基于零位移与无应力状态控制的斜拉扣挂施工扣索力确定方法

大跨度拱桥常采用斜拉扣挂法开展拱肋施工,但在节段拼装过程中扣索索力和拱肋空间位形之间互相影响,索力优化计算以及扣索状态控制问题复杂。提出改进零位移法结合无应力状态控制法的复合扣索力计算方法:基于改进型零位移法快速得到满足成拱线形要求的扣索力大小,基于成拱索力采用无应力状态法反推各施工阶段扣索索力。该复合方法可避免传统零位移法扣索力不准和反复迭代计算的缺陷,施工中扣索可实现一次张拉,后续节段拼装中无需对扣索进行索力调整。以某跨径430 m大跨度钢管混凝土拱桥缆扣合一施工为工程应用背景,采用的零位移法结合无应力状态法对大跨度非对称式钢结构拱肋进行斜拉扣挂拼装的扣索力求解和施工模拟。分析拼装过程中扣索力变化规律,并对比验证实际线形与目标线形偏差,以及拱肋应力与设计应力之间偏差程度。结果表明,所提出的复合算法理论简单且索力求解计算便捷。所求的扣索力可有效保证拱肋拼装完成及松索后拱肋线形和受力均满足要求。

非对称三塔连体超高层结构连廊施工方案研究

连体超高层结构属于大型复杂结构,时变特性显著。连廊作为连接各塔楼的纽带,其施工过程对整体结构安全性的影响较大,需要对其施工方案进行研究。以某非对称三塔连体超高层结构为研究对象,建立了该结构的数值模型。采用整体提升法和悬臂拼接法作为连廊的施工方案,分别进行了有限元计算,研究了不同施工方案下塔楼的竖向变形、连廊处各塔楼间的变形差、塔楼与连廊连接处单元的内力。结果表明:2种施工方案均不影响连体结构整体施工阶段的竖向变形规律。相较于整体提升法,悬臂拼接法将导致在连廊施工期间及竣工时刻塔楼结构产生更大的竖向变形、连廊处标高差及连廊连接处单元内力。整体提升法更适合本文研究对象的连廊施工。

深中通道中山大桥主桥超宽大节段钢箱梁吊装匹配技术

深中通道中山大桥主桥为主跨580 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用流线型扁平钢箱梁,梁宽46 m(含风嘴),主梁共划分69个节段,标准段长18 m、最大吊重约429 t,采用桥面吊机双悬臂吊装。由于钢箱梁节段自重大、宽度较大、横桥向竖向刚度较小等,在桥面吊机悬臂吊装过程中,会出现钢箱梁匹配面高差过大(最大约63 mm)的问题。为解决该问题,实现梁段精确匹配安装,提出3种钢箱梁吊装匹配方案:“门架+拉索”方案、“牛腿反力架”方案、“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。经有限元仿真分析综合比选,最终选择“一字梁锁定+C形焊缝+部分张拉斜拉索”方案。该方案以箱梁竖腹板为定位点,提前焊接一字梁,采用法兰连接后锁定待拼梁段,部分焊接拼接面内箱梁形成C形焊缝;通过提前挂索并张拉部分斜拉索,减小匹配面已拼梁段横桥向竖向变形,达到箱梁匹配要求。施工中采取了匹配高差调节、局部应力控制、拼接缝宽控制等关键技术,最终将该桥钢箱梁匹配面高差减小至9.8 mm以内,钢箱梁局部应力可控,斜拉索初张过程中钢箱梁应力增量小于10 MPa,且各箱梁节段拼接缝宽可控制在1 cm以内。

