系杆拱顶推施工方案及力学性能研究

为了探讨系杆拱结构的顶推方案及在顶推过程中的受力特点和设计要点,以某系杆拱桥的整体顶推施工工程为例,建立有限元模型,分析了系杆拱及导梁在不同顶推方案过程中的最值应力分布及挠度变形情况。研究结果表明:原吊杆连接方案(方案一)下,主梁及导梁变形过大,主梁应力过大,方案不可行,可通过增加梁高或者板厚来降低应力及变形,然而该法会造成外形不美观、造价偏高等情况;采用临时撑杆连接方案(方案二)时,受力得到优化,方案可行,然而靠近临时撑杆和端横梁的拱肋会出现较大应力,靠近顶推端部的两根临时撑杆中间主梁处会出现较大应力和变形;在导梁范围内,导梁端部会出现最不利挠度,需要注意控制导梁的整体刚度以及辅助墩上装置的竖向调节量,以免导梁和桥墩相撞。

斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板裂缝成因分析与防裂措施研究

为了解斜拉桥施工阶段π型混凝土梁翼缘板斜向裂缝成因并制定合理的防裂措施,以某主跨120 m的π型预应力混凝土梁斜拉桥为背景,针对其悬臂施工阶段主梁翼缘板下表面出现斜向裂缝的现象进行分析。采用ANSYS软件建立该桥施工阶段杆系模型与混凝土梁实体模型,分析梁体自重、斜拉索张拉、预应力张拉、混凝土收缩、混凝土水化热作用下主梁翼缘板下表面应力情况。结果表明:梁体自重及斜拉索张拉作用下,翼缘板下表面未出现拉应力;横向及纵向预应力张拉作用下,翼缘板下表面产生一定的拉应力,但未超过混凝土抗拉强度标准值;混凝土收缩作用下,翼缘板下表面产生极小的拉应力,不会引起裂缝;混凝土养护过程中水化热作用下,翼缘板下表面混凝土与周边混凝土存在一定温差,部分测点第一主应力超过混凝土抗拉强度标准值,是开裂的主要原因。针对混凝土水化热作用影响,提出主肋布置冷却水管与翼缘板下方火炉加热并用的防裂措施,建立热流耦合模型分析防裂效果。结果表明:所采用的措施能够改善主梁养护过程中水化热温度场分布,各测点第一主应力均未超过混凝土抗拉强度标准值。

城市立交桥桥墩上部盖梁UHPC120混凝土实践

城市立交桥盖梁质量要求极高,为达到设计指标,应用UHPC120混凝土是一种新的解决方案。采用UHPC120混凝土一次成型施工来保证其结构力学性能要求,但盖梁体积大,内部最高温度可达120℃以上,温度应力和收缩应力叠加,UHPC120混凝土实体容易开裂,甚至报废。通过实际工程应用,找到解决方案。

顶推中不同临时墩间距对某无横撑拱桥的影响

为探讨顶推中不同临时墩间距对无横撑拱桥的影响,以某钢桁架拱桥整体顶推施工工程为背景,建立有限元模型,分析不同临时墩间距布置时钢桁架拱桥在顶推过程中的最值应力和挠度分布情况,拱桥及构件敏感位置的稳定性,以及第2种临时墩布置时主墩和临时墩在顶推过程中的反力变化情况。研究表明:拱桥的下弦杆PL01临时墩处主梁(跨中杆件)和拱肋端部受力最不利,且临时墩间距越大,产生的应力越大;导梁端部出现最不利挠度,且临时墩间距越大,变形越大;临时墩间距越大,上弦杆的稳定性越差;第2种临时墩布置时,主墩和临时墩在顶推至最大悬臂和顶推就位2个状态下达到最不利反力情况,且临时墩起关键作用。

波动载荷下双级减压器反馈膜片力学性能分析

为研究波动载荷下航空推进系统双级减压器反馈膜片的力学性能,建立推进系统高压气路AMESim仿真模型并基于测试结果验证了AMESim模型的准确性,获得双级减压器反馈膜片波动载荷,利用波纹膜片大挠度变形理论验证载荷与挠度关系,以波动载荷为边界条件对反馈膜片进行有限元分析,研究膜片材料、波纹形状及尺寸对反馈膜片力学性能的影响规律。研究结果表明:不锈钢AISI 304材料的反馈膜片性能最好,其次是铜合金T52500材料;波动载荷下圆形波纹反馈膜片最大变形量最小,膜片力学性能最优;波纹宽度在1.5~2.5 mm范围内的不锈钢圆形波纹反馈膜片力学性能最佳。研究结果可用于波纹膜片的定量分析和定性预测。

