Nonlinear Stability Analysis of Long Span Continuous Rigid Frame Bridge with Thin Wall High Piers

By utilizing the current finite element program ANSYS, two types of finite element models (FEM), the beam model (BM) and shell model (SM), are established for the nonlinear stability analysis of a practical rigid frame bridge—Longtanhe Great Bridge. In these analyses, geometrical and material nonlinearities are simultaneously taken into account. For geometrical nonlinearity, updated Lagrangian formulations are adopted to derive the tangent stiffness matrix. In order to simulate the nonlinear behavior of the plastic hinge of the piers, the multi lines spring element COMBIN39 is used in the SM while the bilinear rotational spring element COMBIN40 is employed in the BM. Numerical calculations show that satisfying results can be obtained in the stability analysis of the bridge when the double coupling nonlinearity effects are considered. In addition, the conclusion is significant for practical engineering.

复杂条件下高面板堆石坝的特殊结构体安全监测设计体系研究

为了加强高面板堆石坝工程中挤压边墙、高趾墩和高趾墙等特殊结构体的安全监测,基于面板堆石坝安全监测设计资料,总结了特殊结构体在安全监测设计方面存在的不足和缺陷。通过收集整理国内包含高趾墩、高趾墙和挤压边墙等特殊结构体的高面板堆石坝数值分析成果,发掘特殊结构体的变形和应力应变规律,将特殊结构体的变形、应力应变及温度、接缝和渗流明确为安全监测设计重点;结合已有面板堆石坝工程的安全监测设计资料,构建了复杂条件下高面板堆石坝特殊结构体安全监测设计体系。该体系能够为在建和拟建的面板堆石坝特殊结构体安全监测设计提供科学的指导,全面提升面板堆石坝的安全监测水平。

不等高双薄壁墩结构参数对连续刚构桥力学行为影响分析

对于因地形和地貌原因而使双薄壁墩连续刚构桥相邻桥墩高度相差较大的情况,设计常采用不等高双薄壁墩。相比常规双薄壁墩,不等高双薄壁墩结构设计及优化可供借鉴和参考的成果不多。以某不等高、不等厚双薄壁墩预应力混凝土连续刚构桥为工程依托,基于有限元数值分析方法,改变低墩壁厚和墩间距,针对结构恒载作用、最大悬臂状态稳定及结构自振,采用单因素分析方法研究薄壁墩结构参数对连续刚构桥结构力学行为影响。结果表明:恒载作用下,低墩壁厚对主梁根部弯矩影响很小,对跨中弯矩影响相对较大;增大双肢间距可明显降低主跨跨中、根部弯矩。低墩稳定安全系数对壁厚更敏感;墩参数变化不改变失稳模态。随着低墩壁厚和间距增加,结构自振频率增大,壁厚、双肢间距影响结构一阶振动模态,且壁厚对一阶自振影响最显著。分析结论可供不等高双薄壁墩连续刚构桥结构设计和优化参考。

鲜花湖特大桥主桥设计研究

鲜花湖特大桥是G4222和县至襄阳高速公路舒城(千人桥)至金寨(皖豫界)段的主要控制性工程之一。主桥采用(118+220+118)m预应力混凝土部分斜拉桥,塔梁墩固结体系;上部结构采用单箱三室大悬臂斜腹板宽幅箱形主梁,人字形主塔,单索面扇形、横向双排布置斜拉索;下部结构结合现场环境,采用X形双肢薄壁墩、群桩基础。鲜花湖特大桥主桥构造新颖美观,融合了结构设计与景观需求。通过系统介绍该桥设计方案、结构和主要计算结果,以供同类项目参考。

