双幅整体转体跨铁路刚构桥主墩设计方案比选

广西滨海公路长坜桥主桥为2×79 m连续刚构桥,桥宽39.4 m,主梁为双幅单箱三室箱梁,左、右幅箱梁共用一个箱式双肢薄壁墩,墩高5.22 m。该桥采用先平行铁路双幅整体支架现浇后转体跨越铁路的施工方法,转体重量3.6万吨,球铰直径6.0 m。根据桥墩较矮、桥宽较宽、转体T构悬臂较大、转体吨位大、上承台受力较大的构造和结构受力特点,提出双肢薄壁墩、墙式墩、箱形空心墩3种主墩方案,从构造、结构受力、抗推刚度等方面进行综合比选。结果表明:双肢薄壁墩抗弯刚度大,可提高大悬臂转体施工状态下的结构安全性,对梁体主墩处的负弯矩起削峰作用;其抗推刚度小,可降低墩梁刚度比,改善梁体和桥墩的受力,故选择双肢薄壁墩方案。为进一步减小上承台厚度,解决矮墩身、分幅梁体、中心转铰带来的墩身受力问题,在常规整体式双肢薄壁墩的墩顶设置预应力混凝土系梁,形成箱式双肢薄壁墩。经计算,相较于整体式双肢薄壁墩,箱式双肢薄壁墩能有效减小上承台厚度,且能极大地降低主墩和上承台的应力,使结构受力更优,因此该桥最终采用箱式双肢薄壁墩方案。

某高墩大跨连续刚构桥主墩优化设计研究

选择合理的桥墩型式是降低高墩大跨连续刚构桥造价的有效措施.以瓦厂特大桥的设计为背景,将原设计主墩采用的组合墩墩型,优化成单肢空心薄壁墩,通过建立各墩型的空间有限元模型,进行对比分析.结果表明:两种主墩墩型的梁部应力水平相当;单肢空心墩稳定性优于组合墩;在最大双悬臂施工状态下,采用单肢空心薄壁墩强度安全系数较组合墩小,但成桥后安全系数相当;采用单肢空心薄壁墩经济性优于组合墩,能大幅节省造价,在施工质量与工期方面具有明显的优势.研究结果可为今后山区同类的桥梁提供一定的借鉴和参考意义.

地震作用下双肢薄壁空心墩塑性铰区域形成规律及系梁的影响

为了探究双肢薄壁空心墩在地震作用下塑性铰的形成与分布规律,对某高速刚构桥梁的桥墩进行全尺寸建模,使用ABAQUS对其进行非线性时程分析。研究发现:无系梁模型有两处塑性铰,墩顶塑性铰最先形成,随着刚度退化墩底塑性铰才形成;单系梁模型有3处塑性铰,系梁处最先形成塑性铰,而后墩底与墩顶才形成,但墩顶塑性铰耗能贡献占比小;各塑性铰区域内,最早产生塑性变形与损伤的部分为墩身实心段与空心段交界处。

连续刚构桥单肢空心薄壁墩实心段计算长度分析

连续刚构桥的高墩大部分是采用空心薄壁墩形式,墩底宜有适当的实心段以便承台和薄壁墩刚度过渡,目前尚未有文献对实心段的设计长度选取进行研究,设计时都是依据工程经验来选取,具有很大的局限性.本文首次通过推导单肢薄壁墩空心段和实心段的顺桥向抗推刚度来对实心段过渡长度进行分析,分析时将空心段和实心段连接处用平动约束、转动约束和平转动耦合约束弹簧来模拟相互之间约束作用,最后以工程实例验证了文章分析思路和推导过程的正确性和适用性.建议将墩底实心段计算长度的取值为3～6 m写入规范中来指导高墩的设计和施工.

仁义河特大桥主桥施工技术

仁义河特大桥主桥主跨为80m+4×145m+80m连续预应力混凝土刚构桥(上部结构为单箱单室箱梁结构)。主桥桩基直径2.0m(最大桩长70m),采用人工挖掘成孔;高墩身(最高为73.5m)为双柱薄壁空心钢筋混凝土结构,采用钢翻模施工;上部箱梁除0号块在支架上现浇外其余节段均采用挂篮对称悬浇法施工。介绍了在缺水山区、冰冻期长和尽量少破坏桥梁周围自然环境的情况下进行深桩人工挖孔、薄壁高墩施工、大跨度悬浇法施工的成功经验。

