基于单梁试验下的预制T梁起拱度分析及控制研究

为解决预制T梁在生产过程中起拱度精度控制不足的问题,使用百分表对T梁张拉期的起拱度进行全周期监测,并通过理论计算得到预制T梁构件在张拉期增长的起拱度理论值,将监测数据与理论进行相互验证,然后根据预制T梁构件在张拉期、灌浆期和存梁期过程中起拱度的变化情况,分析影响预制T梁起拱度发生变化的主要因素。结果表明,1)张拉期T梁起拱度的监测数据与理论计算结果相吻合;2)张拉期张拉控制应力的设置过高以及在存梁期未采用有效的隔温措施会较大地影响预制T梁起拱度的精确控制。研究结果为预制T梁起拱度精确控制提供了重要参考。

飞机荷载桥梁装配式主梁横向新型连接方案及其静动力性能分析

针对既有装配式主梁铰缝连接强度弱、湿连接施工复杂等问题,充分考虑飞机荷载桥梁荷载集度大、空间受力显著等特点,提出一种剪力键和横向预应力筋混合连接的装配式主梁连接方案。该方案通过剪力键与键槽实现相邻主梁拼接,采用横向预应力筋为接缝界面提供压应力储备,具有结构整体性好、施工方便等优点。以某机场滑行道桥为对象,基于ABAQUS平台建立新型连接装配式主梁的非线性数值模型,开展静、动力学性能分析以验证方案的可靠性,揭示了剪力键位置、数量、高度及初始预应力对主梁力学行为和抗震性能的影响规律。结果表明:飞机静载作用下,该方案能够满足规范对于主梁挠度限值的要求且具有可观的安全储备。增设跨中剪力键及增加其数量可显著降低主梁跨中挠度和弯矩;相较于仅设置梁端剪力键,加设3道跨中剪力键可使静载下力学响应分别降低19.92%、23.35%,使地震下力学响应分别降低17.29%、40.12%。剪力键倾角和高度对主梁受力影响较小,增大横向预应力筋初始张拉力可有效提高主梁接缝界面的预压应力,静载、地震下的最大增幅分别为45.31%、46.51%。研究成果可为飞机荷载桥梁的主梁拼装提供重要的技术支撑,并可拓展应用于重载公路、铁路桥梁。

装配式T梁翼板后张法预应力交叉连续梁柱节点施工关键技术

公开了一种装配式T梁翼板后张法预应力交叉连续梁柱节点建造新技术,在装配式混凝土梁柱节点处采用板下一体化叠合T梁翼板端预应力张拉技术,有效改善了梁柱节点受力特性,节点抗负弯矩效果好,预应力梁柱增强节点抗震能力强。采用有限元软件ABAQUS对“低标准,提前张拉”“超标准,控制张拉”两种工况下节点进行优化施工模拟。由分析结果可知:当梁侧加腋板底张拉节点只有柱侧双边张拉时,在保障结构安全的前提下,可在混凝土凝结硬化达到混凝土设计强度的75%时进行张拉;当梁侧加腋板底张拉节点为三边或四边张拉时,在混凝土凝结硬化达到混凝土设计强度的85%时进行张拉;整体技术方案较常规技术可节省45%左右的吊装工期,节点抗震效果更好,成本降低20%左右,有效简化了施工工艺,整体装配建造新技术符合“绿色建造”规范要求。

山区S形曲线桥梁施工关键技术研究

针对山区公路桥梁施工存在的机械材料运输困难、施工组织难度大等问题,本文旨在提出一套适用于山区S形曲线桥梁施工的预制T形组合梁制作、运输和安装方法,以提高施工效率和质量。首先分析山区桥梁施工的特点,对S形曲线桥梁中T形组合梁的预制流程及施工控制要点开展技术创新和优化。首先提出了改进的T梁预制方法,基于钢筋定位架优化了钢筋布设精度和效率,并通过智能张拉设备、自动喷淋系统等智能化手段,有效提高了预制梁的成品品质。其次,针对安装效率的挑战,研究提出了一种左右幅整体架设的预制梁安装方案,基于此对T形组合梁的安装流程进行了优化。通过在某大桥项目中的实际应用与验证,结果表明,本技术方案可提高T梁预制和架设精度,有效控制S形桥梁纵向及横向的线形。本研究为山区S形曲线桥梁施工提供了一套T形组合梁从生产到安装的全过程标准化技术方案,为类似项目提供了宝贵的技术参考与实践指导。

