V型墩刚构桥自平衡组合支护体系设计与施工

宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包括V型墩外侧支架和0号块中部支架两部分,在墩身竖直方向设置3层拉杆,每层布置5根拉杆。有限元计算结果表明:V型墩和0号块施工时支护体系受力满足要求,待主梁合龙后方可拆除V型墩外侧支架和墩身拉杆,4号梁段预应力施工完后方可拆除0号块中部支架。承台施工完成后,安装V型墩外侧支架及拉杆系统,墩身采用滑槽一次浇筑成型,拉杆分3个阶段张拉;V型墩施工完后安装0号块中部支架,0号块混凝土采用汽车泵分2次浇筑完成,拉杆分4个阶段张拉;0号块施工完成后进行主梁挂篮悬浇施工,支护体系按计算确定的拆除时机拆除。主梁施工完成后,墩身线形良好,墩底内、外侧及0号块箱梁内、外均无裂缝产生。

框架桥扎头纠偏施工技术

京广上行线K1748+107铁跨铁框架桥在顶推施工中,由于雨水天气地下水位的变化,导致土体失稳,框架桥严重扎头,通过介绍框架桥纠偏的全过程,详细阐述顶升支柱、牛腿设计及安装、顶升系统选用、布置及使用方法、纠偏工艺流程、监测等施工工艺。

双薄壁墩连续刚构桥基频的统一计算模式

为研究双薄壁墩连续刚构桥基频计算公式并建立其统一表达式,基于能量原理在给出振型函数的基础上提出了高墩连续刚构桥基频的一般表达式;以典型高墩连续刚构桥梁为例,通过改变系梁的数量、位置、刚度,构造了多种不同的桥梁结构形式,建立了相应的有限元分析模型,研究了系梁设计参数对桥梁结构自振特性影响的一般规律,分析了具有系梁构造的高墩大跨连续刚构桥基频理论计算公式,并对高墩连续刚构桥基频的一般表达式进行了修正,给出了基频的统一计算模式,最后对该模式的可行性进行了实桥验证。结果表明:设置系梁后,连续刚构桥的基频至少增大了15%;随着系梁与桥墩刚度比值的增大,高墩连续刚构桥基频明显增大,两者呈一定的函数关系;本文提出的基频统一公式计算值与桥梁基频实测值误差为3%。研究成果可为此类桥梁抗震设计及结构评估提供参考。

系梁设置对高墩大跨弯连续刚构桥动力特性及地震响应的影响

为了研究结构参数对弯连续刚构桥动力性质的影响,以一高墩弯连续刚构桥为工程背景,基于ANSYS有限元程序,考虑桩土与结构的相互作用,建立了有限元空间分析模型,分析了系梁的道数、系梁的刚度、系梁的位置等3个因素24个不同计算工况对结构自振特性的影响,通过线弹性时程法讨论了在不同参数设置下桥梁结构的地震响应规律.计算结果表明,系梁道数及其刚度明显改变了结构的振型序列,对结构顺桥向地震响应的影响较大,而在其它条件一定时,改变系梁的位置对桥梁结构的自振特性及地震响应影响不大.从动力学上讲,应尽量减小系梁的道数及其刚度.研究结论可为桥梁初步设计提供依据,也可供同类桥梁抗震概念设计参考.

龙潭河特大桥高墩系梁局部应力分析

龙潭河特大桥采用连续刚构体系,其桥墩最高达178 m。针对该桥双肢薄壁墩系梁局部受力复杂的情况,运用ANSYS软件对其建立空间实体有限元模型,分析了系梁处桥墩及系梁的局部应力分布特点,为同类型结构日后的设计和施工提供参考。

大跨拱与刚构组合桥梁的系杆调整作用

为了解决大跨系杆拱与刚构组合桥梁采用分段系杆调节内力与线形时,其刚构系杆与中跨系杆的作用相互影响的问题,针对1座该类型桥梁的设计方案,采用SAP2000软件建立了三维有限元模型;考虑施工过程的影响,通过分析确定合理的张拉力,使几个关键部位的应力与变形同时满足要求.结果表明,中跨系杆张拉力主要由刚构承担.最后指出,计算恒载内力时,可以不考虑几何非线性的影响.

