特大桥高墩施工技术分析

为了深入研究特大桥高墩施工技术,以银昆高速太彭段LJ08-2标段为例,重点分析了特大桥高墩施工的实施要点和成效。针对特大桥高墩施工的关键环节和难点,采取了有效的施工措施方法。实践表明,采用大块定型钢模板(翻模)作为特大桥高墩成型的手段,同时把控好模板吊装及混凝土浇筑,并做好高墩线形控制,能够高效完成特大桥高墩的施工并实现质量验收100%的目标,为企业节约成本12.48万元,既保证了特大桥高墩的施工进度和安全,也实现了良好的经济效益和社会效益,对类似工程具有参考价值和应用指导意义。

基于IDA的铁路超高墩地震易损性分析

为探究铁路超高墩结构的抗震性能并对其在双向水平地震作用下的易损性进行评估,以西部山区某高速铁路超高墩结构为研究对象,根据结构自身动力特性,以材料应变状态对应的截面曲率作为损伤指标,描述其不同的损伤破坏状态并确定不同损伤状态所对应的指标限值。基于IDA方法,从PEER数据库中选取10组远场地震动作为双向地震动输入样本,以ANSYS为平台建立超高墩有限元模型进行非线性动力时程分析,得到不同强度地震动对应的结构地震响应。结合能力需求比的对数回归分析,建立超高墩各控制截面的概率地震需求模型对其易损性进行评估,并采用一阶界限法计算超高墩整体损伤概率并建立易损性曲线。结果表明:H形双柱式薄壁空心超高墩在强震作用下各部位均会发生一定程度的损伤,其中墩底部位损伤最为严重,在PGA为1.0g时墩底部位轻微损伤、中等损伤和完全损伤的超越概率分别为98.71%、96.92%和36.02%;结构完全损伤概率较小,满足三水准抗震设防要求并具有良好的抗倒塌能力;易损性分析能够准确地反映超高墩的真实抗震性能,为实际工程中既有超高墩的震后损伤加固或新墩设计提供理论依据。

多跨矮塔斜拉桥超高墩合理形式比选

为研究多跨矮塔斜拉桥超高墩合理形式,以多跨矮塔斜拉桥超高墩为对象,综合对比分析超高墩结构布置形式和受力特点,按截面特性相似的原则提出双薄壁墩、单薄壁墩、组合式墩、叠合式墩四种适用于依托工程的超高墩形式。采用全桥有限元和理论方法,分析不同工况下主梁和桥墩关键截面的内力和墩顶位移、施工和成桥运营阶段的稳定性、E1地震作用下的动力及抗震性能。结果表明:四种方案均满足施工阶段和成桥运营阶段下的稳定性要求,双薄壁墩前三阶均为纵向失稳且稳定安全系数变化较小;在E1地震荷载作用下,双薄壁墩内力响应最小,但位移响应较大,单薄壁墩和叠合式墩与之相反,组合式墩则较均衡。考虑结构整体受力性能,建议多跨矮塔斜拉桥超高墩桥梁选用双薄壁墩或组合式墩。

桥梁超高墩数字造墩机应用研究

超高墩大跨度桥梁作为地形起伏不定、高低落差较大地区的一种重要解决方案,其施工技术的发展起到了举足轻重的作用。文章依托在建渝湘复线高速公路项目龙川江特大桥工程超高墩施工,对桥梁超高墩在施工过程中普遍采用的传统液压爬模结构功能性单一、竖直度控制精度不足、智能化程度低等一系列问题进行了深入的剖析,成功研制了一种新型桥梁超高墩数字造墩机,实现了内外模同步爬升、状态实时监测、形位尺寸自动调节等功能,保证了桥墩的成型精度和质量,提高了施工效率,保障了施工安全。

洛河特大桥主桥关键施工技术研究

以洛河特大桥建设项目为依托,对高墩大跨连续刚构桥的关键施工技术开展系统研究。在项目建设中,运用了大体积混凝土温控、空心墩快速封顶、高墩边跨现浇段不配重等施工技术,相关技术成果可为同类高墩大跨连续刚构桥的施工提供借鉴。

