小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型简化研究

为更简便地建立小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型,降低计算成本并保证计算精度的可靠性,本文比较分析不同简化程度的模型。首先,依据已有桥上无缝线路模型的形式,通过不同程度简化桥梁上部结构,由简到繁确立了单刚臂模型、多刚臂模型、准梁格模型、平面壳模型、空间壳模型、实体模型共6种模型,并通过扣件横向和纵向阻力试验取得了模型的关键参数;其次,以曲线半径为200 m的(40+50+50+40) m连续梁桥为实例,计算了桥上无缝线路在伸缩、挠曲、制动和断轨等其他组合工况下的结果;最后,以实体模型的计算结果为基准,将前5种模型的计算结果与实体模型的进行对比,通过欧几里得距离量化分析了各模型的计算精度。研究结果表明:综合考虑模型复杂程度和计算精度,多刚臂模型和准梁格模型相比于空间壳模型性价比更高,梁格法在桥梁工程中被大量用于异形桥梁计算,且支座分布以及边界条件更符合实际情况。因此,推荐在进行小半径曲线梁桥的无缝线路计算时采用准梁格模型。

基于BIM的小半径长跨T梁架设方案研究

为解决超小半径预制T梁架设难度大、安全风险高、空间位置受限、常规架桥机无法架梁等问题,开展了基于BIM虚拟仿真的超小半径T梁架设方案优选研究,首先利用BIM技术建立桥梁结构、架桥机、运梁车、临时结构等构件LOD400高精度模型,其次利用BIM技术直观性、可出图性、模拟性等特点,对多种架设方案的可行性、优越性及安全性进行三维可视化仿真分析。通过不同方案多个极限状态下的研究,确定最优方案,根据仿真分析结果确定架桥机的结构尺寸和相关参数要求,指导厂家生产架桥机以满足架梁要求。最后总结出了一套利用BIM虚拟仿真技术进行多方案比选及优化的方法和流程。以官新高速西安互通B匝道预制T梁架设为依托,进行超小半径预制T梁架设方案比选及优化应用,发现该方法具有方案可执行性强、安全风险前置、结构验算实时联动、技术交底可视化等优势,从而验证了BIM仿真技术指导超小半径曲线梁桥架设方案编制的可行性和优越性。辅助解决了该项目T梁架设难题。该方法可为后续地形起伏大、受限空间下的超小半径预制梁桥架设提供借鉴。

JQJ180型架桥机架设210 m小半径曲线桥25 m预制T梁施工技术

结合某高速公路增设北互通工程210 m小半径曲线桥25 m长预制T梁架设实践,对双导梁在小半径桥梁中采用拨轨道、搭设临时支2种方法完成前移转向的比较,分析双导梁架桥机在大跨径小半径曲线桥架设的可行性。重点介绍架桥机拼装、架桥机前移、喂梁、T梁安装和架桥机过孔转向等施工工艺。

85 m小曲线半径匝道桥T梁安装施工技术

芷铜高速第四合同段D匝道2号桥为小半径曲线匝道桥,介绍了小曲线半径匝道桥在T梁架设安装上实现喂梁与过跨,通过合理选用架桥机设备,优化调整T梁架梁施工工艺,使在85 m小曲线半径上架桥机过跨、在10 m桥面宽上喂梁过程中安全得以保证,为山区高速公路同类型施工环境下的小曲线半径匝道桥T梁安装提供借鉴意义。

山区公路大纵坡小半径曲线路基梁场的提梁及移梁技术

在山势陡峭、地势曲折的山岭地区建造预制梁场进而提梁、移梁施工,需要克服大坡度高差、小半径曲线的地形困难。通过对场地进行变化坡度处置、提梁门式起重机的技术改造,达到轨行式大型重载门式起重机在曲线叠加高差的轨道上安全平稳工作。本研究从北京市门头沟区国道109高速公路项目实例入手,对施工进行研究总结,为山区主线路基上建造预制梁场提梁移梁施工提供参考,具有一定的推广价值。

小半径PC曲线梁桥分析和设计要点

结合PC曲线梁桥的力学特征,梳理国内规范曲线梁桥的相关条文,从分析方法、支承体系影响、桥墩高度和支座刚度、恒载扭矩、预应力效应、支座横向偏心等方面总结小半径PC曲线梁桥的分析要点,从构造设计、钢束设计、钢筋设计、附属设计等方面总结小半径PC曲线梁桥的设计要点,相关结论可为设计人员提供参考.