一种无凹槽壁的预制预应力叠合梁柱节点施工技术研究

文章从试验研究和现场实践两个方面,阐述无凹槽壁的预制预应力叠合梁柱节点的应用情况。在试验研究方面,通过对3个试件的低周反复试验,研究试件的破坏形态、耗能、延性和强度指标,并提出试验结论;在现场实践方面,通过具体工程案例,阐述无凹槽壁的预制预应力叠合梁柱节点在节点优化设计、钢筋连接、模板安装等方面的实施情况。通过两方面内容阐述无凹槽壁的预制预应力叠合梁柱节点的可行性.

装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构强柱弱梁设计

为设计满足“强柱弱梁”标准的装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构,以5层装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构为例,设计此结构梁跨度,依次是3 m、5 m、7 m,轴压比依次是0.7、0.8、0.9,极限弯矩比依次是0.9、1.1、1.3.在OpenSees平台上通过Push-over分析方法,绘制多种条件下结构的荷载-顶点位移变化、塑性铰变化,以此分析所设计装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构,是否符合强柱弱梁的设计标准.分析结果显示:梁跨度是3 m、轴压比与极限弯矩比是0.7、0.9时,装配式预应力高强箍筋混凝土框架结构的荷载-顶点位移变化最为稳定,此时塑性铰主要分布于梁端而非柱端,满足强柱弱梁设计标准.

采用带锚固板竖向钢筋的预应力混凝土T梁受剪性能研究

为推动桥梁预制梁的钢筋智能绑扎进程,提出采用锚固板竖向钢筋代替传统箍筋的网片式配筋方案。为研究该配筋形式对预应力混凝土T梁受剪行为的影响,针对抗剪钢筋形式、剪跨比等参数,设计4个缩尺梁抗剪试验,并使用ABAQUS有限元软件开展实体非线性仿真计算,对试件的预应力效应、抗剪承载能力、失效模式、混凝土受力特征及钢筋受力特征进行分析,结合压力场理论解释其抗剪承载性能的差异,并利用参数分析给出锚固板竖向钢筋的合理设计建议。研究结果表明:在1.0~2.6剪跨比条件下,与常规箍筋梁相比,锚固板竖向钢筋的配置对预应力混凝土T梁受剪开裂荷载及未开裂刚度影响很小,且具有相同的受剪破坏特征,但锚固板竖向钢筋梁具有较大的开裂后刚度及抗剪承载能力,其抗剪承载能力提高约10%,这主要因为锚固板钢筋梁具有更小的混凝土斜压杆倾角以及更大的斜压杆影响区域,且锚固板钢筋可以充分发挥其屈服强度,为充分利用锚固板的优良锚固性能,建议锚固板承压面积宜取钢筋截面积的4.5~8.0倍,锚固板钢筋的屈服强度宜取400~500MPa。

高速铁路3×60m跨度节段预制胶拼连续梁建造关键技术研究

某高速铁路桥梁由于受施工条件、环境保护、对孔等因素的限制,拟采用60 m跨度节段预制拼装梁方案。通过对比简支梁、连续梁两种结构形式,比选出合理的结构方案,并对其拼装方案及预应力布置、结构检算等进行分析研究。研究结果表明:(1)(60+60+60) m连续梁方案与60 m简支梁方案相比,混凝土方量减少1.3%,预应力含量降低0.8%,并具有梁高较矮、外形美观、整体性能好等优势;(2)(60+60+60) m连续梁采用一次拼装1对节段并张拉顶底板束、每拼装2对节段张拉腹板束的拼装方案及相应的预应力布置,减少了齿块模板用量、提高了截面抗剪能力;(3)(60+60+60) m连续梁采取的梁端构造措施,保证了梁端预应力的张拉空间,静活载造成的梁端转角最大为0.88‰,满足梁端转角的要求;(4)(60+60+60) m连续梁各计算指标均满足设计要求。