装配式超高墩连续刚构桥碰撞响应及影响研究

灌浆套筒连接装配式超高墩连续刚构桥与边联的动力特性差异显著,地震作用下易与边联发生碰撞。本文采用OpenSees建立了CFRB-FSP(主桥)与边联碰撞模型,探究了非长周期地震动、近断层脉冲型地震动作用下两者纵桥向的碰撞响应及其影响。结果表明,相同PGA作用下,近断层脉冲型地震动作用下的峰值碰撞力比非长周期激励下的大;峰值碰撞力随初始间隙、碰撞刚度以及跨径、墩高的增大而增大;CRFB-FSP主梁峰值位移随主梁跨径、墩高的增大而增大;墩底峰值弯矩随跨径的增大而增大,但随墩高的增高而减小,这与高阶振型的参与有关;碰撞后,CRFB-FSP的主梁峰值位移、墩底峰值弯矩都有所减小,减小率随跨径、墩高的增大而增大。

超高墩斜拉桥地震反应分析及抗震措施研究

为研究超高墩斜拉桥地震反应,以墩高184.6m高墩双塔斜拉桥为研究对象,建立全桥动力有限元模型,分析结构的动力特性,研究超高墩斜拉桥在两种设防水准下的抗震性能,并根据结构动力响应对墩、塔及桩基截面进行验算,提出了适用于该桥型的合理有效的抗震措施。

超高墩多塔混凝土斜拉桥纵向约束体系研究

为探讨不同纵向约束体系对超高墩多塔混凝土斜拉桥地震响应的影响,以墩高178m的赤石特大桥为研究对象,建立全桥有限元模型并进行非线性时程分析,研究了一致和非一致2种纵向约束方式下约束刚度对结构地震反应的影响,并综合对比了各类典型纵向约束体系下结构的抗震效果,最后根据分析结果确定该新桥型的合理纵向约束体系。研究结果表明:一致纵向约束方式下,约束刚度对结构变形的影响较内力更加突出,设计时应以控制结构变形为主,设置较刚性的纵向约束对改善结构抗震性能更加有利;非一致纵向约束方式下,边塔约束刚度对各塔地震反应的分布有重要影响,合理设置边塔纵向约束刚度对平衡结构的响应分布非常关键;对于超高墩多塔斜拉桥而言,采用全漂浮体系和弹性约束体系,抗震效果均不是十分理想,而采用固结体系和弹性-固结体系,可在不显著增大结构内力的同时大幅降低结构变形,是比较合理的纵向约束体系。

SSI效应对大跨高墩桥梁弹塑性地震响应的影响

基于大型有限元分析软件ANSYS,根据大跨高墩桥梁的结构特点,利用水平和转动弹簧单元建立了考虑土结相互作用的大跨高墩桥梁的有限元计算分析模型,并结合现行的《铁路工程抗震规范》,合理地选取强震记录作为地震动输入,进行了大跨高墩桥梁的弹塑性地震响应分析。分析结果表明:较软的土质条件会导致大跨高墩桥梁弹塑性地震响应的增大;地基系数的比例系数则是影响数值计算结果增大的重要因素;土结构相互作用并没有改变地震动峰值加速度PGA对超高桥墩弹塑性地震响应的影响。研究结果可为大跨超高桥墩的抗震设计和验算提供参考。

典型高墩大跨混凝土刚构桥模态参数测试

位于云南省鲁甸县的牛栏江大桥是三跨一联(90 m+170 m+90 m)的预应力混凝土刚构桥,混凝土薄壁空心墩高度为128 m,是典型的高墩大跨混凝土刚构桥。为了系统研究该类桥梁的抗震性能,对牛栏江大桥实施了模态测试。通过合理选择传感器和记录器,恰当地布置测点,克服了信号弱、频率低、测点间距大等困难,得到了高质量的反映该桥模态的数据。结合数值分析给出了振型形状,依据实测数据得出该桥的竖向、纵向和横向多阶模态。由于该桥构造上具有横向类似悬臂梁的特点,约束最少,相对薄弱,模态结果证实了这一认识。