钢管混凝土刚架系杆拱桥的合理形式

通过钢管混凝土刚架系杆拱桥受力性能的研究,为实践工程提供有利指导。主要从以下几个方面进行研究:考察钢管混凝土刚架系杆拱桥结构的受力性能,分析其在恒载、活载作用下的结构内力分布;对钢管混凝土刚架系杆拱桥结构参数,即,拱轴线、系杆力、拱墩刚度比等进行了分析,考察它们对结构内力的影响规律,具有较强的运用价值。

V型刚构组合拱桥方案结构分析

衢江大桥主桥采用V型刚构组合拱桥的设计方案,主跨主梁于拱脚处断开,并且采用体外预应力束作为系杆的方法来降低结构的墩底水平推力。针对该方案进行了内力分析,稳定分析和结构自振特性分析,为设计提供依据,研究结果表明这种方案是可行的。

基于抗风性能的高墩连续刚构桥桥墩体系研究

以西部山区某高墩预应力连续刚构桥作为研究对象,通过分离式桥墩间横系梁设置以及墩高参数分析,进行桥梁动力特性、静风作用下的静位移及脉动风作用下抖振响应研究。结果表明,桥墩横梁的数量和位置对低阶侧弯频率影响较大,随着墩高的增加,各主要振型对应的振动频率都在下降。在横桥向静风荷载作用下,桥墩横梁的数量、位置及墩高对桥梁横向位移影响较大,墩横梁数量越多及位置越高横桥向位移越小,随墩高的增加墩顶横向位移明显增大。随着墩横梁的数量增加和位置的提高,抖振位移响应逐渐减小。

刚架拱桥横系梁加固技术研究

钦州市钦江二桥主桥为3×63m钢筋混凝土刚架拱桥,针对该桥横系梁的病害及病因,采用附加型钢梁加固法对刚架拱桥横系梁进行加固,具体做法是,旧的横系梁不用拆除,新附加的型钢梁端部通过高强螺栓与拱肋对穿连接。对该桥加固前、后动力性能和稳定承载能力进行对比分析,结合加固后桥梁成桥试验结果,得到以下结论:所采用的计算模型和实际情况相吻合;附加型钢梁加固法能够提高桥梁的横向刚度、改善桥梁的动力性能、提高桥梁的稳定承载力,可推广应用于刚架拱桥横系梁加固。

基于耗能系梁的双肢高墩刚构桥减震控制研究

双肢高墩刚构桥是一种常见的大跨公路桥梁,墩高多大于40 m,在强震下往往会进入塑性,墩-梁固结的结构特性使得地震发生时墩梁之间不会发生纵向相对位移,所以阻尼器或者减隔震支座在刚构桥上应用较少。由于双肢高墩常设置钢筋混凝土系梁来降低计算长度进而提高其在荷载作用下的稳定性,将传统的钢筋混凝土系梁用新型耗能系梁来代替,通过弹塑性动力时程分析研究了近远场地震作用下耗能系梁对双肢高墩刚构桥的减震控制效果。研究结果表明:地震作用下,常规的梁-台间隙实际上限制了高墩刚构桥的墩顶纵向位移响应,进而限制了墩底塑性铰的发展,梁-台碰撞和桥墩剪力为主要地震响应;远场地震动作用下,钢筋混凝土系梁虽会提高双肢高墩的耗能作用,但会增大墩底剪力,而耗能系梁能够有效防止梁端碰撞响应和降低墩底剪力;高墩刚构桥在近断层地震动输入下的梁端碰撞响应和墩底剪力响应均高于远场地震动,而耗能系梁的减震率仍较高。

双肢薄壁墩系梁对连续刚构桥抗震影响分析

连续刚构桥在我国西南地区的应用越来越广泛,以高墩连续刚构桥为研究对象,以双肢薄壁墩系梁间距为主要参数,分析桥梁振型频率、墩顶位移、墩顶内力以及墩底内力在地震响应下评价桥梁的抗震性能和纵桥向系梁对刚构桥稳定性的影响。结果表明:在地震响应下,对于纵桥向系梁间距为21.7 m最为合适。

柳州市广雅大桥设计

为满足城市桥梁的景观和功能等要求,柳州市广雅大桥设计为海鸥式钢箱拱桥,主桥采用跨径布置为(63+2×210+63)m的双孔中承式钢箱拱桥。主桥为刚架系杆拱桥结构体系,横向2片拱肋之间除桥面位置处外未设横撑,边跨设置了副拱;拱肋采用悬链线变截面钢箱拱,净矢跨比为1/4;三角刚架斜腿为主跨同线形拱肋的延续;桥面主梁采用底板开口的正交异性纵横梁格桥面板主梁体系;设置32对环氧涂层钢绞线整束挤压式吊杆,纵向间距9m;布置8束环氧涂层钢绞线整束挤压式系杆。采用MIDAS建立主桥空间模型,计算结构力学性能,结果表明该桥的强度、刚度和稳定性均满足要求。