空心薄壁高墩连续刚构桥全过程稳定分析

为更好地保障高墩连续刚构桥施工安全,以石川河特大桥为工程背景,通过有限元仿真的方法对空心薄壁高墩连续刚构桥展开了复杂工况下的全过程稳定分析,得到了第一阶屈曲特征值和屈曲模态,并对混凝土强度、桥墩高度及高墩壁厚进行了参数敏感性研究。结果表明:只考虑几何非线性,最大悬臂状态的稳定系数为20.39,而考虑双重非线性的稳定系数为6.12,分别较第一类静力稳定降低了16.5%和74.9%;就石川河特大桥15#墩而言,屈曲模态为纵桥向失稳,高墩的破坏属于小偏压破坏,破坏截面发生在距墩底h/8~h/7(h为墩高)的区域;随着桥墩高度增加,桥梁的稳定性逐渐减小且减小的速率逐渐降低,而混凝土强度和高墩壁厚对高墩稳定性影响不大。可见考虑复杂工况的全过程稳定分析具有更好的实际意义。

鄂尔多斯市纬三路西桥空腹式刚架拱结构设计

鄂尔多斯市纬三路西桥采用预应力混凝土空腹式刚架拱结构。该结构受力特点介于拱和连续刚架之间,能充分发挥2种体系的优势,受力合理,结构新颖,简洁流畅,刚劲和律动溶为一体。重点介绍了其上、下部结构设计特点,包括箱梁构造特点、内力分析、预应力体系及钢束布设、箱梁施工工艺等。

山区高墩大跨PC连续刚构桥设计探讨

高墩大跨PC连续刚构桥因其具有适用性强、整体性好、跨越能力大、承载能力高以及造价费用低等优点,在工程上已得到了广泛应用。结合湖北西部山区利万高速公路上的某高墩大跨PC连续刚构桥的工程实例,介绍了山区高墩大跨PC连续刚构桥设计的思路,并对施工中应注意的问题进行了分析探讨,希望能为类似工程提供一定的借鉴和参考。

罕遇地震下空心薄壁高墩大跨T形刚构桥弹塑性地震反应分析

利用大型结构分析软件建立了空心薄壁高墩大跨T形刚构桥的空间抗震有限元模型,运用非线性动态时程反应方法进行了高烈度地震区罕遇地震作用下的弹塑性地震反应计算,并与线性时程法和反应谱法的计算结果进行了对比。同时对该结构的延性抗震性能进行了分析评价。结果表明空心薄壁高墩T形刚构铁路桥在罕遇地震下处于较弱的非线性受力状态,其受到的损伤仍然很小,具有较好的抗震能力,结构考虑非线性塑性反应后的地震力与弹性相比明显减小。

四线铁路连续梁空心薄壁刚架主墩设计

文章以玉磨铁路立新寨四线特大桥为例,介绍了山区铁路车站内四线连续梁主墩采用双柱空心薄壁刚架墩的设计,并针对连续梁主墩与桥上轨道附加及桥梁动力特性等进行了分析探讨。论述了山区地形、车站布置、地质情况及桥上轨道附加力对桥梁结构静动力性能的影响,总结出针对四线铁路连续梁空心薄壁刚架墩的设计与计算方法,有效地降低了多线连续梁高墩的建造成本,为山区多线铁路大跨度连续梁下部结构的设计与计算提供了可借鉴的经验。

山区高速公路桥梁空心薄壁高墩液压自爬模设计与施工

云浮罗定至茂名信宜(粤桂界)高速公路排步特大桥为(55+100+100+55)m预应力混凝土连续刚构桥,考虑该桥位于山区,桥墩较高,最终确定采用液压自爬模施工方法作为高墩施工方法。结合山区高墩桥梁施工特点,选择合适的爬锥埋件型号、增大导轨型钢尺寸以及承重三角架的规格尺寸,增强了自爬模结构的抗风稳定性;采用机制砂原材料,优化混凝土配合比,保证了混凝土质量、降低了工程造价;采用6m一节段、6d一循环的施工进度,确保了山区高速公路桥梁空心薄壁高墩液压自爬模快速、安全施工。采用MIDASCivil分析液压自爬模结构在浇筑状态和爬升状态下的受力、变形和稳定性。结果表明液压自爬模结构整体安全性满足规范要求。

山区峡谷超高空心薄壁墩柱施工关键技术

蒙文砚高速公路小东山大桥位于云南省红河州蒙自市芷村镇和文澜镇交叉峡谷处,项目包括13个40 m以上的空心薄壁墩柱,最高墩柱高达92 m,项目实施过程中运用了高墩柱液压爬模施工关键技术、工字形木龙骨胶合板模板施工关键技术、劲性骨架辅助钢筋绑扎关键技术、超高墩柱垂直度控制关键技术、超高墩柱混凝土喷淋养护和节水回收关键技术、香蕉式安全爬梯的应用等多项新技术,通过这些新技术的运用,在质量、安全和进度管理上取得了良好的效果。