薄壁墙式墩结构装配式方案及其抗震性能分析

针对既有柱式墩预制拼装技术难以应用于截面横纵比大的薄壁墙式墩的问题,提出了一种节段水平并联的新型装配式桥墩结构方案,预制节段采用双向无黏结预应力筋、灌浆套筒及混凝土剪力榫混合连接.依托某国际机场飞机荷载宽幅桥梁工程实例,基于ABAQUS平台分别建立了新型装配式桥墩和现浇桥墩的精细化有限元模型,通过拟静力分析对比研究了2种桥墩抗震性能的差异,并讨论了预应力筋配筋率以及剪力榫埋深对新型装配式桥墩抗震性能的影响规律.结果表明:新型装配式桥墩与现浇桥墩在纵向水平荷载作用下呈现墩底塑性铰充分发展的弯曲破坏形态,而在横向水平荷载作用下则呈现弯剪破坏形态;相较于现浇桥墩,装配式桥墩纵桥向与横桥向水平承载力分别提高68.5%和43.0%,但残余位移分别降低49.2%和67.8%;增大竖向预应力筋配筋率可显著提升装配式桥墩的水平承载力,而增加水平向预应力筋配筋率和剪力榫埋深则对限制节段接缝处的相对变形作用明显.

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。

某大跨径矮塔斜拉桥设计研究

以某高速公路为研究背景,基于工程特点和地质条件,依托规范,进行整体建模计算分析,设计了某大跨径矮塔斜拉桥。上部结构采用预应力混凝土部分斜拉桥,跨径布置为118 m+220 m+118 m,单箱双室大悬臂斜腹板展翅宽幅箱形主梁,人字形主塔,单索面扇形、横向双排布置斜拉索,塔梁墩固结体系;下部结构采用双肢薄壁墩、群桩基础。该设计结果可以满足桥梁结构稳定性保障、经济效益控制以及桥梁环保设计等方面的需求。

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.

软土地区涉河桥隧合建减沉施工技术研究

针对涉河地下空间隧道和高架路桥建设工程,因周边环境复杂,场区交通压力大,依托235国道杭州老余杭至五常段改建工程,通过河道临时改迁,提出桥隧共线共面结构设计理念,研发一种软土地区涉河桥隧合建减沉施工技术,为类似工程施工提供借鉴。

钢筋混凝土薄壁式桥墩高低温环境施工质量控制

随着桥梁重载化和桥梁结构轻便化的发展趋势,钢筋混凝土薄壁式桥墩在实践中得到了越来越广泛的应用。本文对于钢筋混凝土薄壁式桥墩的施工全流程质量控制进行了详细的介绍,概述了其从前期准备到后期养护的全流程施工过程。此外,为了保证钢筋混凝土薄壁式桥墩的施工质量,应该充分考量夏季高温和冬季低温对其施工的影响,论文对上述两点进行了综述,归纳了钢筋混凝土薄壁式桥墩在两种极端情况下施工中存在的问题,并对其作用机理进行了重点分析,剖析了高低温施工质量控制的重难点问题,最后提出了相应的解决措施。相关内容可为施工技术人员提供参考。

船闸墩墙单模支设技术在涑河景观闸中的应用

为排除安全隐患,改善河道行洪条件和水生态环境,对涑河1号景观闸中的船闸部分进行拆除重建。为解决新旧墩墙衔接处无法平行问题,通过方案比选,选定墙面植筋对拉模板联合钢管支撑支护方案。通过对原混凝土墙体打孔并进行化学胶液植筋,待植筋固定后,焊接对拉丝进行单面模板的支设,配合钢管进行加固及过程纠偏调试,高效地完成闸墩浇筑,节约工期,减少投资,对类似施工有较好的借鉴价值。

连续刚构桥双肢薄壁高墩施工阶段单墩稳定性影响因素分析

为解决大跨度连续刚构桥双肢薄壁高墩稳定性问题,以新站特大桥为工程背景,针对该桥最高双肢薄壁墩(墩高114 m),通过Midas/Civil软件建立空间有限元模型,进行了数值模拟稳定性分析;探讨了墩身混凝土强度,桥墩高度,墩身截面尺寸、截面空心率和系梁位置、数量等设计要素,对连续刚构桥的双肢薄壁墩单墩的线性稳定性影响。分析结果表明:在最高裸墩状态下,桥墩的稳定性主要由自重和施工荷载控制,顺桥向和横桥向的风荷载对高墩的稳定性影响很小;桥墩的高度、系梁设置的数量与位置对其稳定性具有显著的影响,而混凝土强度、墩身截面空心率、墩截面顺桥向宽度和横桥向宽度变化对其稳定性的影响相对较小。因此,在双肢薄壁高墩设计中应综合考虑这些影响因素,以确保墩体的稳定性。

