天津地铁既有线改建新旧结构相接处设计与施工

通过对天津地铁1号线工程既有站改建工程新建结构与既有结构相接及防水连接的设计,详细介绍接缝处明挖基坑止水帷幕特殊的处理方法,新旧结构接头施工缝的设置,接头处防水及外包防水层的设置与施工,防止新旧结构不均匀沉降的措施等。     

某在役重载铁路32 m预应力混凝土T梁后装声屏障适应性分析

随着我国货运铁路重载扩能运输的发展,大轴重、长编组引起的噪声污染日趋严重,后装声屏障已成为减小噪声污染的主要措施之一,但通过扩能改造提升的在役重载铁路桥梁原设计时并未考虑后装声屏障对桥梁结构的影响。为研究在重载铁路桥梁上后装声屏障的适应性,以在役铁路桥梁主梁型32 m简支T梁(专桥-2059A)为研究对象,采用数值模拟与结合现场实测桥梁现状分析的方法,基于不同荷载组合作用,开展T梁加装声屏障后主梁、声屏障与桥梁连接的位置及道砟槽板适应性分析,并对T梁翼缘板及声屏障结构的潜在薄弱位置进行破坏分析。研究结果表明：T梁加装声屏障后,主梁纵向强度受梁体L/8～L/4处抗剪控制,其中梁体L/8处抗剪安全系数为1.70,小于规范要求值1.80;声屏障与桥梁连接位置安全储备不足,其中,在最不利荷载组合作用下,挡砟墙钢筋应力超过容许值1.25倍、裂缝宽度超过容许值0.54 mm;道砟槽板在最不利荷载组合作用下,其钢筋应力安全储备剩余23.2%、裂缝宽度比规范容许值小0.07 mm。综合考虑3种分析,该类型T梁不宜后装声屏障;在最不利情况下,T梁及声屏障结构破坏顺序依次为预埋化学锚栓处、挡砟墙处、声屏障...     

既有混凝土梁桥加宽改造的时变可靠度分析

为了研究桥梁加宽后构件刚度劣化对新旧桥时变可靠度的影响,建立了混凝土构件在劣化环境下的可靠度计算模型。以一座钢筋混凝土梁桥为研究对象,在考虑新旧桥刚度劣化不一致的情况下,运用MATLAB软件分析了新旧桥时变可靠度指标的具体变化规律。研究结果表明:钢筋锈蚀会造成原桥主梁抗弯承载能力下降,承载力标准差上升,从而引起新旧桥主梁荷载横向分布系数以及变异系数发生变化,在新旧梁拼接缝处变化最为明显;桥梁加宽改造后,原桥时变可靠度指标上升,而新桥明显下降。     

大型通航渡槽框架式挡水墙断缝设置研究

大型通航渡槽两侧框架式挡水墙尺寸较大,为避免其全部参与主梁整体受力而导致内力过大或过于复杂,需对它纵向设置断缝。本文针对32 m简支T梁挡水墙提出了3种断缝设置方案,采用空间梁元、空间板元、质量单元及连接单元等对渡槽结构和边界进行精细模拟,建立渡槽结构空间有限元仿真模型,计算不同方案下渡槽结构分别在施工阶段、运营阶段的空间受力情况。计算结果表明:设置断缝的挡水墙将部分参与T梁整体结构受力,且不同设置方法对各片T梁荷载横向分配和纵向受力亦有较大影响;综合考虑结构受力与止水等影响,挡水墙在每跨1/3跨度处对称设置2条断缝是合适的。     

装配式预应力混凝土T梁极限承载力试验研究

通过对一片跨径20 m装配式预应力混凝土T梁的破坏性加载试验,详细探究预应力混凝土T梁由弹性阶段经过弹塑性阶段最后达到极限状态过程中的挠度、刚度以及跨中截面应变的变化,并对其中的现象和规律进行分析与总结,验证平截面假定在预应力混凝土T梁整个受力过程中的适用性并提出根据混凝土T梁中性轴位置和跨中截面极限应变推测梁承载力的简易方法。研究结果表明:大跨度装配式预应力混凝土T梁的力学性能、受力机理、弹塑性性能及极限承载力等基本受力特性,得到荷载与T梁的挠度、应力、中性轴等参数之间的相关关系,为预测T梁桥的极限承载能力提供理论依据。     

