钢-混工字组合连续梁桥地震易损性及其影响参数分析

以一座3×40m钢-混工字组合连续梁桥为依托,通过SAP2000建立不同墩高、不同上部结构荷载及不同上部主梁截面等全桥非线性有限元模型。选取峰值地面加速度(PGA)作为地震动强度参数,以桥墩位移延性比为损伤指标确定了完全破坏、严重破坏、中等破坏、轻微破坏、基本完好等5种结构破坏状态,分析了不同PGA作用下的桥墩易损性。研究结果表明:对于钢-混工字组合连续梁桥,相同桥墩截面尺寸、同一峰值地面加速度(PGA)下,桥墩高度越高,各个破坏状态的超越概率越小,其破坏风险越小;在合理的上部结构设计前提下,增加上部结构荷载,会降低桥墩的抗震性能;相同的下部结构布置,上部主梁采用钢-混组合结构,其桥墩易损性破坏概率要比同跨径的钢筋混凝土T型梁桥小,抗震性能更优越。建议桥梁抗震设计时重点关注上述因素的影响。

基于整体节点理念的钢盖梁与混凝土墩柱连接结构优化设计

针对传统钢盖梁设置套筒外包混凝土墩柱方案墩梁连接位置刚度突变、应力集中及施工定位精度要求高的问题,基于梁柱整体节点理念,以门式框架墩为例,提出一种钢盖梁与钢套筒连接结构优化方案。该方案将连接位置处钢盖梁和钢套筒腹板设计为整体节点板,钢盖梁和钢套筒翼缘板加劲肋一一对应,并将现场接头设置在钢盖梁侧。以某公路工程匝道桥为背景,采用有限元软件分析其门式框架墩采用传统方案与优化方案的受力性能,并将优化方案应用于实桥。结果表明:该优化方案传力顺畅,结构应力集中程度较低,构造合理;该优化方案施工较为简单,容错性更好,具有良好的推广应用前景。

跨河道大跨径钢混组合梁整体吊装技术应用研究

随着桥梁结构形式地不断发展,钢混组合梁作为一种新型结构,在国内已得到广泛应用。由于其结构形式具有自重轻、抗弯刚度大、截面尺寸小等特点,钢混组合梁结构形式能有效减少对桥梁基础的要求。钢混组合梁在公路建设中,能够减少钢材使用、降低工程造价、施工难度低等优点,因此其应用越发广泛。研究以沪通铁路长江大桥四线特大桥为例,介绍了一种跨河道大跨径钢混组合梁整体吊装施工技术,并阐述了其施工工艺及特点。

银西铁路银川机场黄河桥主墩钢板围堰内力分析研究

文中采用MIDAS软件和理论计算相结合的方法,对银西铁路银川机场黄河桥主墩钢板围堰内力进行分析研究,考虑了两种工况(吸泥工况、抽水工况)下钢板桩受力情况,并对圈梁、内支撑以及封底混凝土内力进行了分析计算。计算结果表明:圈梁最大正应力为164.1 MPa、最大剪应力60.2 MPa、最大挠度12 mm;内支撑计算结果均小于170 MPa;封底混凝土所受最大拉应力为0.38 MPa;以上计算结果均满足设计要求。可为类似工程结构优化设计和施工控制提供依据和借鉴。

钢-混凝土组合桥梁研究及应用新进展

钢-混凝土组合结构具有良好的力学性能和施工性能,采用组合技术建造桥梁能够产生很高的综合经济效益,近年来国内外的有关研究和工程应用越来越多。本文对钢-混凝土组合桥梁的研究及应用现状进行了简要介绍,其中包括控制混凝土开裂的技术措施、钢管混凝土在桥梁中的应用以及常用组合梁桥的典型构造形式等。最后,介绍了组合桥梁的部分技术创新成果和最新发展趋势。

独柱墩匝道桥抗倾覆能力分析和构造措施研究

钢混叠合梁桥由于其施工快，对地面交通影响较小等优点，实际工程中会出现替代钢筋混凝土桥的设计方案而施工建造。本文以某独柱墩匝道桥为背景，分别设计了钢筋混凝土桥和钢混叠合梁桥，并运用MidasCivil2011建立了模型，通过在不同的工况下，不同的支座间距下计算，对比分析了两桥的抗倾覆能力，得出两种桥梁方案之间的区别。通过研究结果得出设计构造上的改进，并通过一座曲线桥的验算印证。

