建立有限元全桥仿真模型,研究了V形墩刚构-连续梁桥在不同高度的撞击作用下V形墩的受力特点和变化趋势,同时对比分析了V形墩内部填充混凝土对V形墩抗撞击能力的影响。计算结果表明:在船撞作用下,桥梁结构应力不超过钢材的屈服应力,V形墩的弯矩最大值主要出现在墩底和撞击点位置,剪力最大值出现在撞击点两侧截面,位移最大值出现在撞击点及其附近位置;V形钢桥墩内部填充混凝土后可以在一定程度上减小船撞作用带来的弯矩、剪力和变形,增强桥墩的抗撞击能力;综合考虑船撞作用下V形墩的危害程度、工程造价以及顶升混凝土的施工风险,在工期较紧的情况下可以考虑不灌注混凝土。

V形墩-先简支后连续预制箱梁桥力学性能分析——以平潭综合实验区竹屿湖大桥为例

V形墩连续梁桥结构设计合理,造型美观,近几年在景观桥梁中得到了广泛的应用。但是V形墩斜腿与基础交叉处受力复杂,容易出现裂缝,需进行较为深入的研究。基此,以平潭综合试验区竹屿湖大桥为例,分别采用有限元软件Midas/Civil和Midas/FEA进行了全桥结构和V形墩细部结构的强度验算和裂缝宽度验算。结果显示,V形墩计算指标满足规范设计要求,结构性能良好,但必须关注施工过程若干施工要点,以保障V形墩连续梁桥设计与施工协同合作。

V形墩连续刚构桥设计参数研究

V形墩连续刚构桥结构力学状态复杂多变,结构参数较大。为研究V形桥墩连续刚构桥设计参数对结构力学性能的影响,本文以某V形桥墩连续刚构桥为工程背景,基于控制变量法原则,研究了V形墩连续刚构桥不同的边中跨比μ、V腿角度α、中墩约束刚度K等设计参数对结构支反力和内力的影响。研究表明,不同结构参数对桥梁的支反力和内力具有显著影响,其结果对于设计人员从整体把握V形墩连续刚构桥的力学行为、高效地进行总体设计具有积极意义。

异型钢混梁拱组合桥V墩局部受力参数化分析

为研究异型钢混梁拱组合桥V墩局部受力参数的影响,利用大型空间有限元程序建立了异型钢混梁拱组合桥的全桥杆系模型,得出V墩结构关键部位在承载力极限状态下的受力;结合ABAQUS建立了V墩空间有限元精细化计算模型,得到V墩墩身厚度、混凝土强度和倾斜角度对结构的应力及变形的影响。结果表明:墩身厚度为400 cm时,对上部结构和墩身受力、变形影响效益最佳,且对各部位应力与变形最大影响为40%~75%。混凝土强度对结构应力与变形影响较小,且最大影响值多在10%内。倾斜角度对结构应力与变形影响较大,倾斜角度为70°~80°时,此类梁拱组合桥受力、变形和跨越能力综合性能最佳,该研究对同类桥型设计施工具有借鉴意义。

荆州市城北快速路工程V型墩施工研究

V型墩连续刚构桥刚度大,受力合理,能有效的降低主梁的建筑高度,能在一定程度上增加主梁的跨越能力,以荆州市城北快速路跨荆襄河V型墩连续刚构桥为研究对象,对V型墩柱施工中合理的支架搭设、分段及浇筑顺序进行分析,通过对方案优化、过程监测等手段圆满地完成了桥梁的施工,提高了施工质量和施工效率,该方法在V型墩刚构桥施工中具有一定的借鉴价值。

连续刚构桥V形墩叉角角度对地震反应的影响研究

为了研究连续刚构桥V形墩叉角角度对刚构桥动力及地震响应的影响,以实际工程为例,建立空间有限元分析模型,研究V形墩叉角角度对桥梁结构振动性能的敏感性,利用线弹性时程法,分析不同V形墩角度变化对应的桥梁整体地震响应。计算结果表明,V形墩叉角角度不同对桥墩底部内力值有一定影响,桥墩的抗震设计需要考虑V形墩叉角角度。

V形墩刚构桥墩底顶推合龙施工控制

由于目标单一的桥梁施工控制方法不适合指导V形墩刚构桥"墩底辅助顶推"合龙施工,为了保证成桥结构线形和内力状态同时达到设计要求,以上海轨道交通16号线泐马河大桥为例,采用顶推力与位移进行双控。通过有限元软件桥梁博士建模,计算各顶推阶段结构的变形和受力,确定各控制指标的理论控制目标和误差允许值,并监测这些指标实际的变化规律。结果表明:实际线形与理论线形吻合,中跨跨中最大误差23mm,边跨合龙误差小于11mm,合龙精度满足规范要求;成桥结构受力状态与设计结果一致,顶推力在允许的误差范围内,结构处于安全可控状态。

V型墩连续刚架桥的造型与结构方案设计研究

结合石家庄市友谊大街桥的设计,研究了V型墩连续刚架桥的整体造型、桥墩造型及栏杆造型,分析了桥梁造型设计需要考虑的水文、环境、建造技术和艺术体现等影响因素.研究了V型墩连续刚架桥箱梁、V型墩、基础的结构方案,分析了桥梁结构方案设计需要考虑的影响因素,进行了预应力钢筋布置和线形选择.

千岛湖大桥V形墩刚构施工技术

千岛湖大桥主桥为(70+7×105+70+40)m连续刚构,其中1-8号墩为V形墩,介绍V形墩刚构的施工方法、临时水平预应力技术措施及不利工况的计算。

V形连续刚构梁拱组合桥内力分析

以一V形连续刚构梁拱组合桥为研究对象,介绍了V形桥墩连续刚构梁拱组合桥的设计构思,采用自编SMAD有限元计算程序,重点分析了墩身尺寸及边界条件对整个结构的影响。通过优化计算巧妙的解决了收缩、徐变次内力和预应力、温度次内力对结构的不利影响;本桥系梁与拱肋的横向刚度比为1926:1,通过在主梁主要收缩徐变完成后成拱以及对吊杆进行二次调索的施工方法有效解决了刚性系杆柔性拱的横向稳定问题;三维地震反应结果表明桥梁上部各部位的地震力不是该桥的控制内力,说明本桥设计构造具有良好的抗震性能。内力分析方法与结论对同类型桥梁设计施工具有参考价值。

V形刚构桥施工中倒三角区域支架的拆除时机分析

采用桥梁博士软件模拟一座典型的V形墩连续刚构桥的施工过程,为找出支架拆除对传力途径的影响,分别单独计算结构自重、预应力以及收缩徐变内力,然后对单因素分析的结果进行组合。分析结果表明倒三角区域支架的拆除时机对桥梁在施工阶段及成桥后的内力均有显著影响,可达50%以上。建议优先采用早拆支架方案,以使结构受力明确,且对V形墩区域受力有利。