西安站改站房配楼跨越地裂缝连廊结构设计

研究目的:西安站改站房配楼为一跨越地裂缝的复杂连体结构,采用空间桁架连廓跨越地裂缝将两侧塔楼进行连接。本文对比了两种支座布置方案下结构沉降对连廓结构受力的影响,采用有限元分析桁架杆件及典型节点的应力状态,通过对整体结构进行大震作用下的弹塑性时程分析,确定连廓结构支座的参数要求,利用TMD系统对连廊进行减振控制以改善人致激励下的舒适度问题。研究结论:(1)对于钢桁架连廊,减少支座数量可减少两端不均匀沉降对杆件产生的次应力;(2)桁架结构设计满足中震弹性要求,杆件交汇处节点强度满足要求;(3)设置防震缝宽度为150 mm,弹塑性时程分析验算结果表明支座处最大位移量为102 mm,缝宽设计合理;(4) TMD减振系统对连廊振动加速度的控制效果达到舒适度标准的要求;(5)本研究成果可为跨越地裂缝建筑的设计提供借鉴和参考。     

预制混凝土节段胶拼梁抗拉强度试验研究

铁路胶拼梁在抗裂性检算时，如不考虑接缝的抗拉强度，会导致梁体预应力较大，造成预应力材料的浪费。通过24 m胶拼梁的静载试验，进行胶接缝的抗拉强度研究，并以此试验梁为例，对梁体接缝和跨中截面的抗裂安全系数及预应力钢筋用量进行计算分析。结果表明：胶拼梁开裂的首条裂缝不是出现在接缝处，而是出现在跨中节段的钢筋混凝土区内；接缝处的裂缝出现在节段端面的素混凝土薄层内；接缝截面是胶拼梁抗裂性检算的控制截面，接缝处的抗拉强度可按0.6倍的混凝土极限抗拉强度计算，要满足抗裂安全系数1.25的要求，设计弯矩下接缝截面受拉边缘的压应力水平应高于1 MPa；考虑胶接缝的抗拉强度，可以降低梁体的预压应力水平和预应力钢筋用量；胶拼梁节段拼接面的处理程度对接缝抗拉强度的影响明显，界面处理得好，可以提高接缝的抗裂性能。     

铁路大跨度钢-混凝土组合梁桥转体施工力学分析

以安庆—九江铁路庐山站96 m钢混梁特大桥转体施工工程为背景,研究大型复杂桥梁施工过程中的受力问题。根据该钢混梁桥的转体施工方法,建立钢混梁桥施工各阶段的力学模型,采用有限元法分析了危险工况下的结构应力状态。采用应变传感器对现场施工中桥面板和钢桁梁关键部位的应力进行了测量,对比分析了桥梁施工中的应力现场监测结果和计算结果,给出了钢混梁桥施工过程的安全评估结果和施工要点。     

装配式梁桥湿接缝合理宽度研究及开裂分析

湿接缝现普遍应用于装配式梁桥主梁间的连接,但现有规范对湿接缝宽度没有统一的标准,因而造成湿接缝的计算往往被忽视,导致湿接缝处出现裂缝成为装配式梁桥的主要病害之一。本文结合30 m简支T梁对湿接缝受力状态进行了分析,基于内力计算结果给出了合理湿接缝宽度的建议控制值,并在此基础上分析了不同宽度湿接缝的开裂状态,提出了相应的改进建议。     

预应力混凝土曲线梁桥支座病害成因分析

近年来采用空间杆系模拟曲线梁结构受力时假定梁单元形心与剪切中心重合,无法计算约束扭转效应及翘曲和畸变,结构计算结果与实际受力存在偏差,因此,应采用实体有限元进一步模拟结构真实受力。本文在对预应力混凝土曲线连续箱梁常见支座病害分析的基础上,采用实体有限元建立结构计算模型对主梁施工阶段支座反力的变化进行分析,并与杆系计算结果比较。研究结果表明:曲线梁桥扭转效应和平面内变位是其支座病害出现的直接原因,宜在设计中通过合理设置主梁支座及限位来消除其对结构的不利影响;相对来说,采用实体有限元比采用杆系有限元计算曲线梁结构受力更趋合理。     

