济南大北环黄河特大桥总体设计

济南大北环黄河特大桥位于济南绕城高速二环线北环段,由主桥和引桥组成,全长5 830 m。主桥采用(50+350+350+50) m独塔自锚式悬索桥,桥塔为独柱混凝土结构,空间缆索布置,主梁采用双边钢箱梁,通过横梁连接;为提高主桥结构整体刚度,桥塔处采用X形横梁以满足顺桥向双排支座布置要求,并在主跨跨中设置1对辅助斜拉索;桥面板采用钢-UHPC组合桥面板;主缆通过散索鞍后保持竖向无转向,水平横桥向转向14.08°后锚固。主桥采用“先梁后缆”施工方案,钢梁采用支架拼装及顶推施工,塔柱采用爬模施工,塔梁施工完成后进行主缆及吊索架设。滩地引桥上部结构采用装配式预应力混凝土T梁;跨大堤桥及国道220跨线桥上部结构采用变截面现浇预应力混凝土连续梁;堤外引桥上部结构采用先张法预制预应力混凝土工字梁。

简支钢混组合梁新型桥面连续结构的力学性能参数分析

提出了一种新型桥面连续结构,以匹配倒T形盖梁的简支组合槽梁为例,对其进行了力学性能分析,并总结了桥面连续结构与主梁间的竖向支承刚度、无粘结长度、桥面板板厚等参数对其受力性能的影响。结果表明:①桥面连续结构与主梁间的竖向支承刚度对其受力模式影响较大,采用脱空设计时桥面连续结构受力更为明确可控;②随着无粘结长度的增加,桥面连续结构受力先降后增,无粘结长度控制在相邻跨径之和的5%较佳;③随桥面连续结构厚度增加,其受力逐渐增加,找到桥面板连续结构受力与抗力平衡是其设计的关键;④桥面连续结构设置与否对简支梁整体受力影响有限。

沉积岩地区不同桩径桩长的桩基承载力分析

计算分析中采用了同一地质岩层条件,分别得到不同桩基直径及桩长的极限承载力,其中包括了摩擦桩和嵌岩桩,同时也考虑了在摩擦桩情况下的大直径桩尺寸效应。分析结果表明,嵌岩桩单桩极限承载力显著高于摩擦桩;嵌岩桩可不考虑大直径桩基的尺寸效应,但摩擦桩不可忽视该影响,增加桩基直径对摩擦桩极限承载力的提高会打折扣。

结构极限承载力计算方法及其收敛性

在考虑双非线性影响的结构极限承载力的计算时,为提高计算精度和效率,对弧长增量法和位移增量法中的增量参数、不平衡力收敛计算过程进行了比较分析,并提出了考虑全自由度的位移增量法。通过按不同增量法对几种类型的结构进行极限承载力计算,分析了各种增量方法的精度、效率和适用范围。结果表明:在结构的双非线性分析时,弧长增量法和位移增量法均较为有效,且位移增量法的适用性更好。结论为结构双非线性分析时确定合理的算法提供了参考。

大跨径悬索桥猫道承重索施工控制计算方法

基于悬链线理论 ,建立了猫道施工控制计算的迭代法 ,以此确定猫道线形、承重索无应力长度等。特别地考虑了中跨、边跨由于分离布置而产生的不平衡水平力及其影响。宜昌长江公路大桥的应用表明 ,提出的计算方法精度高。

盆式橡胶支座连续梁桥抗震性能优化设计研究

为研究盆式橡胶支座连续梁桥的抗震性能,采用有限元法分析连续梁桥的约束方式、一联跨数及跨度等主要参数对桥梁地震响应的影响。结果表明:常规的纵向单墩固定的约束形式一般不能满足抗震要求,需采用中间多墩纵向约束,为保证桥墩的延性,需要适当增加固定支座下墩柱的配箍率;支座约束方向的水平承载力要求较高,需设置抗震销、横向挡块等保险措施;一联跨数增加,对单个墩的地震响应影响不明显;减小跨度,上部结构质量减小,地震反应减小明显。

大直径深嵌岩桩的承载特性与桩长设计研究

基于自平衡桩基测试技术,根据荆岳长江公路大桥一桩的静载荷试验,对其泥质岩地区大直径钻孔嵌岩桩,在嵌岩深度较大情况下的承载特性进行了研究。结果表明:大直径深长嵌岩桩桩顶的Q-S曲线主要是缓变型为主,属摩擦型桩。根据实测的桩侧荷载位移曲线,利用荷载传递法,研究了桩端缩短5,10 m两种情况下桩顶的荷载大小及其相应的位移情况,为桩长的设计提供了依据。

缆索辅助组合体系桥梁结构设计关键技术

为给主跨100~300 m的中、大跨度桥梁设计提供参考,研究缆索辅助组合体系桥梁(索辅梁桥)的受力及结构特征;结合20余座索辅梁桥的设计实践,对索辅梁桥设计关键技术进行总结。该类桥梁适用于梁体高度不受限的峡谷、沟壑等桥位,或不具备设置高耸塔、拱结构时的桥梁设计情况,其基本设计原则为:可根据索辅梁桥的主跨跨度公式估算其主跨跨度适用范围;索辅梁桥结构体系优先采用整体固结体系;梁体需具有较强的竖向抗弯及抗剪承载能力;桥塔及拱结构采用轻型化的造型;缆索布置须使全桥受力均匀;锚固构造应具有传力直接、减小局部受力的特点。

