钢筋混凝土拱桥悬浇-骨架组合法主拱关键设计参数研究

钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑与劲性骨架组合法在国内实践应用较少,设计中该类拱桥主拱结构关键参数取值缺少依据。为此,采用调研与结构分析方法,调研整理了国内外采用悬浇法或悬浇-骨架组合法设计施工的31座钢筋混凝土拱桥。在此基础上对主拱结构的拱轴线、拱轴系数、矢跨比、拱圈截面高度等尺寸、悬浇-骨架组合法的劲性骨架区段长度、拱上建筑跨径布置等主要设计参数取值进行分析研究,提出了100 m以上跨径的钢筋混凝土拱桥拱圈截面高度估算公式,以及拱轴系数、矢跨比、拱圈截面尺寸、劲性骨架区段长度、拱上建筑跨径布置的取值建议。

水平承载桩的强度和刚度的有限元分析

针对在建的广东省某油气化工程项目中码头桩基在挖泥船清除群桩之间淤泥产生的水平荷载作用下的安全问题,运用有限元方法进行了实体模拟.分别建立了梁单元模型和弹性半空间地基模型,计算了在水平荷载作用下钢管混凝土复合灌注桩危险截面的弯曲应力、切应力以及桩顶的水平位移,校核了桩基的强度和刚度.结果表明:桩基在受到清淤船的水平碰撞力作用下,允许承受的最大水平荷载和最大水平位移均满足现有规范的要求,桩基不会受到任何损害.研究方法和研究结果可为工程建设部门和设计单位等提供决策依据.

工法对某大跨拱桥残余变形和受力的影响研究

混凝土拱桥由于其结构特点和材料性能,运营后期不可避免会产生残余下挠变形,直接影响到结构受力和行车安全。以某一在建的铁路大跨度混凝土拱桥为对象,系统研究了3种典型施工方法(悬臂拼装法、悬臂浇筑法和劲性骨架法)的可行性,分析了不同工法对结构长期残余变形和受力的影响,获得了3种工法中采用劲性骨架法的结构长期残余变形最大;采用悬臂拼装法和悬臂浇筑法的结构,主要控制截面成桥后的应力发展趋势基本一致,且变化幅度基本相同,采用劲性骨架法施工的拱脚、L/4和拱顶截面后期应力明显降低。研究结果表明:采用劲性骨架方法形成的拱圈,由于顶、底板应力分布不均匀加剧了后期的残余变形;较短的工期会造成悬拼法成拱的结构后期残余变形较大,应适当延长混凝土节段预制时间;劲性骨架施工法由于骨架的存在使得混凝土的徐变内力进行重分布,混凝土受力减小。

悬臂浇筑法中劲性骨架段的合理长度

悬臂浇筑与劲性骨架组合施工法是一种新型的钢筋混凝土拱桥施工方法,相较于悬臂浇筑施工,不仅可以缩短拱圈悬臂浇筑段的长度,减轻悬臂的质量,降低对扣锚系统的要求,而且能够尽快形成拱结构,从而减少施工风险,缩短工期,提高钢筋混凝土拱桥的经济性。从主拱圈自身受力特点、扣索力的利用效率、施工过程最大扣索力、拱圈拉应力等几个方面分析了悬臂浇筑与劲性骨架组合法中劲性骨架段合理长度的选取。结果表明劲性骨架段长度取跨度的0.38~0.54倍最为合理。