大跨度钢箱梁斜拉桥顶推施工中的关键技术研究

大跨度钢箱梁斜拉桥在跨越河流、峡谷等地形复杂地区时具有独特的优势,是现代桥梁工程的重要类型。文章以大跨度钢箱梁斜拉桥顶推施工为研究对象,以四川某大跨度桥梁工程施工数据为背景,讨论了临时墩布置位置的优化分析、顶推过程中钢箱梁斜拉桥竖向位移及支承处横肋和纵肋板件厚度对梁体局部受力的影响。研究结果表明,在实际施工中梁体向下倾斜居多,最大的竖向位移达392.08 mm;当支承处横肋厚度为0.016 m时,横肋的应力减小到200 MPa以下,适当设置横肋可以有效减小横肋自身的应力,提高结构的稳定性和安全性。该研究成果对提升斜拉桥施工水平、推动交通建设具有一定的指导意义和实践价值。

连续刚构拱桥梁拱墩结合部位传力机制研究

文章以西延高铁王家河特大桥为工程背景,建立梁拱墩结合处的局部实体模型,并分析该部位的空间应力状态,掌握应力集中区域和薄弱位置,探讨内力分配机制及传递规律,旨在为梁拱墩结合部位设计提供理论基础和数据支撑。研究表明,拱肋与拱脚结合部位拱肋长度1/3.2范围内为应力传递的特征长度,梁拱墩连接处主梁长度1/4.5范围内为应力传递的特征长度;梁拱结合部位中支点截面拱肋通过加劲缀板等将81.2%的内力扩散至拱脚混凝土。

旬阳水电站超大弧门推力泄洪闸预应力闸墩设计

旬阳水电站泄洪闸闸墩承受的荷载以及结构较复杂,弧门尺寸为14m×25m(宽×高),弧门总推力高达72094kN,为目前国内已建水电工程中最大弧门推力。为降低超大推力在闸墩颈部产生的较大拉应力,采取预应力锚索、锚块上游部位颈缩、锚块设置拱向下游的空腔等措施。通过三维有限元的计算分析及运行实践表明,这些措施能有效控制闸墩锚块上游支铰处颈部产生的较大拉应力,预应力闸墩总体受力比较均匀,应力水平较低。本文内容可为类似工程提供一定的设计思路。

空心墩转体桥墩底应力分析

以某2×85 m预应力混凝土T构桥为例,建立了该桥的空间有限元模型,计算分析了桥梁转体阶段墩底的应力分布。分析表明:由于转体桥下部结构的构造特点使得空心墩墩底实心段顶部会产生较大的拉应力,设计中应采取有效的措施减小其产生。与球铰相对应的空心墩内宜设置中间隔板;在桥墩墩底实心段或在上承台设置预应力。结合工程实践,推荐在上承台设置预应力的方式,且应侧重横桥向预应力筋的配置。

高速铁路32m简支箱梁墩台横桥向沉降静力影响及损伤评级

针对高速铁路桥梁新旧线并行修建引起的横桥向墩台不均匀沉降的问题,利用ABAQUS有限元分析方法,选取高速铁路常用的32 m标准双线多跨简支梁桥,建立CRTSⅢ型单元板式无砟轨道-桥梁-墩台空间静力耦合模型;考虑不同沉降类型和沉降幅值,研究横桥向桥墩不均匀沉降对轨道结构层间受力及其轨面变形规律,在此基础上提出适用于该桥型的单、双墩横桥向不均匀沉降静态损伤分级及维修建议。结果表明:横桥向墩台不均匀沉降对轨面高低不平顺影响最大,其次为扭曲和水平不平顺,且沉降墩顶处易出现变形极值;横桥向墩台仅单侧沉降时,单墩沉降差10、15、20 mm,伤损等级依次为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级;需要关注桥墩横桥向双侧沉降情形,损伤比单侧沉降更严重;当沉降差达到20 mm时,自密实混凝土层横向拉应力超过C40混凝土抗拉强度限值,轨道结构存在开裂风险。建议日常保养时单、双墩横桥向不均匀沉降控制在10 mm及以下,应避免出现沉降15 mm及以上的不利情形。

水封隧道内天然气管道受力问题研究

长输天然气管道是我国能源发展的生命线,国内先后建成投用了西气东输一线、西气东输二线等长输管道。不可避免要与黄河、长江等发生交叉穿越,形成控制性穿越隧道。其中一些为水封隧道。因为管道在水中会产生浮力。造成注水前后管道的受力情况发生变化,水封隧道中的管道约束成为一个棘手的课题。根据某处水封隧道内管道的现场检测过程,对隧道内管道在注水前后的受力情况进行了研究。