中外中小跨度梁桥合理搭接长度比较

针对我国普遍采用板式橡胶支座的中小跨度梁桥,侧重阐述考虑支座的滑动对位移规律的影响。基于某两跨连续梁桥,研究不同参数时的搭接长度变化,并将各国规范计算搭接长度结果进行比较。结果表明:我国现有规范中搭接长度考虑因素简单,按规范计算搭接长度偏大;地面加速度峰值、场地类型、墩高变化对地震反应的搭接长度有重要影响;同时考虑桥梁重要性不同,搭接长度的设计也应有所差别。

承重索边跨扇形布置缆索吊机的横移影响研究

南广铁路西江特大桥为主跨450m的中承式钢箱提篮拱桥,拱肋节段采用横移式缆索吊机起吊安装。受限于现场地形、地质条件,缆索吊机采用锚碇上锚固、缆塔顶处移动的横移形式,且缆索间距在锚固处和缆塔顶处不同,承重索边跨呈扇形布置。为确保吊装顺利,基于现有理论,分析吊机横移后同组承重索之间垂度以及分担的集中荷载差异等。分析发现,2根承重索在天车处的垂度差达313mm,分担的集中荷载相差约5倍,天车倾角达10.1°,承重索横移后需调整索长;提出的天车牵引至靠近索鞍5m处后横移承重索再调整索长的施工流程是安全、可行的;调索后的缆索对塔架设计造成的不利影响较小,该桥缆索吊机横移方案可行、安全。

钢筋混凝土桥墩承载力计算方法讨论

在我国山区公路桥梁工程中,钢筋混凝土高桥墩较为常见。对国内外钢筋混凝土高桥墩承载力计算方法进行分析与比较,发现我国公路桥涵设计规范的计算方法还存在不合理之处,且偏于不安全。为此,提出钢筋混凝土高桥墩承载力计算需要进一步研究的内容。

嵌岩桩竖向荷载性能分析及设计

就《桥规》中嵌岩桩承载力计算公式的一些不足之处进行了探讨,提出了改进的计算公式。改进公式中将覆盖土层的摩阻力作为单桩承载力的一部分,并在计算嵌固力和端阻力时,采用了与《桥规》相异的修正系数,它们考虑了桩的长细比、桩底岩土的影响,即给出了桩的嵌固力和端阻力随嵌岩深度变化而需要的修正。因而该式比《桥规》提供的嵌岩桩计算公式更为合理、经济,同时可加快工程的施工进度。

焦荥黄河大桥大直径超长钻孔灌注桩承载力分析

基于焦作至荥阳黄河大桥基桩的单桩竖向抗压静载试验,对超长大直径基桩承载力进行了分析。结果表明,跨黄河桥大直径超长桩的承载力相较于中长、短桩的承载力性状有明显的差异,超长大直径基桩承载力在满足设计荷载的情况下仍有较大的余量。

浅析钢便桥桩基础的设计和施工设备选型

本文结合马来西亚东海岸铁路项目2标段的钢便桥实例,对钢便桥结构的进行设计、对桩基础的承载力和桩长进行计算、对用于沉桩的振动锤和吊车进行计算和选型。

基于数值模拟和模型试验的公路桥梁摩擦桩有效桩长研究

在桩基设计过程中,当桩数、桩径不能增加时,往往通过增加桩长来提高桩基承载力,但当桩长超过某定值时,其桩基承载力增长很小,此时桩长已达到有效桩长。为探讨桩基础有效桩长的计算方法,明确不同桩径的有效桩长合理范围,使桩基设计更为合理经济,以广东省某高速公路建造工程为依托,进行详细工程调研,确定了代表性土样。通过PLAXIS软件建立了不同桩径、不同桩长及不同土样下的桩基有限元模型,基于极限承载力控制法模拟计算了桩基有效桩长。根据几何相似与力学相似的原理设计室内模型试验,以不同桩径、不同桩长为变量,共制作了18根缩尺模型桩,讨论了桩基极限承载力与桩径桩长的发展规律及分析桩基有效桩长。结合荷载-沉降理论曲线确定法对不同桩径模型桩进行了计算分析,进一步验证了试验及数值模拟的正确性及有效性。结果表明:当桩径和地质条件不变时,桩基承载力与桩长呈正相关;随着桩长的增加,极限承载力的增速变缓,后期承载力的增长大大小于前期承载力的增长;当桩长超过一定值后,桩基的承载力几乎不变化,且3种土质类别对有效桩长的影响不明显;针对试验所用3类土体,基桩的有效桩长可取46d~50d(d为基桩直径)。

连续刚构梁桥上无缝线路温度跨度研究

温度跨度对桥上无缝线路钢轨伸缩附加力影响很大,是设置钢轨伸缩调节器的关键因素之一.基于连续刚构梁桥墩纵向水平刚度以及两侧简支梁支座布置对桥上无缝线路受力变形的影响,采用理论分析和ANSYS有限元软件研究了连续刚构梁桥上无缝线路温度跨度.结论表明刚构墩刚度越大,温度力作用下钢轨伸缩附加力越小,桥梁变形越小,但影响很小;制动力作用下,梁轨快速相对位移和钢轨制动附加力越小,但影响较大.分析时一般可将连续刚构梁桥简化为仅有一个固定支座且位于其几何中点处的连续梁,温度跨度即为该点到相邻一跨(联)桥上固定支座之间的距离,分析计算精度可满足桥上无缝线路设计检算的需要.研究结果对我国大跨度连续刚构桥桥上无缝线路的建设有着重要的指导作用.