高速铁路节段预制全胶拼连续梁施工线形分析

为保证节段预制全胶拼三跨预应力混凝土连续梁的设计成桥线形,通过长线和短线台座结合预制节段,再逐跨拼装节段成桥,采用初始切线位移法模拟计算逐跨拼装施工过程,新拼装单元沿着相邻的已经拼装完成单元的切向位移方向安装,计入刚体转动引起的竖向位移,保证制造线形、拼装线形计算与实际施工相符。参数敏感性分析表明,钢筋混凝土容重、混凝土弹性模量、钢束与管道壁摩擦系数分别增大10%时,梁体向上的竖向变形分别减小约30%、5%、1%;钢筋混凝土容重变化对线形影响很大,建议实测控制素混凝土容重波动在2%以内;采用实测的混凝土容重、弹性模量、有效预应力等参数计算和监控制造线形、拼装线形,预应力张拉前、后,计算与实测变形误差由6.6 mm降低到2.9 mm,最终梁面实测高程与设计高程最大误差6.4 mm,实现成桥线形高精度计算和施工。

高速铁路简支箱梁的现浇与预制方案研究

预应力简支箱梁具有受力明确、构造简单、耐久性好、施工便捷等优点,是高速铁路桥梁的主要结构形式。简支箱梁结合桥隧工程情况、拆迁工程量、场地条件等因素可采用现浇或预制架设的施工方式。此文以新建福州至厦门铁路DK16+385.27~DK42+331.83段线路简支箱梁施工方案为切入点,从工期、运梁通道、梁场选址等方面进行研究,并通过比较分析,以期对类似工程建场方案的确定提供参考。

装配式先张法预应力叠合梁设计及应用

介绍了施工免支撑先张法预应力混凝土框架叠合梁两阶段设计的方法,并以贵阳市某AA级装配式工业厂房为背景,与常规装配整体式框架结构进行了对比分析。结果表明:采用装配式先张法预应力混凝土框架梁的梁端负弯矩显著降低,跨中正弯矩显著增大;可大幅度减少梁支座钢筋用量,并充分利用高强度钢绞线降低梁高和跨中钢筋用量,有效降低建筑材料用量和碳排放量,同时大幅减少进入梁柱节点核心区的钢筋数量,提高建造速度,降低建造风险和建造成本。对于大荷载大跨度大层高的工业厂房建筑,采用免支撑先张法预应力混凝土框架叠合梁,可实现比常规装配整体式框架结构更低的造价和更快的建造速度,具有很好的推广应用价值。

公路桥梁工程预制梁施工管理分析

交通运输决定着城市的发展水平,在公路桥梁工程施工中,预制梁是保障其承载力与受力的主要构件,其综合质量直接影响工程结构的稳定性。文章以公路桥梁工程预制梁施工内容为切入点,展开对其管理方面的探讨。首先对预制梁施工管理内容进行阐述,然后分析施工管理的原则,最后提出一系列管理方法,包括完善施工管理制度、改进施工质量管理、落实施工安全管理,以期优化施工环节,提高公路桥梁工程施工水平。

装配式双柱大悬臂预应力盖梁结构设计分析

近年来,国家大力推行预制装配式桥梁结构建设,使预制装配式桥墩结构在国内新建城市高架桥中得到广泛应用。结合福州市新店外环路西段道路工程,探讨项目中装配式双柱大悬臂预应力盖梁的结构设计,并采用MIDAS CIVIL软件,建立有限元模型,对该结构进行静力、动力特性分析,其计算结果均满足规范要求。工程目前已顺利实施,运营情况良好,验证了现有预制拼装技术的可行性和安全性,可为同类工程设计提供借鉴和参考。

莫莫克水库进场T型桥梁施工架设

大跨度超重量装配式预应力钢筋混凝土T型简支梁运输、吊装、转运、架设均是施工中的重点项目,介绍了35m长120t重的装配式预应力钢筋混凝土T型简支梁的运输、吊装、转运、架设等具体施工操作过程,提出了施工注意事项。

分段预制盖梁干接拼装施工关键技术

以上海S3项目施工1标段为背景工程,介绍分段预制干接拼装盖梁施工在项目中的应用情况。从预制、运输、现场分段安装、预应力施工及固定措施拆除等环节出发,重点阐述分段预制盖梁干接拼装施工工艺和关键技术,可为类似项目提供一定的参考。