沪宁城际铁路高架站桥梁设计与研究

沪宁城际轨道交通工程中的5座高架站均为"桥建合一"综合体系,作为承力传力体系的桥梁结构受到站房建筑传来的巨大荷载作用。空间有限元分析结果表明:高架站桥墩底受到巨大的弯矩和剪力作用,开设楼梯预留洞的π形截面站台梁的弯剪扭组合效应非常明显,横向宽度为12 m的π形截面站台梁,处于横向受力较为不利的状态,屋架钢管柱、雨棚柱与桥墩、站台梁的钢-混结合部局部受力复杂,通过增设普通钢筋和预应力筋、加密横隔板、加强局部混凝土、设置抗剪栓钉等措施,确保了"桥建合一"结构体系的安全可靠。

钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥地震响应及参数分析

钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥是强震区高速公路的新兴桥型之一。本文依托四川干海子特大桥实际工程,以梁墩刚度比、曲率半径、缀管布置形式以及有无减隔震装置为设计参数,应用Midas Civil有限元软件构造了26座三跨对称曲线连续梁桥计算模型,对E1地震作用下钢管混凝土组合桁梁和格构墩主要控制截面处的弯矩、扭矩、墩顶位移、位移率等地震响应值进行对比分析,探讨了各设计参数对钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥的影响规律和抗震适用性,给出了建议的参数适用取值范围,并对干海子大桥第一联结构进行了优化验证。该研究结论可为同类桥梁抗震优化设计提供理论支撑,提高结构安全度,同时也为钢管混凝土组合结构桥梁的抗震设计规程修编提供参考和借鉴。

V墩异型钢混梁拱组合桥运营阶段力学性能分析

为了确定V墩异型钢混梁拱组合桥在运营荷载作用下变形及受力的特点,以郑东新区前程路大桥为背景,采用组合有限元建立大桥精细有限元模型,考虑运营阶段的汽车活载、人群荷载、温度荷载(整体升降温、日照正负温差),分析荷载单独作用于异型拱桥主要构件的力学性能。结果表明:由于预应力混凝土V墩与边跨预应力混凝土主梁形成刚度较大的刚架,活载对该V墩刚构组合拱桥力学性能影响很小,但温度荷载对桥梁结构的影响较大,整体升、降温作用对预应力混凝土结构受力及变形的作用十分显著,整体升、降温作用对钢结构的受力影响不大,但变形影响显著,梯度升、降温作用对桥梁结构受力及变形的影响介于活载作用和整体升、降温作用之间。

圆钢管轻集料混凝土梁与混凝土桥墩连接节点试验研究

为了解决圆钢管轻集料混凝土梁与混凝土桥墩的整体连接问题,共设计了穿心钢筋、穿心钢筋加弯矩传递板和穿心工字钢3种节点连接形式,采用拟静力试验研究了刚节点在低周反复荷载作用下的抗震耗能性能。试验结果表明,3种节点都具有良好的抗震耗能性能,等效粘滞阻尼系数都超过了钢筋混凝土结构要求的0.1,延性系数都大于规范规定的2;在节点屈服以后,3种节点仍然具有一定的承载力,其中穿心钢筋和穿心工字钢节点的延性系数和等效粘滞阻尼系数基本相同,穿心钢筋加弯矩传递板较其他2种刚节点稍差。

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。

大源渡湘江特大桥吊箱设计与施工

南岳高速公路大源渡湘江特大桥主桥为(56+5×90+56)m预应力混凝土连续梁桥。桥址处水面标高常年处于+50.00m左右,水中设计20根桥墩系梁,系梁顶面至河床面距离9～14m。由于工期紧,需投入6套吊箱进行水中系梁施工,周转次数少,若采用钢结构吊箱,底模投入量大,水下工作量大,造价高。为了避免水下作业、减少投资,设计了钢-混组合结构吊箱。吊箱底板采用钢筋混凝土结构,侧模采用钢结构,侧模与底板采用32精轧螺纹拉杆连接。通过现场20根系梁的顺利施工,证明了钢-混组合结构吊箱设计方案合理、可行。