大跨度矮塔斜拉桥关键节点受力性能的仿真分析

宁波中兴大桥跨越甬江,其主桥由于机场航空限高的要求,采用主跨为400 m的大跨度矮塔斜拉桥设计方案。主桥采用V形钢主塔,塔梁固结并通过大型球钢支座支承在主墩上。经分析,索塔锚固区与塔梁固结处是主桥设计的2个关键节点。节点构造设计复杂,需借助3D空间有限元方法对其受力性能进行仿真分析。利用ANSYS软件建立关键节点的3D有限元仿真模型,并与MIDAS整体模型结果进行比较,验证仿真模型的有效性。通过仿真模型,得到不利荷载工况下关键节点空间应力分布的计算结果,为关键节点构造设计提供可靠依据。

燃气桥管支墩损坏后基于有限元应力分析的安全评定

以周泾港桥跨越段燃气管道支墩损坏事件为例,通过检验检测手段,深入探讨管道焊接接头可能出现的缺陷。针对支墩损坏后管道焊接接头的情况,采用有限元应力分析和焊接缺陷安全评定的方法,对其进行全面评估。目的是为了及时发现潜在问题,并进行安全评定,以保障人民的生命和财产安全。同时提高相关燃气管道的安全性和可靠性,为我国燃气管道的建设和维护提供有力的技术支持。

不同浇筑高度下闸墩温度应力分析

闸墩是水工结构中常见的大体积混凝土结构,其温度应力控制是防控温度裂缝产生的核心要素。结合实例对闸墩结构不同浇筑高度下温度应力变化进行分析,明确了温度应力随浇筑高度变化规律,并结合闸墩结构特殊尺寸构造,揭示了闸墩温度传导路径和模式。结果表明,对于闸墩类长度远大于宽度的大体积混凝土结构,温度应力随着时间增加先增大后减小,且最大温度应力随高度增加先增大后降低,本工程中闸墩高度为4m时温度应力最大。

基于墩梁临时固结应力差的铁路转体连续梁平衡控制

为了解决铁路转体连续梁无体外临时固结措施的施工安全及转体过程的稳定性控制问题,在充分进行检算的基础上,通过布设监测传感器,构建实时动态监测系统,根据墩梁临时固结应力数据变化调整不平衡荷载,并辅以悬臂根部应力状态监测。结果表明:通过控制箱梁悬臂根部的应力状态处在理论值附近,同时控制墩梁临时固结的应力差在1MPa以内,可保证悬臂灌注施工过程中的梁体平衡,也可以为后续转体前称重试验提供主动控制辅助,可为其他类似桥梁施工提供借鉴和参考。

采用支点位移法施工的斜拉桥钢-UHPC组合梁受力分析

为了解采用支点位移法施工对大跨度斜拉桥钢-UHPC组合梁负弯矩区力学性能的改善情况,以主跨442 m的沾临高速公路黄河特大桥主桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立主桥三维有限元模型进行受力分析。计算无应力索长及成桥状态钢-UHPC组合梁线形,并在二者保持不变的基础上,分别对采用、未采用支点位移法施工的钢-UHPC组合梁成桥及运营状态下的弯矩、梁底应力、UHPC桥面板顶(底)缘应力进行对比分析。结果表明:相比于未采用支点位移法,采用支点位移法施工的钢-UHPC组合梁斜拉桥可减小或者消除辅助墩处组合梁的负弯矩,显著增加辅助墩处负弯矩区UHPC桥面板的压应力储备,达到施加预应力的效果,显著改善了负弯矩区钢-UHPC组合梁的力学性能,应用效果良好。

隧道施工对既有桥梁墩台与基础受力与变形影响数值模拟分析

依托玉磨铁路隧道近距离穿越思小高速公路桥梁桩基工程,建立有限元模型,研究隧道施工对既有桥梁墩台与基础受力与变形影响。分析结果表明:隧道开挖对高速公路桥梁桩基的最不利影响范围为以距桩基最近的开挖段面为中心,前后两个开挖段;隧道在高速公路最不利范围内施工时,桩身上部沉降和水平位移较大,桩身下部沉降和水平位移较小;思小高速4号桥墩与基础的变形值满足其稳定性的要求;隧道施工对桩身轴力及摩阻力的影响极小。

基于流固耦合的闸墩振动及抗振措施研究

为研究溢洪道闸墩在高速水流作用下的振动问题,文中采用三维有限元方法计算了闸墩在不同闸门开度下的应力分布及振动位移。计算结果表明,在水流激励作用下,闸墩最大应力集中在闸墩与基础连接部位,振动位移峰值位于闸墩顶部;闸墩的应力和振动位移随闸门开度增大而增加;在同一开度下,闸门单开的应力和振动位移均大于闸门双开的工况。同时,为减小高速水流作用对闸墩的不利影响,还提出了在闸墩顶部增加钢筋混凝土横梁加固,经过计算,采用加固措施后闸墩的振动位移峰值显著减小。此次研究为其他相关工程设计提供了参考。

