中小跨径混凝土3D打印箱型拱桥数字化设计建造

本文对西安市考古公园混凝土3D打印景观拱桥的结构组成及建造方式进行介绍,详细阐述拱桥核心设计元素。拱桥设计基于混凝土3D打印路径规划重构、简化古代青铜器饰纹“雷云纹”,并将其作为拱桥的外观的主元素。结合混凝土3D打印系统的打印能力及拱桥结构特点对拱桥进行优化分块,根据结构设计需求配制打印材料,完成拱桥上部结构设计建造。基于ANSYS软件对该拱桥进行数值模拟,分析其结构强度及动力特性,计算结果表明拱桥各项性能参数符合设计要求。最后结合拱桥打印构件组装和整体安装的特点,对混凝土3D打印箱型拱桥的施工工艺进行阐述。

跨越既有线路钢箱梁顶推施工有限元仿真分析

崔家崖特大桥钢箱梁项目是当地一项重要的民生工程,该项目跨越既有中川铁路,与既有线中线交角为75°,施工具有一定的难度和危险性。为顺利地完成施工任务,采用顶推的方式进行钢箱梁的施工作业,并采用多种施工模拟软件对崔家崖特大桥钢箱梁项目进行施工仿真模拟分析,来保证结构的刚度、强度、稳定性。分析表明,在整个顶推施工过程中,钢箱梁最大组合应力为31.0 MPa<265 MPa,发生在钢箱梁支点处,导梁最大组合应力为62.7 MPa<250 MPa,发生在导梁的中间部位,钢箱梁挠度最大值21.8 mm、导梁挠度最大值48.0 mm,且都发生在导梁最大悬臂长度为33.3 m时,均小于L/400=83.2 mm,强度、刚度、稳定性均满足相关要求;钢箱梁局部受力分析,最大应力为137.5 MPa<265 MPa,发生在钢箱梁与垫梁接触位置的端部,满足相关规范要求;导梁局部受力分析,最大应力为176.5 MPa<265 MPa,发生在导梁与垫梁接触位置的端部,满足相关规范要求。

多跨连续钢管混凝土拱桥拆除关键技术研究

以鉴湖大桥拆除工程为研究背景,对复杂情况下钢管混凝土拱桥的拆除进行研究,首先介绍了目前桥梁拆除的方法和应用现状,并结合该桥梁拆除的难点提出了3种拆桥方案,通过比选确定适用于该桥的拆除方案,对拱桥拆除的总体顺序进行说明,之后分析了各施工阶段的受力特性,对拆除中位移和应力的最不利阶段的理论值和实测值进行对比分析,最后研究了材料强度和温度对结构位移和应力的影响。结果表明:钢栈桥龙门吊法最适合于有通航要求且空间受限的桥梁拆除;翼缘切割后可增大两侧作业空间,减小梁体自重;腹板拆除过程中,结构的应力和位移值与梁体悬臂长度成正比;应力和位移的理论值较实测值偏小;材料强度和温度的变化不影响结构的受力规律,结构应力和位移与材料强度成反比,与温度成正比。

基于三维激光扫描的钢箱系杆拱桥施工全息质量控制关键技术研究

在进行钢箱系杆拱桥施工的过程中,通过应用三维激光扫描技术不仅能够模拟钢箱系杆拱桥的施工过程,提前发现施工过程中存在的不稳定因素,还能够对钢箱系杆拱桥施工方案进行不断优化,提高其整体施工质量。总结分析钢箱系杆拱桥施工特点、三维激光扫描技术在钢箱系杆拱桥施工的应用作用、具体应用以及钢箱系杆拱桥施工全息质量控制关键技术等内容,为钢箱系杆拱桥施工质量控制提供参考。

网状系杆拱桥异形截面钢箱拱建造线形控制技术

以济南齐鲁黄河大桥为例,网状系杆拱不规则截面钢箱拱桥建造线形控制是一个较为复杂的过程,需从技术准备、拱节段加工、大节段试拼装、桥位安装等阶段重点控制,针对各个阶段主要控制点的研究,制定技术实施方案或作业指导书,严格控制各个工序技术项点或要求,通过项目实践,钢箱拱建造线形满足设计要求,线形顺滑,观感优良。

大跨高低塔钢箱叠合梁斜拉桥参数敏感性分析

以一座主跨480 m的高低塔钢箱叠合梁斜拉桥为例,首先,采用Midas/Civil软件建立了斜拉桥施工全过程有限元模型;然后,研究了结构各构件的弹性模量、重量、无应力索长等设计参数变化对斜拉桥成桥状态下结构力学行为的影响,并基于综合敏感因子量化了主梁线形、塔偏、索力以及主梁应力等结构响应对各设计参数的敏感程度;最后,研究了斜拉桥最大悬臂状态下端部竖向位移随温度的变化规律。结果表明:无应力索长制造误差对结构受力影响最大,综合敏感因子为0.9880;主梁重量影响次之,综合敏感因子为0.0042;拉索、主梁、索塔与桥面板弹性模量影响不大;拉索重量影响最小。基于此,建议在高低塔钢箱叠合梁斜拉桥施工监控时重点控制拉索无应力索长与主梁重量,同时注意温度的影响。