预应力混凝土T梁裂缝成因及施工处理技术

预应力T梁由于其自身建设方面的优势正逐步取代传统钢筋混凝土T梁,成为在桥梁建设中应用最广泛的施工方式。伴随着交通的进一步发展,其运用范围也得到了更大的提升,在铁路建设上也出现了预应力T梁的痕迹,为此T梁的质量对我国整体交通运输建设都至关重要。本文从影响T梁质量的因素入手,探究T梁裂缝的成因,并浅析相关处理技术,以期为相关人士提供部分方向,从根源入手避免T梁裂缝,保证工程施工质量,才能保障广大公民的生命财产安全。

大跨无预应力波形钢腹板组合连续梁桥设计关键技术

传统的波形钢腹板组合梁现场作业及施工难度较大,底板混凝土的浇筑质量难以得到保证,且该类型的较大跨度梁桥多设置体外预应力,增加了桥梁建成后的管理养护成本。因此,以某座在建的装配式无预应力波形钢腹板-平钢底板钢混组合连续梁桥为工程背景,分析其所采用的预制拼装桥面板的构造特点,以及无预应力的施工方法,并通过采用MIDAS Civil软件,建立空间杆系有限元模型模拟实际施工过程的方法,分析该结构主要施工阶段的受力性能。分析结果表明:对负弯矩区段的桥面板施加预压力,可以减小该区域桥面板的拉应力,使其处于受压状态;在各施工工况下,钢箱梁和桥面板应力、波形钢腹板抗剪承载力以及屈曲临界应力均满足规范要求。

兰张高铁十八里堡特大桥56 m UHPC组合简支梁设计研究

UHPC材料是一种新型纤维增强水泥基复合材料,利用其力学性能高的特点建造桥梁后可以实现桥梁结构轻型化。国内公路和市政桥梁中均已有应用先例,而铁路桥梁主体结构未见应用。兰州至张掖高速铁路十八里堡特大桥拟建造56 m UHPC组合简支梁桥,以解决大跨度混凝土桥梁地震响应大这一技术难题,十八里堡特大桥UHPC简支梁的建造应用将拓宽国内铁路桥梁建设中主体结构只有钢和混凝土两种建筑材料的限制。该桥已完成设计研究分析,研究结果表明:(1)拟建造应用的56 m UHPC简支梁仅为同等跨度普通混凝土梁梁重的72%;(2)提出UHPC组合薄壁简支梁剪力键的主要构造形式;(3)提出UHPC组合简支梁的主要施工方法;(4)建立UHPC组合简支梁双层梁有限元计算模型,分析UHPC薄壁箱梁受力特征,计算分析UHPC与普通混凝土组合梁相对收缩效应和相对徐变效应。

基于纤维模型的装配式预应力混合梁柱节点抗震性能分析

为了评价新型装配式预应力混合梁柱节点的抗震性能,采用有限元软件Opensees对一框架边节点进行低周往复荷载下的抗震性能分析。建立了基于纤维模型的有限元计算模型,通过与试验结果的对比,证实了数值分析的正确性与合理性。在此基础上,分析得到了节点的荷载-位移滞回曲线、能量耗散系数、刚度退化系数和延性系数等指标。结果表明该节点具有良好的抗震性能,且具有施工方便、构配件可实现标准化生产等优点。

设计变截面交叉柔性力学的模型在装配式钢构建筑梁柱预应力中的分析

为了提高装配式钢构建筑梁柱的抗震性能,设计一种变截面交叉柔性力学模型进行截面抗震性的预应力评估。方法中采用极限承载力约束进行抗震性分析,引入抗弯刚度软化系数进行误差修正,求出钢构建筑梁柱的荷载作用力矩,通过应力评估和结构解耦性设计,实现钢构建筑梁柱的抗震性评估。构建以钢材强度、延性指标和钢框架地震易损特征为约束参量的抗震性能分析函数,建立装配式钢构建筑梁柱开裂初始预应力预测方法,实现装配式钢构建筑梁柱预应力的准确评估。试验结果表明,所提模型能够对装配式钢构建筑梁柱的应力应变关系、屈服强度以及极限承载力进行准确计算,提高配式钢构建筑梁柱的抗震性能。