大跨度小曲线半径转体连续梁钢壳合龙技术

转体连续梁在既有铁路上方合龙施工时采用钢壳法,不但便于施工、费用较低,而且钢模板可作为结构的一部分无需拆除,极大提高了施工效率、降低了施工风险。本文以新建安九铁路孔垄上行联络线上跨既有京九线(72+128+72)m转体连续梁施工为背景,介绍了大跨度、小曲线半径、低净空、施工天窗点有限等控制条件下的中跨合龙段钢壳设计、计算及施工方案。该方案的顺利实施,对今后类似工程有很好的参考借鉴意义。

小断面水工隧洞小曲线半径段针梁式台车衬砌施工技术

针对输水隧洞洞径小、曲线半径小的特点,为提高衬砌线形质量,保证衬砌厚度和完整性,拓展针梁式台车适用范围,研制了横向调位装置,配合模板两侧支撑油缸行程的不平衡调整,使针梁式台车具备横向位移和一定的转弯能力。该方法可实现台车模板与衬砌设计轮廓线的良好贴合,从而使针梁式台车适配小断面隧洞小曲线半径段衬砌的高效施工。

小半径大跨度体外预应力钢混组合梁桥设计研究

通过介绍城区改造项目地理位置,拟定桥梁设计方案,阐述了狭小空间互通桥梁的设计理念。在跨路净空受限的条件下,钢混组合梁极大限度降低梁高。结合有限元计算分析,拟定钢梁和混凝土桥面板尺寸,并采用主梁箱体内施加体外预应力的方式,增加主梁抗弯、抗剪承载力及主梁刚度,从而改善小半径、大跨度跨路桥梁的受力状态,为类似交通改造工程的桥梁设计提供参考。

小半径曲线大坡度窄幅匝道架桥机改造及工艺技术

文中基于提升架桥机架设小半径曲线桥梁的能力、安全可靠性和自动化程度为目的,通过采取在架桥机支腿内加设回转支承装置等的系列技术创新与改进措施,实现了小半径曲线匝道桥架桥机的自动化转弯过孔,解决了架桥机在大纵坡、大横坡、小半径曲线、窄幅桥面等不利施工条件并存的情况下安装预制梁的难题,突破了公路架桥机架设小半径曲线桥梁的技术瓶颈,为以后同类型工程提供了一定借鉴参考。

装配式小半径曲线梁桥力学性能及施工技术研究

横隔梁错位、高空现浇施工难度大甚至引起横隔梁开裂是传统混凝土T梁、小箱梁装配建造中存在的顽疾。尤其对于曲线半径为50m到300m的小半径曲线梁桥,在纵坡和横坡叠加时上述病害尤为明显。文章针对典型的小半径曲线梁桥,采用有限元数值分析的方法系统研究了不同曲线半径、横坡条件下横隔梁刚度对结构挠度的影响,进一步与采用钢横隔梁时结构的力学性能进行对比,提出减少小半径曲线梁桥病害的装配建造整体式解决方案。研究结果表明:①横隔梁刚度由100%降低至40%时,结构横向传力性能变化较小,但当横隔梁刚度降低至20%以下时,结构横向传力性能急剧下降;②4种钢横隔梁中,三点式钢横隔梁力学性能最优,在设计荷载作用下,相较于混凝土横隔梁,采用三点式钢横隔梁时直接受力主梁横向分布系数仅增加5.74%,并且局部应力满足规范要求;③采用分阶段误差自适应调整的施工方法,能够实现基于高强螺栓的三点式钢横隔梁高精度装配制造。

基于数学形态学的小孔径高斯光束光斑半径测量方法

为减小现有的激光光束光斑半径测量方法的测量误差,设计基于数学形态学的小孔径高斯光束光斑半径测量方法。对小孔径光斑几何特征进行划分,计算探测误差,获取光斑能量在探测器光敏面上的均匀分布函数,得到质心点到光斑轮廓点的距离。建立高斯光束光斑轮廓模型,获取位置轮廓的灵敏度,并计算其在某光斑点位的能量值,通过质心点的误差函数,得到光斑点的轮廓函数。基于数学形态学设计光斑半径测量方法,计算不同方向与尺度元素在对角线上的梯度幅值,得到激光光束光斑的半径长度。分析光照强度与发射角对测量精度的影响,实验结果显示:在该激光光束下,光照强度为80且发射角度为1.8时,测量误差最小。对比4种测量方法的测量误差,由数据可知,数学形态学的测量方法误差最小,可见该方法优于其他测量方法。

山区高速公路小半径钢板组合梁架设优化分析-以德上高速池州至祁门段项目为例

进行山区高速公路的总体平面设计时,受地质、地形地貌等因素影响,不可避免地会出现小半径平面线形情况。文章以皖南山区德州至上饶高速公路池州至祁门段项目工程为依托,针对小半径平面线形段落的钢板组合梁桥梁在钢板梁架设过程中出现的架桥机支腿脱空问题,通过优化架桥机结构、优化桥墩墩顶结构形式等措施,使架桥机在小半径曲线上作业,保证了施工安全及进度。建议将架桥机前支腿支点由外侧牛腿位置优化至桥墩内侧系梁上,同时优化架桥机的主梁间距。优化结果可为类似工程设计提供参考。