温州市七都二桥总体方案研究

七都岛作为温州国际未来科技岛的核心载体,其交通压力日益剧增,亟需谋划新通道以解决岛上的出行问题。从建设条件、纵断面控制因素等方面探讨建设的可行性;考虑慢行交通技术要求研究不同的接地方案;从景观定位论述主桥采用七跨连续中承式+上承式组合拱桥方案的合理性;考虑本桥特殊的交通功能,对比不同类型双层桥面结构形式,提出上层采用双边箱钢箱梁结构形式,下层采用钢桁架结构形式。该方案可为跨江市政桥梁设计提供参考。

通航水域钢箱系杆拱桥快速安装施工关键技术研究

为了研究通航水域钢箱系杆拱桥的安装施工技术,以某网状吊杆钢箱系杆拱桥为依托,通过理论分析与数值模拟相结合的方法对系杆拱桥钢构件的合理分段、安装施工工序工艺、临时支架合理形式及施工过程的受力特性进行了研究。形成了基于陆运大节段吊装的合理分块方法,设计了拱肋一体临时支架结构;并形成了大节段安装工艺,保证临时通航条件下大节段吊装的合理工序;确保了施工过程结构的安全性,分析了结构的变形规律。研究形成的大节段施工方法可为类似桥梁的施工提供参考。

跨临港大道景观桥的结构设计与计算分析

异型拱桥因其姿态多变,在城市景观桥梁建设中应用较多。跨临港大道景观桥采用横向非对称、纵向偏态拱型式,主跨130 m,主梁为分体双箱弧形梁,中间以横梁联系。文章对其结构设计、施工控制和计算分析做全面介绍,总结了该类桥梁的结构特点和受力特性,并提出了改善其受力性能的方法,可为类似项目的设计提供有益的参考。

“边浇边灌”快速施工条件下拱坝温控防裂研究

混凝土拱坝建设周期较长,温控要求严格;但有时为缩短工期,会采用“边浇边灌”方式,即上部浇筑新坝块的同时,下部老坝块进行灌浆封拱。由此产生的难题是上部一期冷却和下部二期冷却同步进行,温度梯度控制难度更大。为研究此工况下合理的温控方法,以在建拱坝为依托,建立三维有限元计算模型,对比分析浇完再灌方案和不同边浇边灌方案下坝体的温度及应力情况。结果表明,边浇边灌工况需要更为严格且精细的温控措施才能确保拱坝防裂安全,通过采用长时间缓慢的一期冷却、尽早开展缓慢的二期冷却、增设第三期冷却形成合理的温度梯度,以及加强表面保温等措施,可有效控制坝体拉应力。研究结果适用于拱坝快速施工。

基于毫米波雷达测控的桥梁状态评估与数值仿真分析

为研究悬臂施工的特大桥关键施工节点及结构的自动化监测技术,在悬臂施工桥段的沉降变形及受力阶段开展0#块雷达测控、施工节段沉降变形监测及整桥力学响应监测.将实际施工中受力和沉降变形的测控数据与仿真数据进行对比分析,通过两者的吻合度来判断施工过程中桥段的安全状态.借助数理统计方法,对比雷达测控数据与传统监测数据的精确性.研究结果表明:雷达测控可在全天候开展工作,并能够结合施工日志,对云图中典型波动进行分析;毫米波雷达测控0#块沉降变形值的拟合值为0.05144,优于传统监测手段的0.00632,与数值模拟曲线相关性更强;施工全周期内,整桥各节段受力及沉降变形的监测数据围绕理论值波动,且波动幅度较小,连续梁始终处于安全状态.

跨高速铁路运营线钢箱梁拖拉快速施工方案与控制

为研究桥梁跨越繁忙高速铁路运营线的施工方案与施工控制,以常益长高速铁路(常德—益阳—长沙)跨既有石长铁路(石门—长沙)拱形塔斜拉桥的钢箱主梁施工为依托,开展施工方案分析,通过有限元分析研究施工临时塔索方案及施工全过程主梁受力与变形,并结合现场实测对施工进行控制。结果表明:基于滚轮式重物移送器两侧相对拖拉法施工及无合龙段的合龙施工方案能够满足一个天窗期内快速施工要求。临时塔索方案合龙面高差为0.2 mm,转角差基本为0,扣塔受力与稳定性良好,拖拉至就位全过程中主梁应力均在合理范围内,满足合龙要求。各关键工况下线形及应力监控理论值与实测值吻合良好,线形误差在2 mm以内,控制截面主梁上下缘应力最大误差均在10%以内,应力远小于容许应力200 MPa,施工过程控制精度高。

