城市高架桥采用大跨径承台梁跨越地铁车站设计研究

沈阳市迎宾路高架桥工程部分线位与地铁1号线重叠,桥梁基础为避开地铁车站及区间,采用大跨度预应力承台梁接桩基方案跨越地铁结构。本文以该工程为背景,采用实体单元建立有限元模型,对典型跨度承台梁的施工及使用阶段进行受力分析。计算结果表明,设计方案安全可靠。为保证承台梁施工及运营期间地铁车站的结构安全,采用压顶梁、桩基础钢护筒跟进工艺、承台梁分部浇筑等施工措施,有效解决了车站结构主体抗浮问题,确保桥梁结构荷载不传递至车站结构主体。     

承台高程提高对大跨度公铁两用斜拉桥的影响分析

海域环境下,承台高程是桥梁设计和施工中的关键技术指标之一,对结构整体静动力特性、施工组织和技术经济性等均存在影响。以平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥主跨532 m斜拉桥的N03号主墩为例,研究桥墩承台顶高程从-16.5 m提高至+5.0 m对大跨度公铁两用斜拉桥的影响。结果表明:承台高程提高后,各设计荷载作用下的塔底内力发生较大变化,而塔顶位移、主梁内力和位移变化较小;桩基自由长度增大,全桥纵向刚度出现一定程度降低且某些振型出现的顺序发生了变化。跨海桥梁下部结构设计时应综合考虑结构受力合理性、施工方案可实施性及经济性等因素。     

基于RANS的跨海桥梁高桩承台波浪作用数值模拟

极端波浪荷载给跨海桥梁带来了严峻的挑战,为了探究波浪对跨海桥梁高桩承台的冲击作用,基于雷诺时均Navier-Stokes方程(RANS)和k-ω湍流方程,建立波浪与高桩承台相互作用三维数值模型,采用流体体积法(VOF)捕捉自由液面,研究承台受到的水平及竖向波浪力时程特性、承台周围流场以及净空对波浪荷载的影响规律。研究结果表明:承台水平波浪力随着净空的减小而增大,水平正向波浪力大于水平负向波浪力;承台受到的竖向向上波浪力随着净空的增加先增大后减小,当净空为零时达到最大值。当净空大于零时,向上的波浪力大于向下的波浪力,而当净空小于零时,向上的波浪力小于向下的波浪力。     

深水基础桥梁承台施工超长钢板桩围堰内支撑最优布置研究

以一高速铁路深水基础桥梁承台施工为例,系统探讨了超长钢板桩围堰内支撑合理布置问题,分别采用解析法和递推法给出了围堰内支撑布置的最优方案及确定方法。建立围堰结构空间有限元法计算模型,分析了内支撑优化前后围堰结构的受力特性。研究结果表明:采用本文提出的内支撑布置优化方案,可明显减小围堰结构的最大应力,显著提高超长钢板桩围堰的结构安全性;采用递推法确定钢板桩围堰结构内支撑最优布置方案能满足工程计算精度要求。     

桥梁深水基础钢管桩围堰受力特性分析

为研究桥梁深水基础钢管桩围堰结构的受力特性,采用ANSYS Workbench建立有限元模型,对钢管桩围堰结构进行变形及应力分析。考虑在静水压力及动水压力作用下各工况中围堰结构的变形特点及各构件的应力分布情况,得出最不利工况,为现场施工提供技术指导。对比理论分析数据与现场监测数据的结果表明,本文方法可适用于桥梁深水基础的围堰分析,计算结果可为类似桥梁的围堰设计和施工提供参考。     

港珠澳大桥埋置式预制承台安装体系转换的设计与施工

对港珠澳大桥非通航孔桥预制承台安装体系转换的设计与施工进行研究。利用有限元程序对承台预留孔的受力进行分析,介绍围堰施工、桩头处理、承台吊装、承台挂桩、体系转换等各工序的施工过程,以及桥梁承台与桩基之间的体系转换。结果表明,体系转换的设计与施工能够保证承台预制构件的安装偏差满足规范要求(高程±10 mm,轴线偏差±10 mm,斜度满足H/3 000且不大于30mm),可为同类跨海大桥的施工提供借鉴。     

厦门跨海特大桥锁口套箱围堰设计

根据厦门跨海特大桥水中承台数量多、施工工期紧、套箱围堰施工要求周期短且受潮汐影响的特点,采用了锁口套箱围堰的独特设计思路,重点介绍了锁口套箱围堰各工况受力状态下的计算结果.计算表明,锁口套箱有足够的刚度,可以满足施工要求.     