钢箱梁桥相对支座位置纵向偏移施工误差限值研究

针对钢箱梁体支座设计位置相对偏移误差,建立钢箱梁的全桥模型,研究不同支座位置偏移情况下的局部变形和应力。通过提取跨中、支座上方顶板竖向变形,分析支座偏差对顶板结构位移的影响。基于横隔板、加劲构件和底板交界处的应力,研究不同支座偏差下局部峰值应力的变化规律。结果表明,梁体相对支座偏移对钢箱梁顶板与横隔板变形及受力的影响较小。竖向加劲板与底板均在支座偏移50 mm后,构件峰值应力及局部应力增幅显著,顶推施工中应重点监测。考虑到竖向加劲板为支座偏差下的钢箱梁最不利构件,建议取50 mm为支座偏移限值,以确保顶推施工安全,但具体偏移限值需参考实际施工。

洛溪大桥拓宽工程双壁钢围堰结构受力分析

为了研究洛溪大桥拓宽工程Z3#主墩承台所用八边形双壁钢围堰挡水结构的力学性能,采用有限元软件ANSYS对该钢围堰关键施工阶段的受力特征进行仿真分析,以保证钢围堰在施工阶段的安全性。研究结果表明:1)钢围堰内封底混凝土达到设计强度,且围堰内的水抽干时所对应的工况为最不利工况,此时结构的最大变形为7.18 mm,出现在围堰横桥向壁板的中部;2)结构的最大应力为180.25 MPa,出现在水平横撑棱角附近,其中水平横撑处于第2节围堰下端至第1道内支撑的中间位置;3)在施工阶段中,八边形双壁钢围堰的变形和最大应力均小于设计值,结构刚度和强度满足要求。

过街天桥施工技术研究

随着经济的发展,一条条交通路线随之跃然到城市版图之上,然而大量快速路的建立也使得行人与非机动车的通行受到一定的阻碍,人行过街天桥可以很好地解决这一问题。以某天桥为例,对其施工过程进行研究,重点介绍支架的施工过程,并进行施工模拟计算,施工过程可分为2个工况,分别为安装一侧钢梁时支架的受力计算与两侧安装完毕时的支架受力计算。模拟结果表明,工况一下的支架最大应力发生在支管上大小为75.1 MPa,最大挠度发生在垫梁上大小为1.3 mm;工况二下的支架最大应力发生在支管上大小为101.3 MPa,最大挠度发生在垫梁上大小为1.5 mm。

基于无应力状态法的斜拉桥施工控制仿真分析方法

以一座主跨442 m的大跨度钢混叠合梁斜拉桥为工程背景,文章利用Midas Civil建立该桥的三维空间有限元模型,研究无应力状态法在斜拉桥施工控制仿真分析中的可行性。首先,基于无应力状态法建立施工状态与成桥状态之间的联系;其次,以成桥状态下拉索对应的无应力长度做施工阶段正装,分析消除非线性等因素产生的影响。经过数次迭代分析,可使成桥索力与目标索力闭合,同时主梁弯矩趋向目标弯矩。施工完成后的监测数据表明,无应力状态法能较好地模拟该斜拉桥的施工过程,验证了利用无应力状态法进行斜拉桥施工控制仿真分析的可靠性和便捷性,为类似斜拉桥的施工控制仿真分析提供参考。

斜拉桥索梁锚固区应力分析

依据某矮塔斜拉桥,对索梁锚固区主梁受力进行现场试验,明确整个施工过程中的应力变化规律。通过采用弹性边界条件的索梁锚固区精细化分析模型,将计算结果与实测结果进行对比,验证了分析模型的准确性。同时,对索梁锚固区的主梁进行参数分析,研究索梁锚固区主梁在不同状态下的应力分布规律。结果表明:(1)在整个施工过程中,主梁索梁锚固区不同测点的应力在拉索张拉和下一根拉索安装前的应力变化较大,之后趋于稳定,翼缘板上部位置出现了拉应力。(2)收缩徐变、整体升温和整体降温对主梁混凝土压应力的影响较小。(3)温度变化对翼缘板锚固区混凝土的拉应力影响较大,桥梁设计时应充分考虑温度变化对索梁锚固区主梁翼缘板混凝土横向应力的影响。