薄壁空心高墩翻爬结合模板施工技术研究

薄壁空心高墩是一种常用的桥梁建筑结构,其施工过程中存在着许多困难和挑战。提出了一种薄壁空心高墩翻爬结合模板施工技术,以实际工程项目为背景,利用已进场资源,对既有模板进行改制和创新,采用翻爬结合模板施工,解决了翻模工艺限制、施工效率低、安全风险高等问题。通过工程应用验证,该技术具有较高的施工效率,且施工安全风险较低,可为类似工程提供参考和指导。

桥梁高空双肢薄壁墩重难点施工技术应用研究

在诸多矩形高墩桥梁建设项目中都广泛运用了液压自爬模施工技术,形成了标准化作业,然而,在设计有横系梁的双肢墩施工中需要进行工序调整,其施工难度大、安全风险高,因此,高空横系梁施工环节成为桥梁下部结构施工的重难点。文章结合目前高空横系梁两种常规的施工技术进行对比分析,即高空横系梁和双肢墩节段同时浇筑及双肢墩墩身与横系梁异步施工技术,并以河南省某山区高速公路跨河大桥为依托,综合分析了高空双肢薄壁墩横系梁关键施工技术应用情况,以便对相关重要技术参数进行及时调整,对相关工艺进行优化和创新。

桥梁薄壁空心墩横隔板施工技术应用研究

横隔板的设置对于空心薄壁高墩墩身的稳定起着至关重要的作用,本研究通过对喀斯特地貌区域桐木河特大桥矩形薄壁空心墩横隔板的施工难点、施工工艺、方法等方面进行了分析研究,优化传统横隔板施工工艺,并对变截面薄壁空心墩高墩横隔板的施工方法、质量控制措施、安全保证措施进行了总结,为今后高墩横隔板施工技术提供借鉴。

贝雷梁式支架法在空心薄壁高墩大盖梁施工中的应用及其计算

支架法在空心薄壁高墩盖梁施工具有现场适用性比较强、节约施工材料、施工操作方便、施工效率高等优点,是公路项目薄壁空心高墩大盖梁施工的一种常用的方案。本项目结合现场实际情况,对薄壁空心高墩大盖梁采用贝雷梁支架法进行施工,对贝雷梁支架法在盖梁施工进行受力验算分析,通过实例说明贝雷梁支架法的优缺点和应用效果,可为相似的桥梁施工提供借鉴和参照。

双肢薄壁空心墩系梁施工支架方案的研究与应用

结合乌鲁木齐绕城高速(西线)工程PPP项目头屯河连接线特大桥主桥双肢薄壁空心墩系梁的特点,重点介绍了墩系梁支架的设计思路及施工工艺流程。该墩系梁支架方案由穿心棒法与满堂脚手架现浇支架法相结合,有效地解决了双肢薄壁空心墩系梁施工平台的搭设问题,既保证了施工安全,又节约了工程措施费,加快了工程进度,所取得的经验可为后续类似高墩系梁的施工借鉴。

清平4号大桥薄壁空心高墩爬模施工技术研究

丘北至砚山高速公路清平4号大桥的14个薄壁空心高墩的施工是项目关键。鉴于最高墩高达58m,施工条件复杂且场地有限,大型设备进场困难,本文提出采用爬模施工法进行薄壁空心高墩的施工。文章详细阐述了模板配置、爬架设计、组装方案以及特殊节段的施工方案,并介绍了塔吊选型与布置。此外,本项目还开发了一套先进的爬模控制、监测及预警系统,旨在提高施工精度、效率及安全性。通过本文的研究,为类似桥梁工程的高墩施工提供了有益的参考。

钢筋混凝土支墩整治低矮挡墙病害

以黎湛上行线K206+432~+700右侧浆砌片石挡墙为研究对象,分析低矮挡墙的病害特点以及周边环境变化,比选施工加固方案,提出选用改良的钢筋混凝土支墩,外加横、竖向锚杆的整治措施,经施工验证取得了较好的效果,可为整治此类低矮挡墙病害提供参考。