钢管混凝土墩柱结构设计优化与力学性能研究

为了提高普通钢管混凝土墩柱的承载性能,满足井下巷道高度2.5~3.0m特定条件巷旁支护体的需求,提出了一种内配型钢钢管混凝土墩柱支护体,设计了满足井下巷道尺寸的特定长径比的钢管混凝土墩柱参数。对普通钢管与内配型钢钢管混凝土短柱力学性能进行试验对比,并对钢管混凝土长柱轴压力学性能进行研究,结果表明:内配型钢钢管混凝土墩柱局部鼓曲现象及核心混凝土的破坏程度较轻,横向和纵向变形均小于普通钢管混凝土墩柱,在受力时破坏行为较为缓慢,延性性能较好;内配型钢钢管混凝土墩柱的极限承载力比普通钢管混凝土墩柱高约500kN;随着钢管管径的增加,钢管混凝土长柱的弹性极限应变为0.1%~0.6%,塑性极限应变为2.0%~6.7%,钢管混凝土长柱的承载能力受长径比的影响而显著降低,其破坏形式为明显的屈曲变形。研究结果可为钢管混凝土墩柱的结构优化和力学性能提升提供参考。

不中断交通下既有桥梁墩柱置换技术

广东中江高速公路扩建主线路基下穿四村立交C、E匝道桥,两匝道桥各有1个桥墩(C18号墩、E12号墩)位于下穿高速公路扩建的主线路基上,需对该2个桥墩进行置换,为下穿高速公路扩建主线路基提供建设空间。既有2个桥墩均为圆柱式双柱墩,且均为上部前、后两联连续箱梁的交接墩。考虑扩建路基空间需要及既有桥梁结构安全,在不中断交通的条件下,分别采用普通大跨径横梁和隐形横梁的门架墩置换原桥墩,并分析墩柱置换施工对匝道桥主梁受力的影响,结果表明墩柱置换后桥梁结构仍满足承载要求。置换施工时,先施工新建置换墩,待新建置换墩具备承载能力后,再切除既有桥墩,实现体系转换。为降低墩柱置换施工对桥梁运营的影响以及减少体系转换次数,C18号墩门架墩横梁包围既有桥墩立柱上部;E12号墩门架墩隐形横梁与上部主梁固结,并在伸缩缝两侧分别单独设置门架墩。

白沙洲长江大桥桥塔墩防撞关键技术

白沙洲长江大桥主桥为双塔双索面斜拉桥,桥塔均采用顺桥向单柱式、横桥向钻石形结构,基础为40根?1.55 m钻孔灌注桩,承台尺寸为32.4 m(横桥向)×20.4 m(顺桥向)×5 m(高),美国AASHTO规范模型计算显示桥塔墩年撞损频率较高,且原设计船舶撞击标准已无法满足当前通航标准及长江航运发展需求。为提升该桥桥塔墩的防撞能力,设计了组合型浮动式钢+复合材料防撞设施。该设施采用多级耗能体系及柔性防船撞结构,增强了大桥桥塔墩的防撞性能,并通过下塔柱增大截面补强使防撞设施在下塔柱范围内可随着水位自由升降,进一步增强了桥塔墩自身的防撞性能。下塔柱增大截面补强采用开口式单双壁组合型围堰,实现了补强的无水施工;组合型浮动式钢+复合材料防撞设施在工厂内分节段制造,并采用长效防腐技术延长了使用寿命。实施该防撞方案后,该桥桥塔墩能抵御3 000吨级满载船舶的水平撞击力,所受船舶撞击力明显低于桥塔墩自身的允许抗撞力,满足设防要求。

钢管混凝土组合格构柱高墩大跨连续刚构桥动力特性分析

结合某山区高墩大跨连续刚构桥的动力特性分析,研究了钢—混凝土组合格构柱高墩连续刚构桥的动力特性分析方法,探讨了该类桥梁的动力特性结构行为及规律;在一定参数的基础上,研究了墩高、边界约束条件、曲线形式、曲线半径和横向连接系等参数的影响。计算结果为该类桥梁的抗风、抗震设计研究提供了分析基础。

钢筋混凝土长肢一字形截面柱抗震性能试验研究

对4个1/2缩尺的长肢一字形截面柱构件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,构件截面高厚比分别为4.0、4.5与5.0,分别按柱子配筋与按剪力墙配筋两种配筋方式进行设计。通过试验分析了长肢一字形截面柱的承载力、刚度、延性、耗能、滞回特性等,并提出了抗震设计建议。

部分充填采煤技术的应用研究

通过对现有部分填充采煤技术缺点的分析,提出了在回填中依靠填充体、煤系层状覆岩关键体以及隔离煤柱等综合作用进行填充的采煤技术,并对该方案下的覆岩隔离注浆充填采煤技术及长壁墩柱同步充填采煤技术的工作原理和应用方式进行了分析。

轨道交通高架桥下部结构水平变形计算及控制探讨

城市轨道交通高架桥梁设计中,由于多采用无缝线路设计来提供列车运行时的平稳性和舒适性,因此轨道结构多为长钢轨形式。由此对高架桥梁的下部结构产生了一个特殊的长轨纵向力。为使下部结构变形在纵向力作用下控制在规范要求的范围内,必须在设计中对下部结构在长轨纵向力作用下的表现进行研究。通过明珠线一期北延伸工程的设计实践认为:在长轨高架桥下部结构设计中合理地选择墩柱及基础形式是控制下部结构变形的关键,也是优化下部结构设计的关键。

长肢一字形截面柱极限承载力的研究

在长肢一字形截面柱极限承载力计算理论和假定的基础上,通过对六组构件的计算分析,得出了轴压比和墙肢截面高厚比对极限承载力的影响。

钢管混凝土组合格构柱高墩的弯曲性能研究

为研究桥梁钢管混凝土组合格构柱高墩的抗弯曲性能,以某钢管混凝土组合格构柱高墩特大连续刚构桥的高墩为研究对象,进行缩尺模型的弯曲破坏加载模拟试验。采用有限元分析方法对加载全过程进行数值模拟,并进行了参数分析。结果表明:此类结构具有良好的塑性变形能力,为延性破坏;钢管混凝土组合格构柱整体工作性能良好,共同抵抗外力的性能较强。组合格构柱的受弯承载力主要受钢管强度和截面高宽比的影响。

独柱式长悬臂高架车站地震安全性探讨

分析了独柱式长悬臂高架车站在抗震概念设计方面存在的不足,指出了当前设计方法存在的问题。通过对重庆地区两个高架车站的计算,证明此类结构的墩柱不考虑抗震设计的做法欠妥。鉴于墩柱在车站结构中的重要地位和它接近静定结构的受力状态,建议适度提高其抗震设计标准。