基于体内力无应力状态法的斜拉桥施工阶段调索计算分析

由于施工阶段体系和成桥体系不同,优化确定斜拉桥成桥目标索力后,需要采用科学合理的算法确定施工阶段的张拉索力,以保证施工阶段和成桥状态索力的闭合。对基于体内力无应力状态法进行斜拉桥施工阶段调索的计算原理和计算方法进行阐述,包括施工阶段无应力索长相关的伸长量和索力计算、按接续累计位移激活单元的方法计算实际累计位移、用支座变形前激活保证永久支承和成桥状态一致、施加临时荷载保证曲率连续、利用体外力和体内力转换调索工具进行收缩徐变迭代,以及不需采用双单元的二次张拉计算等关键技术。用该方法开发的软件进行工程算例分析表明,用基于体内力的无应力状态法进行施工阶段调索,成桥状态和目标状态能够闭合,具有不用进行倒拆、只需进行正装和不用钝化拉索单元的优点,为无应力状态法进行斜拉桥施工阶段调索提供了一种新方法。

参数变异性对PC梁桥施工监控精度影响分析

大跨径预应力混凝土(Prestress Concrete,PC)梁桥的线形与应力状态会随着施工监控参数的变化而变化,参数的变化会影响桥梁的合龙精度与最终成桥状态的结构内力。为研究参数变异性对施工监控过程的影响,本文以一座大跨径连续刚构桥为背景,借助有限元软件分析主梁悬臂施工过程中材料容重、弹性模量、管道摩阻系数和预应力张拉力四个主要参数的变化对桥梁线形和关键截面应力的影响。结果表明:上述参数的变化主要影响结构跨中合龙段和边跨最大悬臂处的挠度,对桥墩附近节段挠度影响较小;不同参数的组合存在不同程度的耦合作用,施工监控过程中需对每个参数进行实地测试,修正有限元模型,方能更精确地指导施工。

斜交跨线连续梁桥换梁施工受力分析

为研究斜交跨线连续梁桥换梁施工阶段的受力情况,对某斜交跨高速桥梁换梁施工进行了数值模拟。分析了换梁过程中主梁内力及桥梁挠度变化量,对不同施工阶段桥梁的受力情况进行了研究。结果表明,连续梁换梁施工存在着由连续体系转变为简支体系的体系转换,随着桥梁上部结构分段拆除,主梁的内力及挠度均有所增加,且在最终变为简支结构时达到最大;新钢梁在架设拼装过程中应力变化不大,施加二期荷载后,梁体应力虽有较大程度的增加,但成桥阶段是钢桥的受力控制点。

大跨径钢箱梁节段施工安全性能分析

钢箱梁节段吊装施工技术在桥梁建设中得到广泛运用,节段吊装施工使得钢箱梁桥施工更加安全高效,施工过程中钢箱梁线形状态和应力水平应处于安全可控状态。本文以高新三路(三环路-外环线)改造提升工程ZL23联主线桥为背景,采用有限元软件建立钢箱梁全桥模型和子节段精细化分析模型,根据不同施工阶段主梁应力状态和变形,对钢箱梁节段施工安全性能进行分析。结果表明:全联及各阶段下缘应力和竖向挠度均满足要求,对钢箱梁安装施工具有较大指导意义,可为类似钢箱梁施工提供参考。

大跨度混凝土连续梁桥施工监控参数敏感性分析方法

目的研究在大跨度混凝土连续梁桥施工过程中设计参数对桥梁施工监控的影响,得到主要和次要设计参数.方法利用有限元仿真计算,将各设计参数向上调整10%,得到设计参数调整前后的相应的控制目标的改变量,将这些改变量进行对比分析,判断出对于挠度和截面应力敏感性的主要设计参数.结果在分别增加10%的情况下,自重和截面抗弯惯性矩对挠度的影响在10%左右,而预应力的影响在5.3%,混凝土弹性模量的影响在4.6%.对于截面应力,自重影响为10%,预应力影响为6.9%,弹性模量和截面惯矩影响很小.结论对于悬臂现浇混凝土梁桥,自重和截面抗弯惯性矩的变化对挠度影响较大,自重和预应力的变化对截面应力的影响较大.该结论有利于指导下一阶段的施工.