横系梁对超高墩大跨连续刚构双幅桥抗震性能的影响分析

为研究横系梁对超高墩大跨连续刚构双幅桥抗震性能的影响,以云南山区某超高墩大跨连续刚构双幅桥为例,考虑桩土相互作用,采用MIDAS Civil软件建立桥梁结构模型,改变横系梁的位置、截面尺寸及数量,计算桥梁结构的地震响应并进行对比分析。结果表明:增设横系梁可以较好地改善超高墩大跨连续刚构双幅桥的横向抗震性能;在整体墩与双肢薄壁墩分界处设置横系梁对提高结构抗震性能效果最佳,其中横系梁同桥墩刚度比在0.40~0.67内,对改善结构抗震性能最有利;根据桥墩的高度适当增加横系梁数量对结构抗震有利,在该桥双肢薄壁墩顶部和整体墩与双肢薄壁墩分界处设置2道横系梁效果较好。

系梁对双肢薄壁高墩抗震性能影响分析

双肢薄壁桥墩是连续刚构桥采用较多的桥墩形式,超过40 m的高墩纵桥向抗弯刚度一般较小,故工程设计中一般采用设置系梁的形式来降低桥墩计算高度,改善高墩的受力特性。本文以一座典型的高墩大跨连续刚构桥双肢薄壁高墩为工程背景,利用ABAQUS建立精细化有限元模型,分析系梁纵筋配筋率、配箍率、系梁-桥墩的刚度比及系梁设置数量对高墩抗震性能的影响。研究结果表明:系梁设置数量和系梁-桥墩刚度比对高墩滞回性能影响较大,系梁配筋率、配箍率影响较小。

高岭头水库特大桥主桥设计

针对水库特大桥高墩索塔和基本风速高的特点,为改善桥梁抗风性能与结构受力性能,详细介绍了该桥总体设计和施工方案,并采用Midas/Civil软件对该桥结构进行分析。结果表明:1)斜拉桥方案相较于其他桥型方案具有更好的适应性;2)在索塔锚固区设置单端张拉预应力粗钢筋并对预应力进行二次张拉可优化锚固区受力;3)采用刚构体系可有效减小梁端纵向位移量43%,能显著提高桥梁整体刚度和抗风性能;4)施工过程中设置塔柱临时拉杆和撑杆,中跨主梁合龙前对合龙口进行预顶可优化索塔内力。

曲线高墩连续刚构桥抗震性能研究

本文以一座3跨曲线连续刚构桥为例,建立桥梁空间动力分析模型,针对地震作用下曲线主梁和薄壁高墩的反应结果变化特点,讨论了曲率半径和系梁共同作用下的地震响应规律,并得出相应研究结果。为曲线连续刚构桥抗震设计提供一定的依据。

框构桥顶进施工中扎尾问题的处理

框构桥顶进施工过程中由于地基处理不当或顶进中技术措施不到位,极容易出现扎头或扎尾问题,给施工造成很大的困难和影响。结合朔黄铁路K550+881处顶进桥施工中出现扎尾问题,分析了出现扎尾的原因,重点阐述了地基处理、梁体纠偏方案与工艺流程及施工过程中关键事项,为类似问题的处理提供借鉴经验。

双薄壁高墩横系梁厚度对连续刚构桥地震响应的研究

为了研究横系梁厚度对高墩连续刚构桥地震响应的影响,依托重庆市江津区灵仙河特大桥,通过反应谱法研究了顺桥向地震作用、横桥向地震作用以及竖向地震作用下改变横系梁厚度对地震响应的影响。研究表明在顺桥向地震荷载作用下,连续刚构桥的内力随着横系梁厚度的增加而增加;在横桥向地震荷载作用和竖向地震荷载作用下,横系梁厚度对连续刚构桥的位移和内力影响较小;从连续刚构桥抗震的角度上看,横系梁的厚度不宜过大。

现浇施工飞燕式系杆拱桥施工控制技术

彭阳县平安大桥为跨径(30+50×3+30)m的双飞燕式系杆拱桥,该大桥采用满堂支架现浇法进行施工,即先搭设及预压满堂支架后现浇拱圈并在拱上支架上现浇立柱及桥面板,系杆张拉穿插在相应施工阶段。在该桥施工中,利用有限元软件MIDAS CIVIL进行预拱度分析,结合支架预压相关数据合理设置预拱度;分析不同支架脱架方案,以改善拱圈在结构自重、收缩徐变、施工阶段荷载共同作用下的不利受力问题;系杆采用二批次张拉方案,第一批系杆在桥面板现浇完成并达到设计强度后进行张拉,第二批系杆在二期铺装完成后进行张拉。该桥成桥后的结构线形及桥梁结构内力均满足设计要求。