某各层弱相关悬挂结构施工模拟分析

某高层连体结构采用各层弱相关的悬挂结构体系,屋顶转换桁架悬挂8层以实现建筑挑空的造型。采用有限元软件MIDAS Gen对悬挂结构进行施工模拟分析,真实模拟了悬挂结构体系的成形过程,反映了结构各阶段的真实受力状态。通过对比分析证明用YJK等效模型进行结构设计是偏于安全的。两种施工方案的分析结果对比表明:采用施工控制措施实现了悬挂楼层钢梁的内力重分布,优化了梁高,具有较好的经济性和实用性。通过分析确定了屋顶转换桁架起拱值、楼层钢梁起拱值及钢拉杆的下料长度,避免了因楼面找平而造成楼面装修超载,保证了结构安全。通过计算确定了装修荷载及活荷载作用下相邻楼层的相对变形,验证了幕墙龙骨间隙取值的合理性。

上承式钢筋混凝土箱型拱桥主拱圈施工技术

以天门大桥拆除新建工程为背景,介绍了上承式钢筋混凝土箱型拱桥主拱圈施工及监控技术。详细阐述了主拱圈从支架基础施工到混凝土浇筑完成后拆除支架和模板的施工全过程,同时从线形控制与混凝土应力-应变测量两个方面介绍了主拱圈施工监控这一关键技术,以探讨保证拱桥施工过程中主拱圈的质量和安全的方法。

下承式连续梁拱组合体系桥施工监测技术研究

以某桥梁施工项目为依托,提出一套经济高效的施工方案,同时,基于系统化的监测技术,实现了对该桥施工过程中主梁、拱肋、吊杆等关键结构的应力和变形监测,建立有限元计算模型,对桥梁进行全施工阶段仿真模拟,将仿真计算理论值与实测值进行对比分析,结果表明:吊杆张拉结束后,结构应力符合设计要求,主梁跨中下缘中点位置承受最大拉应力16.2MPa,与之对应的上缘中点处则产生了相对较大的压应力;吊杆张拉前后,主梁左右幅高程差与理论值相差较小,主梁与拱肋制作和安装线形符合设计要求;全桥吊杆张拉完成后,索力与设计值控制在5%以内,吊杆张拉力与理论值误差均在10%以内,索力分布均匀。仿真分析和应力、施工监测结果表明,该桥的施工方案经济合理,可为同类工程提供有益借鉴。

钢箱提篮拱桥施工控制的关键技术研究

为了探讨大跨钢箱提篮拱桥施工控制的主要内容和技术难点问题,针对钢箱提篮拱桥施工控制的关键技术,提出一次张拉到位的思想方法确定主拱圈安装过程中的扣索索力和定位标高。应用扣索一次张拉到位的控制思想,对一座钢箱提篮拱桥实桥进行了施工控制计算,得出了合理的扣索索力和定位标高。通过与实测值比较验证了该方法是可行的和有效的。该方法可应用于采用斜拉扣挂施工工艺的其他拱桥的实际控制工程中。

攀枝花新密地大桥拱圈悬臂浇注施工监控

攀枝花新密地大桥为主跨182m的混凝土拱桥,采用悬臂浇筑法施工拱圈,为确保施工过程的安全性和成桥状态的准确性,需要在施工各阶段对线形、索力及应力等参数进行监控。以上游拱圈监控工作为背景,利用MIDAS Civil建立全桥空间分析模型,基于正装法计算出各拱段浇筑及张拉过程的理想结构参数,在误差允许范围内合理调整扣锚索的索力来调整悬臂结构的实际状态,再根据拱段实测参数修正监控计算模型,达到计算模型与实桥施工状态的统一。施工过程中对拱圈线形、扣索和锚索的索力、拱圈应力、临时塔位移等结构参数的监控结果表明,主拱圈各项参数控制良好,满足设计要求。

京沪高铁96m系杆拱桥施工过程有限元分析

以京沪高铁跨锡北运河钢管混凝土系杆拱桥为背景,运用ANSYS软件对大桥的施工全过程进行仿真分析,并将关键工况下有限元分析结果与桥梁监测成果进行对比分析.研究表明,有限元结果与实际监测成果较为吻合,可为施工监控提供可靠的理论支持.

钢管混凝土拱桥施工控制可视化仿真计算系统

针对钢管混凝土拱桥施工控制的要求 ,提出了以可视化仿真计算对施工过程进行直观仿真分析的系统框架。详细地介绍以 Auto CAD为图形支撑平台的钢管混凝土拱桥施工控制可视化仿真计算系统的结构和功能 ,并以实例说明了该系统在拱肋吊装过程中能够实现预测、现场实时监控的目的 。