基于异步悬臂浇筑的波形钢腹板组合梁桥腹板先行架设研究

达摩沟大桥主桥为主跨105 m的双幅波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥,采用异步悬臂浇筑法施工。针对该桥波形钢腹板架设工作面多、人员调度紧张的问题,基于传统异步悬臂浇筑方案,提出在悬臂初期同时架设2个节段波形钢腹板的优化方案,并通过先行架设腹板的线形控制分析确定采用优化方案的可行节段范围。为验证优化方案的可行性与适应性,采用有限元软件Abaqus建立实体模型模拟其施工过程,对比分析异步悬臂浇筑施工优化前、后结构的受力与变形,并进行实桥应用。结果表明:优化方案下先行架设2个节段腹板的可行范围为2~6号节段,相邻节段腹板的预拱度最大调整值为6.4 mm,优化方案对各节段顶板与底板应力、相邻腹板剪应力及变形的影响均较小,且应力计算值均小于规范要求的强度设计值。施工中偏安全考虑仅在右幅1号墩2~4号节段采用优化方案施工,腹板高程均在可调节范围内,且腹板变形实测值与有限元值吻合良好,证明了优化方案的可行性及适用性。

浅埋隧道悬臂掘进机施工工艺分析与研究

该文主要分析施工前、后的围岩应力状态和围岩抗剪安全系数指标,施工过程中距离隧道轴线4、8 m处,距离拱腰1、3、4、5 m的最大和最小主应力和围岩抗剪安全系数。并得出最大、最小主应力的影响范围在距拱腰0~4 m内。施工完成后距离拱腰越近,围岩的抗剪安全系数越大,并且距离拱腰0~3 m安全系数降低,在3 m以后安全系数增加。综合比较得出三台阶法施工对围岩的扰动性最小。

广州白云国际会议中心国际会堂结构设计和施工重难点

采用YJK和ETABS对广州白云国际会议中心国际会堂结构进行弹性分析,采用Perform-3D进行罕遇地震作用下的整体结构弹塑性动力分析,并通过采取针对性的加强措施,改善了结构受力,提高了结构抗震性能,达到了预设的抗震性能目标。对大跨度钢结构构件进行方案选型,提出了大跨度钢结构桁架局部构件后装施工控制法和大悬挑钢结构桁架构件局部弯矩释放法,可以有效地减小结构构件局部受力,更加经济合理。对主会场大跨度楼盖进行竖向舒适度分析,结果表明竖向振动加速度满足规范要求,人群激励模式起控制性作用。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,很好地实现了建筑功能及建筑造型,以及项目快速建造的要求。

公铁平层斜拉桥钢箱梁双悬臂施工控制技术

宜宾临港长江大桥主桥为(72.5+203+522+203+72.5)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,公铁平层,3号塔两侧钢箱梁采用双悬臂施工,4号塔边跨侧钢箱梁采用顶推施工,中跨侧钢箱梁采用单悬臂施工。基于无应力状态法控制理论,采用SCDS软件建立主桥有限元模型进行施工控制计算。主梁双悬臂拼装时利用边、中跨侧桥面吊机对称同步起吊待安装梁段并调整其空间位置,采用相邻梁段相对高程控制法进行精匹配;斜拉索索力以无应力索长张拉进行控制;中跨侧悬臂端临时辅助压重措施,完成钢箱梁跨越式过辅助墩和顶升式上过渡墩的施工。该施工控制技术确保了钢箱梁双悬臂施工和边跨2次上墩顺利完成,保证了塔梁临时竖向锚固束受力合理,桥梁结构受力和塔偏未超限,结构线形和索力偏差满足要求。

预应力混凝土梁桥关键施工技术探讨

预应力混凝土梁桥中波纹管、混凝土浇筑及钢绞线等的施工质量直接影响项目整体的施工品质、周期及后期的运营维护环节。应用预应力混凝土梁桥施工技术,可提高桥梁的刚度及抗拉强度等,但应用过程中也出现了部分问题。文章总结了预应力混凝土梁桥常见的施工工法,并针对相关问题提出了改进措施。分析表明,采用合理的防治措施可有效减少出现波纹管堵塞、混凝土裂缝及滑丝或断丝问题的风险;挂篮悬臂法能在避免使用重型设备的前提下保障施工安全。