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。

钢筋混凝土过渡墩盖梁开裂成因分析及加固处治

G42沪蓉高速公路湖北省境内某大桥全长668.04 m,全宽24.5 m。上构预应力混凝土T梁采用先简支后结构连续,下构桥墩盖梁横桥向长10.90 m,顺桥向宽2.20 m,悬臂长度1.75 m。19号桥墩盖梁由于混凝土保护层厚度偏厚,混凝土浇筑养生质量不佳,导致盖梁的两侧立面、底面均出现了网状裂缝,裂缝宽度超限且数量多,同时盖梁顶面出现了一条贯通的横向裂缝。结合工程实例,介绍了该桥墩盖梁加固采用的张拉预应力碳纤维板法、张拉预应力钢筋法、粘贴钢板法等加固方法。

河道水闸闸墩裂痕的成因与防治方法研究

为了加强对河道水闸闸墩裂痕问题的防治力度,推进河道水闸整治工程建设,建立闸墩有限元模型,研究温差应力、浇筑时间间隔与闸墩裂痕的关系。结果显示,随着施工间隔的增加,底板和闸墩的最大拉应力呈递增趋势,更容易产生裂缝;设置冷凝管的闸墩在第5天的最大应力相较于设置前的最大应力减少100 kPa。研究表明,合理的闸墩浇筑时间间隔与冷凝管的敷设,能够有效预防和治理河道水闸闸墩的裂痕问题。

不同群桩沉降计算方法在崇明岛水闸工程中的应用分析

分别根据设计规范中主要推荐的等代墩基法、依据Mindlin解的Geddes法及等效作用分层总和法计算上海崇明老滧港南闸的群桩沉降,并与实测成果对比分析,结合各计算方法的特点,验证了各方法在本地区的适用性,最终证明等效作用分层总和法的计算成果与实测结果最为接近,但各方法的沉降计算成果都比实测值偏大。

连续刚构桥合龙顶推力计算方法研究

为研究合龙顶推对大跨径连续刚构桥力学性能与位移的影响,以湖南省湘西州一座大跨径连续刚构桥工程为背景,以顶推力系数为待求变量,以墩底截面应力为约束条件,以墩顶水平位移平方和最小化为目标,确定该连续刚构桥的合龙顶推力。采用Midas Civil有限元软件分别建立在无顶推合龙与顶推合龙两种方案下的连续刚构桥的数值模型,分析和对比分别采用这两种合龙方案,在恒载作用下10 a后该桥主梁应力、竖向位移、墩顶水平位移、墩底应力的变化。本研究还分析了合龙温差对该桥墩顶水平位移的影响,并分析和推导了顶推力与合龙温差的关系。研究结果表明:顶推合龙方案能有效地改善桥梁因混凝土收缩徐变引起的跨中下挠,减小墩顶处的纵桥向水平偏位,改善墩底处的应力状态,且其对主梁应力影响较小。

强采动影响复用巷道墩柱支护技术研究与应用

针对复用巷道服务期间受多次采动影响、围岩变形破坏严重的问题,分析了侧向采动应力对于复用巷道的影响,揭示了复用巷道围岩运移的变形规律以及破坏机理。提出了利用强力墩柱进行巷内补充支护的支护策略,通过建立复用巷道板破断与墩柱支护的力学模型,分析了“煤柱-巷内支护”联合支护体的支护强度,理论计算了墩柱所需满足的支护力载荷要求。以王坡煤矿3306运输平巷为实际背景,分别从支护环境、充填体材料、支护体结构设计以及施工工艺进行了柔模墩柱的设计与应用。现场监测结果表明:复用巷道超前工作面范围内巷道围岩变形量小,影响范围为超前工作面200 m;滞后工作面50 m范围内为变形量快速增长区域,应重点进行维护。强力柔模墩柱巷内支护的方式能够有效缓解复用巷道变形严重问题,维护围岩的稳定性,提高支护效果的同时大大节省支护成本。

桥墩高差对五跨连续刚构桥影响研究

以水盘高速北盘江特大桥跨径为(82.5+220+290+220+82.5)m的五跨高低墩连续刚构桥为研究对象,利用有限元软件对其受力和变形进行仿真分析。分析结果表明:通过改变中墩墩高差,使其跨径对称墩高不等,在主梁所受荷载不变的前提下,由于温度荷载的作用,该桥的墩高差应控制在30~40 m,此时有利于该桥的变形控制和受力分配,当桥梁所处地理位置使得墩高差不满足此条件时,应当采取其他相关措施,以使桥梁受力合理分布。研究结果可以为同类桥梁的设计及施工提供参考。