盾构隧道施工力学性态模拟及工程应用

针对盾构隧道的施工阶段、注浆材料及管片接头的特性提出了有限元模拟方法。在有限元分析中考虑了盾构衬砌接头的转动效应和盾尾部位注浆材料在施工中由液态向固态转化的凝固过程，并采用作者提出的梁-接头不连续模型与注浆材料的变刚度等效法来模拟其力学变化。将建立的施工模拟有限元软件应用于大阪地铁7号线盾构隧道施工的力学分析中，并对在均市和非均布注浆压力下，土压力及衬砌内力的计算值与实测值作了比较分析，发现非均布条件下的计算值较均布条件下的计算值接近于实测值。

复杂地形条件下高面板堆石坝的应力变形特性

运用三维非线性有限元法对某复杂地形条件下高面板堆石坝的应力变形进行预测,重点分析了高陡岸坡和起伏突变的地形边界对分期施工的高面板坝应力变形特性的影响.结果表明:高陡岸坡边界对大坝堆石体的应力变形影响不明显,但对面板应力变形和周边缝的变位影响较大,尤其是高陡斜坡时,对面板有明显的向河床方向的束窄作用,导致该处附近面板呈现较大拉应力区和周边缝基本都呈拉开状态;起伏突变的地形对大坝堆石体的应力变形很不利,应进行相应的技术处理.

基于位移与内应力监测的钢桥拱肋受力变形

以公路桥梁施工监控技术指南为依据,通过实时监测拱肋各施工阶段下的位移与内应力,研究钢桥拱肋的受力变形规律.结果表明:在不同工况下,钢桥拱肋L/4,3L/4处的竖向位移变化区间为0.30~13.50 mm,L/2处竖向位移变化区间为0.25~11.40 mm,位移方向为竖向向下;在各工况下钢桥拱肋两端拱脚内应力变化范围为6.79~26.53 MPa,L/4,3L/4处内应力变化范围为1.60~27.93 MPa,L/2处内应力变化范围为0.21~11.49 MPa,内应力变化为压应力;全跨拱肋对称位置的受力变形变化趋势保持一致,且在工况2时,吊杆张拉后拱肋整体产生最大位移变化与内应力变化,因此该施工阶段应作为受力变形重点监控工况.研究得出了钢桥拱肋在各工况下不同位置的受力变形规律,其研究成果可为钢桥拱肋的施工与监控提供科学的理论支撑与技术指导.

鼻骨骨折伴非外伤性鼻中隔偏曲手术时机分析

目的:探讨鼻骨骨折伴非外伤性鼻中隔偏曲患者行鼻骨骨折复位术加鼻中隔矫正术手术时机的疗效和选择。方法:分析我院2008-06~2014-04的56例鼻骨骨折伴非外伤性鼻中隔偏曲患者,根据手术时机分为A组(二期手术)和B组(同期手术),随访3~26个月,分析比较2组的疗效及并发症。结果:A组和B组手术成功率及疗效均满意,无显著差异(P>0.05),术后并发症发生率A组少于B组(P<0.05)。结论:鼻骨骨折伴非外伤性鼻中隔偏曲患者二期鼻中隔矫正术较同期手术并发症发生率低,疗效无明显差异,应严格选择手术时机。

土工格栅加筋土挡墙施工工况有限元分析

介绍了土工格栅加筋土挡墙的结构特征,及土工格栅加筋土的有限元分析原理,并用Mohr-Coulomb模型作为加筋土中的土体的计算模型,用线弹性模型模拟土工格栅,用Goodman单元模拟土体和土工格栅之间的接触关系,对一典型工程实例的施工状态进行了有限元分析,得到了土工格栅加筋土挡墙不同施工阶段的受力和变形特征。计算结果表明,加筋土挡墙的破裂面是一条圆弧面,挡墙在填土过程中安全系数逐渐减小,基底应力分布和筋材拉力与实测值吻合较好,证明了该有限元分析方法的可靠性。