大跨径波形钢腹板节段梁悬拼施工工法的应用与优势

文章以南阳湘江特大桥的大跨径波形钢腹板节段梁安装为例,采用了桥面吊机进行波形钢腹板PC组合梁对称悬臂拼装,阐述了波形钢腹板节段梁的结构特点和悬拼施工工法的原理及步骤,总结了该工法的优势,包括施工效率高、周期短,结构强度和稳定性高,节约材料和人力成本,有利于工地现场管理和控制质量等。该工程案例验证了大跨径波形钢腹板节段梁悬拼施工工法的实际应用可行性。

预应力混凝土连续箱梁支架悬浇施工工艺研究

为提高箱梁支架的承载力,增强箱梁结构的稳定性,减少桥梁工程中存在的安全隐患,本文引入预应力混凝土悬浇施工原理,以某地区X桥梁工程为例,针对连续箱梁支架施工工艺展开研究。首先对连续箱梁边跨悬浇段进行处理,保证支架地基处理、支架搭设与支座安装的稳定性;然后计算连续箱梁支架承载力,避免支架在实际应用过程中受到的承载力超出其设计范围;最后采用预应力混凝土分层浇筑的方法,进行连续箱梁支架悬浇施工。结果表明:悬浇施工工艺使箱梁支架的顶板应力值由0.37 MPa提升到1.28 MPa,底板应力值由0.39 MPa提升至1.41 MPa,且在预应力荷载不断增加的条件下,箱梁支架未出现明显位移情况,箱梁结构较为稳定,可行性较高。

大跨度连续梁桥挂篮悬臂浇筑设计与施工

文章介绍了大跨连续梁桥采用挂篮法进行悬挑式布置的设计和施工技术,提出了在设计中应注意悬挑装置的选用、悬挑长度和支座设计、预应力钢束的布置和张拉,以及混凝土的浇筑和震动。通过具体工程实例,文章就悬臂长度、构造型式等因素对其施工效果的影响进行了探讨,研究成果可为大跨连续梁桥挂篮法施工提供理论依据,确保项目安全、高效、高质量地完成。

基于多维度分级指标的连续刚构桥现浇段施工方案评选

预应力混凝土连续刚构桥因其结构刚度大、施工技术成熟的优势,在跨越山区沟谷等复杂地形中被广泛运用。支架现浇法是进行边跨现浇段浇筑的传统方法,但当两端桥台(墩)处于陡坡时,采用该法面临着支架体系失稳加剧的挑战。针对沟谷陡坡地形处边跨现浇段浇筑的技术难题,基于典型施工风险分析,提出了3种施工方案:支架现浇法、挂篮悬挑法、桥台悬托法;建立了进行方案比选的多维度分级评价指标体系及方法;以某连续刚构桥为案例,采用有限元程序对多维施工性能指标展开分析,最终确定了挂篮悬挑法为最优方案。实践结果表明,采用挂篮悬挑法浇筑边跨现浇段能满足沟谷地形条件下的施工安全与经济要求,验证了本文设计方案及评选方法的合理性。

大跨度预应力混凝土连续梁桥合龙施工技术研究

合龙段施工是预应力混凝土连续梁桥施工的重要环节,关系到全桥的受力和线形状况。以某黄河大桥主桥合龙段的施工为工程背景,探讨了预应力混凝土连续梁桥合龙施工的时间选择、合龙方案的选择、合龙顺序、体系转换以及施工配重等方面的内容,为类似桥梁施工提供了有价值的技术资料。

大跨预应力混凝土连续梁桥悬臂施工结构控制分析

目的研究大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工的成桥线形和受力情况,为施工控制提供理论依据,并指导桥梁的设计和施工.方法模拟分析大跨度预应力钢筋混凝土连续桥梁悬臂施工的受力状态和变形特点,得到桥梁结构各个施工阶段的受力状态和变形,利用TDV软件建立桥梁模型,分别采用正装分析法、倒装分析法和无应力状态分析法,对桥梁施工过程进行结构控制分析.结果模拟分析出桥梁结构在各个施工阶段的变形和受力状态以及它们的变化规律,保证桥梁成桥的线形和受力情况符合设计要求.结论根据结构控制原理并结合模拟分析数据特点,正装分析法适用于施工过程中结构应力计算,倒装分析法适用于施工过程中立模标高的确定,无应力状态分析法适用于预测成桥状态下的结构应力和线性情况.