典型高墩大跨混凝土刚构桥模态参数测试

位于云南省鲁甸县的牛栏江大桥是三跨一联(90 m+170 m+90 m)的预应力混凝土刚构桥,混凝土薄壁空心墩高度为128 m,是典型的高墩大跨混凝土刚构桥。为了系统研究该类桥梁的抗震性能,对牛栏江大桥实施了模态测试。通过合理选择传感器和记录器,恰当地布置测点,克服了信号弱、频率低、测点间距大等困难,得到了高质量的反映该桥模态的数据。结合数值分析给出的振型形状,依据实测数据得出该桥的竖向、纵向和横向多阶模态。该桥构造上具有横向类似悬臂梁的特点,约束最少,相对薄弱,模态结果证实了这一认识。

桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹性地震响应特性研究

为研究桥隧相连超高墩连续梁桥的纵向弹性地震响应特性,以某山区桥隧相连三跨连续梁桥为背景,建立碰撞分析模型,研究其纵向弹性地震响应特性,并与常规连续梁桥纵向弹性地震响应进行对比;分析了场地类型、墩高、伸缩缝间隙、滑动支座摩擦系数等因素对桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹性地震响应特性的影响,讨论了伸缩缝处设置橡胶缓冲装置的减震效果。研究表明:与带引桥超高墩连续梁桥相比,碰撞效应对桥隧相连超高墩连续梁桥的纵向弹性地震响应的影响更加显著;桥隧相连超高墩连续梁桥随着墩高的增加固定墩弯矩响应沿墩高出现多个极值点,固定墩墩顶剪力响应明显增加,甚至超过墩底剪力。场地类型和伸缩缝间隙均对桥隧相连超高墩连续梁桥纵向弹性地震响应有较大影响;增大滑动支座摩擦系数对超高墩连续梁桥墩底内力响应基本无影响;在伸缩缝处设置橡胶缓冲装置可以明显降低其地震响应。

预应力混凝土连续刚构在铁路桥梁中的创新应用

随着铁路不断向山区、海洋延伸,铁路桥梁技术迎来新的机遇与挑战。以宜昌—郑万高铁联络线高岚河特大桥、福州—厦门高铁泉州湾跨海大桥为例,论述基于整体设计思想的连续刚构在铁路桥梁中的创新应用。高岚河特大桥基于“桥墩协同作用、刚度合理匹配”的设计思想,将单向放坡桥墩创新性地应用于山区超高墩桥梁中,在经济性、景观效应方面取得了良好的效果;泉州湾跨海大桥引桥采用无支座连续刚构体系,在对结构刚度、耐久性和运营养护便利性有更高要求的跨海高速铁路桥梁中取得了良好的效果。研究结论为铁路连续刚构桥在复杂环境中的创新应用提供一定的参考,提出了新体系、新手段、新材料等方面研究创新的思路与方向。

超高墩边跨现浇段不平衡配重施工技术

超高墩边跨现浇段混凝土浇筑施工需在墩身安装三角形钢托架,并在浇筑混凝土时进行平衡配重。某跨越黄河高墩大跨连续刚构桥超高墩边跨现浇段采用不平衡配重施工技术,通过方案设计与分析,最终施工实践证明满足规范要求,降低了成本,缩短了工期。

特大桥超高墩塔钢筋模块化施工技术

随着特大跨径桥梁在工程中的应用,超高墩塔施工作为项目关键节点,对保证施工质量安全、提升施工效率、降低施工成本提出了必然要求。以某特大桥工程项目为例,面对变曲率钻石形索塔钢筋施工问题,针对曲率变化创新性地采取了竖向主筋和水平箍筋模块化施工方法。相较于传统的节段单根机械连接接长施工法,主筋箍筋分别采取了模块化钢筋施工,具有适应性强、施工效率高、施工风险小、安装精度高等优势,取得了良好的经济与社会效益。