桥墩类型对连续刚构桥抗震及稳定性影响分析

为了研究不同的桥墩类型对连续刚构桥抗震及其稳定性的影响,以某实际工程波纹钢腹板连续刚构桥为研究对象,利用MIDAS-civil软件建立3种模型,进行时程分析和稳定性分析。结果表明:双肢空心薄壁墩的抗推刚度小,能增加墩的柔度,对抗震有利,但其稳定性差,且墩高越高,稳定性越差;箱型空心薄壁墩的抗推刚度大,其稳定性好,造价低,但对抗震不利。因此在墩高有差异时,矮墩可选用双肢空心薄壁墩,高墩可选用箱型空心墩。

液压自爬模在高墩大跨联体刚构空心墩施工中的应用

以延延高速黄河特大桥薄壁空心高墩液压自爬模施工为例,详细阐述了液压自爬模施工操作流程、关键工序施工控制措施,并重点介绍了在高墩大跨联体刚构结构形式下对液压自爬模施工工艺改进的做法,对类似工程结构施工具有借鉴意义。

大跨度双肢薄壁墩连续刚构桥动力特性分析

对大跨度连续刚构桥在双肢薄壁墩和单肢空心墩两种结构形式下进行动力特性和地震响应分析,并将两种结构形式的计算结果做对比。结果表明:相对于单肢空心墩连续刚构桥,双肢薄壁墩连续刚构桥纵向刚度要小,结构体系柔性较好,可较好改善上、下部结构内力,但需以增加墩身轴力为前提。

大跨度连续刚构桥在地震、波浪作用下的动力响应

为了分析大跨度连续刚构桥梁在地震、波浪作用下的动力响应,由基于简化辐射波浪法得出的矩形桥墩内域水附加质量简化表达式,和基于混合法得出的矩形桥墩外域水附加质量表达式,求得桥墩内外域水附加质量,以考虑地震动过程中水对结构的影响,采用《海港水文规范》中的方法计算波浪对墩柱的作用。建立大跨度连续刚构桥梁的有限元模型。进行分析表明:水体的存在使得连续刚构桥梁的自振频率降低,前5阶频率最大降低13.88%;有水存在时,地震作用对结构响应的影响和结构的约束形式、桥墩入水深度以及输入地震波的加速度峰值有关。波浪作用对结构位移响应的影响受到波浪要素的影响,不能片面的认定地震作用下结构位移响应大于波浪作用下的,因此桥梁设计时应该避开当地设计波浪的频率,避免共振。

高墩大跨连续刚构桥主墩设计方案探讨

结合水田坝特大桥工程设计实例,研究了大跨径连续刚构桥的主墩刚度平衡问题,利用有限元分析对比了各主墩刚度,得出了合理的主墩截面形式及尺寸,对于同类型墩高差异较大的山区刚构桥,提供了可参考的主墩设计方案。

单肢空心墩和双肢实心墩在高墩连续刚构主墩方案中的比选研究

对某跨径为55 m+100 m+100 m+55 m的山区连续刚构的主墩截面形式进行方案比选时,以施工便利为前提,选取等截面单肢空心墩和等截面双肢实心墩2种方案,从截面刚度、稳定性、经济性等方面作了比选研究。结果表明:在消耗同等工程量的情况下,单肢空心墩的整体刚度和稳定性要优于双肢实心墩。

连续刚构桥高墩施工技术

结合清石公路黄河大桥工程的特点,介绍了大跨径、高墩桥梁中常用的连续刚构桥的力学特点、适用范围以及构造上的一些特点,探讨了翻模施工、高墩垂直度控制、外观质量控制等相关施工技术,具有一定的应用推广价值。

单肢空心薄壁高墩大跨连续刚构桥稳定性分析

单肢空心薄壁墩作为高墩连续刚构桥桥墩的主要形式之一,在工程中广受青睐,但其稳定性计算与分析较少见诸于文献。以墩高132m的黄石特大桥为依托,运用Midas/Civil建立空间有限元模型,对单肢空心薄壁高墩大跨连续刚构桥的各个施工阶段的稳定性进行计算,并将计算结果与理论推导公式进行对比检验。计算结果表明,其各阶段稳定性满足要求;最不利稳定状态出现在最大双悬臂阶段;横向的墩顶系梁可以显著增加稳定性;风荷载及温度荷载对稳定性的影响不明显。运用理论公式进行静定状态的墩顶临界荷载计算,其结果和有限元计算结果吻合,既简单又符合实际情况,可以在设计中直接运用。