型钢-贝雷梁组合托架在混凝土盖梁施工中的应用

包西铁路史家河特大桥地形复杂,墩柱较高,盖梁体积大,悬臂长度大,施工困难。结合此桥盖梁施工,介绍了型钢-贝雷梁组合托架的结构设计、检算及预压。此托架不仅保证了盖梁施工质量及安全,而且取得了较好的经济效益,可为其他类似工程提供借鉴。

铁路连续梁墩顶转体技术研究与应用

当桥墩较高或地下水位埋深较浅时,铁路连续梁墩底转体面临着大吨位球铰加工运输难度大、高墩转体施工安全风险高等难题。依托张呼、京张项目,开展铁路连续梁墩顶转体技术研究。将转体系统布置于墩顶,梁底设置上转盘,墩顶作为下转盘。采用钢管混凝土转铰装置,布置于两垫石中间,减小结构尺寸同时满足受力要求。转体后通过体系转换,转铰装置作为抗震防落梁挡块,永久支座顶推就位。铁路连续梁墩顶转体技术,减轻了转体质量,降低了工程造价,提高了转体施工的稳定性,并在国内十余项工程中成功应用。对墩顶转体技术的总体构思、关键技术及工程应用进行介绍,供后续工程参考。

钢混叠合梁墩顶梁段架设工艺研究及应用

基于钢混叠合梁墩顶梁段架设工艺受环境及资源配置影响较大,需根据现场实际情况选择合理的架设工艺。以珠海洪鹤大桥磨刀门水道主航道桥项目为例,对主塔区墩顶梁段架设工艺进行探讨研究,提出了传统的支架法、创新型无支架法两种架设工艺。分析总结两种施工工艺的优缺点,根据桥位现场实际情况,2个主墩选用了不同的架设工艺进行墩顶梁段施工,均在项目实施中取得良好效果,可为后续同类桥梁施工提供借鉴。

钢-混结合梁桥主梁顶升施工时双柱式花瓶桥墩空间受力分析

借助某工程钢-混结合梁桥在主梁顶升施工过程中墩顶出现的裂缝现象,通过空间有限元程序Midas FEA建立实体单元对桥墩进行受力分析,验证该结构的安全性,通过成桥状态和顶升状态两种工况分析桥墩的受力变化并作对比。再根据花瓶墩顶“D区”类似“深梁”的受力特点,用实体计算所得的应力迹线绘制杆件,模拟规范中的拉压杆模型,采用规范中的拉压杆模型进行试验算,得出拉压杆模型并不适用于该类型桥墩系杆力计算的结论,同时为受力复杂的该类型桥墩结构提供了一种计算方法以供参考。明确了该顶升措施的利与弊,提醒为应对主梁特定的施工工艺而加强构件局部配筋设计。同时依据分析结果对施工中出现的裂缝问题采取适当的措施进行修复。

山区铁路车站内四线高桥设计

龙门沟四线大桥桥高56m,首次在山区铁路采用四线双柱式刚架墩、配预应力混凝土帽梁,预应力索采用12-15.2钢绞线。钻孔桩及明挖基础。桥梁左侧搭设6m宽56m高站台桥。施工先铁路桥后站台桥。

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。

新型格构式高墩连续弯梁桥抗震性能分析

以四川雅泸高速公路干海子特大桥为工程背景,采用Midas Civil有限元软件建立三跨一联钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构。进行E1弹性地震响应分析,探讨了该类新型梁桥结构的动力特性、内力分布规律,以及地震波激励角度参数对全桥各个指标的影响规律,研究结果表明:钢管混凝土格构式高墩连续弯梁桥结构刚度较柔、周期长,不可忽视弯扭耦合效应。上部主梁弯矩值控制截面位于固定支座位置处,扭矩峰值出现在梁端位置处;下部格构墩弯矩和轴力控制截面均出现在固底墩墩底,墩顶为桥墩位移控制截面。支座中心连线和与之垂直的方向均为最不利激励角度。

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。