山区峡谷大跨度铁路桥梁方案设计研究

瓮安至马场坪铁路北延伸线湘江特大桥为大跨度山区铁路桥梁。桥址处山高谷深,建桥条件复杂。综合考虑桥址地理环境、地质、施工便捷性和工程经济性等因素,研究并提出3种可行的桥式方案,通过对结构体系、结构尺寸、施工方法、计算指标、工程造价、施工工期等方面进行研究,推荐120 m+2×235 m+120 m跨径组合的刚构斜拉桥方案。

李子沟特大桥超百米高墩冬期快速施工技术

在冬期寒冷地区 ,利用液压提升工作平台的外吊架设置移动暖棚 ,提高超百米空心高墩新浇筑墩身混凝土的养护温度 ,并采取“内降外保”措施减少混凝土内外温差防开裂等综合技术 ,实现连续、快速施工 ,取得良好的经济效益和社会效益。

格构式超高墩力学分析与施工监控

文章以特大型连续钢桁梁桥悬臂拼装施工辅助结构超高墩为研究对象,合理简化超高墩和桥连接关系,分别建立钢桁梁桥和超高墩力学模型;采用有限元法分析施工过程中超高墩与钢桁梁桥之间相互作用力关系,研究桥梁悬臂施工各工况下超高墩的承载性能;采用传感器在施工期间对超高墩关键部位应力进行实时监测,并对比分析应力监测数据和计算结果。实测值与有限元计算值较为吻合,表明文中建立的钢桁梁与超高墩接触关系和超高墩力学分析是准确的,从而确保了大型桥梁的施工安全。

超高墩大跨铁路连续钢桁梁桥粘滞阻尼消能减震研究

针对某超高墩大跨铁路连续钢桁梁桥,建立了考虑桩-土动力相互作用、超高墩几何非线性P-Δ效应的全桥空间有限元模型,考虑了由于粘滞阻尼的非比例阻尼影响,并通过应变能理论将结构不同部位的振型阻尼引入到分析模型中。基于确定的粘滞阻尼器布置方案,研究了阻尼指数和阻尼系数对结构减震的影响规律,采用参数敏感性分析方法对阻尼器参数进行优化,并分析了其减震性能。研究表明:对于文中分析的桥梁,采用速度指数为0.4的粘滞阻尼器可达到最优的减震效果,能够有效降低各墩水平地震作用,并使高度相近的1、4号墩,以及2、3号墩墩底弯矩和墩顶位移趋于均匀;由于固定墩墩底纵向剪力峰值和非减震模型接近,该类型桥的减震控制应以墩底弯矩和墩顶位移为控制目标;对比基于比例阻尼和非比例阻尼分析模型的地震反应,发现考虑非比例阻尼后超高墩大跨桥梁墩底弯矩和墩顶位移均有所增大,且固定墩墩底弯矩增大更显著,建议进行超高墩大跨粘滞阻尼减震桥梁抗震分析时应考虑非比例阻尼。

强震作用下超高桥墩动力稳定性理论研究

根据平截面假定,考虑超高桥墩大位移变形产生的几何非线性影响,建立超高桥墩的振动控制微分方程,利用变步长的龙格-库塔法进行求解,结合B-R运动判定准则,对超高桥墩在地震作用下的动力失稳机理进行研究。理论分析表明,超高桥墩的动力失稳与桥墩的几何尺寸、质量分布、边界条件有密切关系;桥墩动力失稳时刻随地震波加速度峰值的增大而减小;失稳时刻与失稳加速度荷载有对应关系。算例结果表明:本文方法正确,利用本文理论能够准确计算超高桥墩的失稳时刻及失稳加速度,对超高桥墩动力失稳的理论分析及工程实践有重要指导意义。