深水基础围堰力学性能分析

近年来,随着我国经济建设的不断发展,跨越大江大河的桥梁也越来越多,深水基础施工是衡量桥梁施工技术水平的一个重要标志,而围堰的出现很好地解决了水中施工的难题。针对国内一座大桥2#塔双壁钢围堰的设计和施工,采用Midas软件建立3维有限元整体和局部模型,根据施工顺序,分析3种荷载工况下围堰的力学性能。根据分析的结果,对受力不合理的部位采取加固措施。最后对双壁钢围堰施工过程中常出现的技术难题进行阐述并采取一定的处理措施。     

京沪高速铁路济南黄河大桥钢板桩围堰设计与施工技术

在黄河中下游桥梁基础施工中,针对黄河特殊的水文地质条件,黄河主河道挡水支护围堰和滩地承台基坑开挖的挡土支护是桥梁基础施工最重要的临时结构,是基础施工的关键。结合京沪高速铁路济南黄河大桥主桥基础钢板桩围堰设计与施工,对黄河下游水中和浅滩桥梁基础钢板桩围堰如何结合水文、地质条件合理进行方案比选,对钢板桩围堰的施工设计验算以及对钢板桩围堰施工技术进行详细叙述,对施工中采取的一些简单有效的工艺措施做了说明。     

铁路桥梁桩基础抗震性能拟静力试验研究

为了研究群桩基础在水平荷载作用下地基土及桩身进入非线性状态后桩身内力变化过程和应力分布规律,通过对群桩基础缩尺比例模型进行拟静力试验,分析研究桩基础的破坏机制、承载能力及桩身应力分布;采用M塑性铰模拟墩的弹塑性、PMM塑性铰模拟变轴力作用下桩身的弹塑性和日本规范中推荐的方法模拟土的非线性建立有限元模型,对群桩-承台-墩整体结构进行PUSHOVER分析。结果表明:(1)水平荷载作用下,各桩受力不均匀,外排桩的桩身应力大于内排桩的桩身应力;(2)高承台桩桩身最大应力点位于土面以下2~4倍桩径范围内。     

跨海大桥浅水区新型钢板桩围堰施工技术

针对跨海大桥浅水区承台施工,通过对钢吊箱围堰、拉森Ⅳ型钢板桩围堰和新型钢板桩围堰的分析对比,在省道263南北长山联岛大桥承台施工中采用了新型钢板桩围堰,该钢板桩围堰结构简单、设计新颖、受力明确、稳定可靠,具有较强的抗风浪能力和较高的安全和稳定性,确保了承台和墩身的顺利施工,保证了承台和墩柱的施工质量,可为强风浪频发海域的海上桥梁施工提供参考和借鉴。     

深水高桩承台钢吊箱设计与施工

钢吊箱围堰施工方法是深水承台施工中的一种主要施工方法。钢吊箱作为深水承台施工的主要构件，其设计的合理与否关系到整个桥梁的施工质量。以新安江大桥高桩承台施工为例，介绍钢吊箱围堰的设计与施工，重点介绍钢吊箱围堰的构造、受力检算、工作原理、施工工艺及施工要点等技术细节，同时对钢吊箱围堰施工中的注意事项进行了阐述。     

跨海桥梁承台和墩身预制安装施工技术

港珠澳大桥采取了承台和墩身整体预制安装的技术方案,在施工过程中针对不同水文地质条件,采用了大圆筒干法、分离式胶囊柔性止水、无内支撑结构双壁锁口钢套箱围堰3种预制安装承台的围护止水技术。针对墩身不同部位,墩身预制和安装采用了湿接和干接2种技术。工程实践表明,该方案具有施工便捷、混凝土质量优良、结构整体性好等优点,是我国跨海桥梁基础施工的发展方向。     