混凝土斜拉桥施工控制温度影响及其现场修正

提出了结合温度实测值描述混凝土斜拉桥温度场的分段多项式函数法,并在现场试验的基础上对斜拉桥温度影响的计算方法进行了研究;根据前支点挂篮悬臂现浇法的特点,提出了一套完整的可结合施工控制参数识别和预测的温度影响现场控制和消除处理方法,该方法能够实时地应用于现场分析。经过实桥施工过程验证,该方法具有较好的控制效果,可用于斜拉桥施工控制温度影响的现场修正。

大跨度钢管混凝土拱桥安装线形控制方法研究

为解决大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱架设过程中存在的索力偏差大、线形调整难、索力与标高不匹配等问题,提出"宁高勿低、宁静勿动"的线形控制原则和一种新的扣索索力计算方法。以某主跨360m铁路钢管混凝土提篮拱桥为例,对比新方法的计算索力与实际张拉索力的差异,研究各节段在架设过程中的线形变化及预抬高对节间焊缝宽度的影响。研究结果及实际工程表明,该线形控制原则和索力计算方法具有较高的索力计算精度,能够保证节段重量由缆索吊承载向扣索受力的顺利转换,满足成拱线形光滑的要求,且可实现扣索一次性张拉达到线形控制目的。

悬臂浇筑法在国外大跨度混凝土拱桥施工中的应用发展

介绍近年来国外几座大跨度拱桥悬臂浇筑施工的情况,它们各具特点、各有创新,其所采用的先进的设计理念、施工和监控技术对我国今后采用悬臂浇筑法修建拱桥提供了很好的参考价值。

南沙大桥主桥箱梁挂篮悬浇施工技术

本文介绍了南沙大桥主桥箱梁挂篮悬浇施工工艺。

波形钢腹板矮塔斜拉桥施工阶段稳定性分析

波形钢腹板矮塔斜拉桥以其新颖的结构形式、优良的受力特性、较好的材料利用效率,修建数量日益增多,因其多采用薄壁钢腹板和刚构薄壁高墩的结构形式,使得对该类桥型施工过程中稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究方法:利用ANSYS有限元软件建立朝阳沟波形钢腹板矮塔斜拉桥空间块体+板壳组合单元精细计算模型,计算纯剪切荷载作用下钢腹板的失稳模态;选取施工关键阶段,计算悬臂施工状态的弹性稳定性;考虑材料非线性、几何非线性和混凝土材料的开裂和压碎特性,计算悬臂施工状态非线性稳定性。结果表明:波形钢腹板构造按弹性屈曲强度公式计算最小值为348.3 MPa(合成剪切屈曲),有限元方法计算的剪切屈曲最小值为517.9 MPa,均大于材料剪切屈服强度199 MPa,结构承载力按剪切屈服强度控制;矮塔斜拉桥拉索的弹性支撑作用,增强了波形钢腹板稳定性,施工中主要是主墩的平面内侧倾失稳,不会出现波形钢腹板的失稳情况;考虑材料非线性和几何非线性求得悬臂施工阶段的非线性稳定系数仅为弹性稳定系数的41%～34%,悬臂越长,非线性效应对稳定性的影响越突出;施工荷载对悬臂施工状态的稳定性影响很大,最不利工况下结构的非线性稳定系数为5.13,结构稳定性仍满足规范要求。

基于模糊综合评判法的预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工风险评估

本文基于模糊综合评判法对预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工风险评估开展了研究。首先采用专家调查法和层次分析法进行预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工风险因素识别和指标体系划分,再针对两级指标体系开展模糊综合评判分析,进行悬臂浇筑施工风险定量评估,分析结果为工程施工风险控制提供了依据。研究表明基于模糊综合评判法的工程施工风险评估方法具有较好的实用性和合理性,可为相关工程施工风险评估工作提供参考和借鉴。