有轨电车小半径曲线连续钢梁桥上无缝线路布置及其伸缩工况

为研究有轨电车小半径曲线连续钢梁桥上铺设无缝线路,利用有限元法建立轨道-桥梁曲线线型相互作用模型,分别对有缝线路布置、不设钢轨伸缩调节器无缝线路布置、设钢轨伸缩调节器无缝线路布置进行了降温伸缩工况计算。研究结果表明:有缝线路轨缝在大跨度桥梁梁端较难协调桥梁伸缩位移,轨缝存在夏季顶死、冬季拉大的病害;不设钢轨伸缩调节器的无缝线路导致曲线连续梁桥墩承受较大的钢轨温度力径向分力,曲线与直线线型衔接处存在轨向不平顺;设钢轨伸缩调节器的无缝线路通过钢轨伸缩调节器释放了钢轨温度力,桥墩承受的钢轨温度力径向分力较小。考虑到梁轨的纵向和横向耦合作用,采用曲线线型建立计算模型较为符合实际工况。

浅谈山区高速公路枢纽互通曲线小半径地段预制梁场规划建设

贵金高速公路第一合同段项目位于贵阳市观山湖区,其窦官枢纽互通共有各规格预制T梁965榀,工期紧、任务重。项目主线全长仅3.5km,桥隧比却高达61.2%,山高谷深、桥隧交替布置,预制梁场选址非常困难。文章以贵金高速公路第一合同段窦官枢纽互通为依托,在枢纽互通匝道曲线小半径路基段上成功规划建设预制梁场,并通过现场施工验证,形成了一套在曲线小半径路基段预制梁场规划建设的施工技术,可为今后类似复杂条件下山区高速公路预制梁场选址和项目总体施工组织规划提供经验借鉴。

适应城际铁路小曲线架梁工况的运架设备改造与应用技术

城际铁路建设中,由于受不同地域和线路设计条件的制约,架梁施工线路上经常会出现小曲线半径超出运架设备设计适应范围的工况。结合新白广城际铁路项目详细说明了TLJ900型架桥机和TLC900型运梁车的后支腿台车、辅助支腿、驮梁小车、悬臂梁天车改造为可回转式结构及增加行程的方案,解决了现有设备在小曲线半径下无法进行过孔、喂梁、架梁施工的技术困境,提高了现有设备利用率、缩短施工周期、降低劳动强度、提高经济效益,对后续类似施工有着相当重要的借鉴意义。

小半径PC曲线梁桥预应力效应研究

现进行了两种常见支座布置形式的小半径PC曲线梁与RC曲线梁及直线梁的对比分析,研究了小半径PC曲线梁桥常见的预应力布置形式及其是否对称布置对曲线梁桥力学性能的影响。相关结论可为设计人员提供参考。

小半径曲线桥梁预制安装设计及有限元分析

针对小半径平曲线预制安装桥梁梁板架设顺序施工方案,拟通过BIM结合有限元分析软件,对小半径曲线梁桥梁板架设进行方案比选,根据实际情况制定合理的梁板架设方案,模拟桥梁吊装施工过程,通过方案比选,确定梁板最优吊装顺序,保证架梁过程的安全性、高效性,制定科学合理的控制措施,确保曲线桥的梁板架设位置准确。

重载铁路线梁偏心对小半径曲线桥梁性能的影响

以一座存在严重线梁偏心危害的小半径(400 m)曲线桥梁(专桥-2059)为研究对象,采用理论计算与现场试验相结合的方法,开展线梁偏心对曲线桥梁运营性能和承载能力影响分析,提出偏心超限整治对策,并结合运营性能参数分析偏心超限整治效果。结果表明:线梁偏心对桥跨跨中横(竖)向振幅、竖向加速度影响显著,且各参数指标均随偏心值的增大而增大;与原设计状况(向外偏心170 mm)相比,现状偏心值(向内偏心326 mm)对曲线桥梁抗弯、抗剪承载能力均有不利影响。桥梁抗弯、抗剪承载能力最大降幅分别为26.63%、25.99%;在最不利工况下,内主梁使用阶段剪力检定承载系数为0.986,小于规范要求值(1.0),说明桥梁抗剪承载能力安全储备不足;整治后桥跨跨中竖向加速度下降最显著,平均值降幅为45.88%,最大值降幅为40.30%,同时桥跨跨中横(竖)向振幅有较大下降,梁跨结构的承载能力满足设计要求。

小半径曲线连续梁桥体系转换过程扭转分析

为分析小半径曲线连续梁桥体系转换过程中主梁扭转变化规律,指导施工安全,运用梁格法建立全桥Midas有限元模型,运用Abaqus建立全桥实体模型,根据实桥施工过程应力监测方案,开展从0^(#)块浇筑到成桥整个施工过程的应力监测,通过计算值与实测值对比验证模型准确性后,进一步分析体系转换过程中小半径曲线连续梁桥发生的扭转现象。研究表明,模型应力计算值可以与现场实测值较好吻合。小半径曲线连续梁桥存在较为明显的畸变扭转现象,并且箱梁的畸变角和扭转角会随着体系转换的进行不断减小,预应力张拉会大大减小主梁的畸变和扭转效应。