高速铁路采空区群桩受力机理数值模拟

对高速铁路采空区桥梁群桩基础的受力机理研究,目前还非常少见。以合肥至福州高速铁路官山底特大桥采空区群桩基础为原型,通过数值模拟获得群桩受力规律。研究表明:随着荷载增大,桩上部轴力变化明显,桩身轴力沿深度逐渐减小,在采空巷道内桩身轴力不变,所有桩均为端承摩擦桩;桩侧摩阻力沿桩身先增大后减小,整个桩的侧摩阻力分布重心下移,穿过采空区的桩侧摩阻力分布重心比未穿越采空区的桩下移深度略深;承台下中部的桩间土应力要大于承台边角位置的桩间土应力,随着荷载增大,桩间土应力增长速率小于桩顶应力,桩身开始承担更多荷载。     

混合结构中桩基础承台梁设计方法的探讨

本文通过对一些工程现象的观察和计算，证实了砖砌体结构受力性能不确定性和整体作用的巨大潜力，进而提出了新的桩基础承台梁计算模型，使承台梁设计较经济合理。     

韩江特大桥双壁钢围堰结构有限元分析

韩江特大桥深水桩基础是厦深铁路的重点控制工程,地质条件复杂,双壁钢围堰的设计计算的精度对于整个深水桩的顺利施工至关重要,本文对韩江特大桥双壁钢围堰结构建立多种模型进行有限元分析,确保了结构设计安全和施工的顺利进行,可以为类似工程施工提供参考。     

单-双壁组合钢围堰旋工技术

结合宁波绕城高速公路西段北渡奉化江特大桥主桥水中承台施工实例,介绍受潮汐影响的江中低桩承台深水桩基础围堰施工技术。通过对3种承台围堰施工方案的利弊比较,重点介绍了单一双壁组合钢围堰实施情况和注意事项,为其它类似工程施工提供借鉴。     

考虑边坡效应的铁路桥墩桩基力学行为分析EI北大核心

研究目的:为了顺应线路需要,高原地区修建的大量桥梁桩基工程处于高陡边坡之上。处于边坡上的桥墩桩基础由于边坡土体水平抗力对桩身影响而受力复杂。本文基于非线性有限元软件平台,结合黄土边坡上修建的铁路桥梁算例,建立考虑材料和桩土接触非线性影响的边坡—承台—桩基系统力学分析模型,目的在于从系统承载力、变形和应力等多方面研究边坡—承台—桩基系统在恒载和组合荷载工况下的力学行为。研究结论:通过对桥梁算例的分析,得出:(1)对于边坡上的桩基础桥墩,边坡水平抗力对桩基受力影响较大,桩基位移和应力均呈现出沿坡向的非均匀性;(2)对于多地层边坡,桩基位移和应力在土层分界处存在突变,桩基在分层部位存在受力不利区域;(3)本文研究方法和结论可为边坡上修建的桥梁桩基础的设计和力学分析提供理论借鉴。     

陶乐黄河特大桥主墩双壁钢围堰设计与施工

通过宁夏陶乐黄河大桥施工,重点介绍水中承台双壁钢围堰设计与施工方案,阐述主要施工技术与施工中应注意的主要问题。该桥利用对称的钻孔桩护筒、工字钢搭设钢围堰起吊塔架,通过吊装塔架的倒链葫芦起吊钢围堰,下沉、接高、配重下沉,下沉过程中及时纠偏,使之顺利着床,着床后采用在钢围堰内射水吸泥的办法使其达到设计高程。然后封底进行承台施工。     

复杂条件下桩基大体积承台施工控制技术

某铁路大桥位于繁华市区,桩基承台紧邻既有铁路线,且多为大体积高性能砼承台。承台几何尺寸大,基础下城市管线、电缆光缆较多,施工场地狭小,施工组织难度大;同时既有铁路行车繁忙,行车荷载变化量大。因此必须对桩基承台的施工方案进行科学选定并实施有效控制,才能保证既有线行车安全。对该桥桩基承台的施工方案选择、验算、围堰施工控制和大体积高性能混凝土的施工控制及温控与监测等方面进行了详细介绍和分析。