铁路斜拉桥锚拉板力学性能研究及创新

潜江铁路支线岳口汉江特大桥主桥为(32.7+50+93.7+260+38.2) m独塔双索面混合梁斜拉桥,斜拉索在钢箱梁上的锚固形式采用锚拉板式,考虑到铁路桥疲劳荷载较大,本桥采用与拉板连接的承压板构造形式,套筒上设置加劲肋。为保证锚拉板构造连接可靠,力线传递流畅,对比分析锚拉板组成构件不同关键参数的有限元计算结果,确定锚拉板结构关键参数取值。结果表明:拉板与拉筒连接焊缝圆弧过渡区应力集中较为明显,锚拉板受力不均匀性较大,其锚下应力向套筒及拉板传递存在一定的扩散范围,锚拉板其他部分应力及疲劳应力水平较低,满足规范要求;加大锚拉板与套筒连接焊缝根部的圆弧半径,可以有效改善锚拉板的应力集中现象,锚拉板过渡区采用150mm的1/4圆弧形式,并在圆弧与拉索套筒之间设置50 mm直线段。     

多跨斜交简支T梁桥车桥耦合振动分析

针对简支T梁的受力特性,采用梁壳组合模型模拟简支T梁,分别建立列车一斜交桥梁系统和列车一正交桥梁系统的空间耦合动力学模型.分析CRH动车组以不同速度分别通过多跨斜交简支T梁桥和多跨正交简支T梁桥时机车车辆及桥梁的动力特性.结果表明:CRH动车组通过正交桥和斜交桥时,机车车辆的振动响应随车速提高而增大,而且斜交桥的机车车辆振动响应大于正交桥;当列车通过斜交桥的车速不超过200km·h-1时,列车的乘坐舒适度达到"良好"标准以上,但乘坐舒适度较通过正交桥时差;列车通过斜交桥时安全性能够得到保障;斜交桥的各项动力响应均在容许值范围以内,斜交布置虽对桥梁的横向振动非常不利,但对抑制桥梁中心线处的竖向振动有利.     

市域铁路常用跨度梁梁型选择与桥面布置分析

常用跨度梁桥是我国铁路桥梁的主要结构形式,选取经济合理、造型美观的截面形式及合理的桥面宽度,对于控制桥梁结构的工程投资至关重要。参考我国高速、普速和城际铁路设计经验,研究市域铁路常用跨度梁的结构选型与桥面布置,分析影响桥面宽度的主要因素,得到以下结论:(1)常用跨度梁桥的结构形式可选用预应力混凝土简支箱梁、U梁和T梁,宜优先选用简支箱梁。(2)双线梁最小桥面宽度取值可为:窄体车T梁的为7.8m,窄体车箱梁的为9.8m;宽体车T梁的为8.2m,宽体车箱梁的为10.2m。(3)常规桥梁可通过设置养护维修便道,利用移动式桥梁检查车进行日常检查维护,桥面布置可不考虑桥梁检查车通道的设置。(4)常用跨度梁选用T梁时,人行道宜优先采用钢-混组合板结构。     

梁拱组合拱桥拱脚局部应力分析和试验研究

某外倾式梁拱组合拱桥的拱、梁连接处原设计采用高强螺栓连接,由于某些原因在施工过程中变更为焊接连接。由于该拱脚连接部分受力复杂,且焊缝连接对结构受力以及运营维护提出了更高要求。为了解拱梁连接处应力分布,并为后期桥梁的运营维护提供理论依据,采用有限元建立该桥拱脚连接处的精细化有限元,并以实际施工过程中的监测结果进行验证,研究结果表明：采用板壳单元的精细化有限元拱脚模型能有效模拟拱脚局部应力分布特征,研究分析结果将为后期运营维护提供重要的参考。     

澳门西湾大桥斜拉桥主梁安装施工

在澳门西湾大桥的斜拉桥上部结构安装施工中,主塔及下横梁的刚度不能满足主梁大悬臂施工的要求.介绍了实际施工中采用设置在承台上的临时钢管混凝土桩作为钢支墩来代替主梁支座的受力(以满足主梁悬拼施工),并在主塔的永久抗风支座垫石上安装了临时钢牛腿,在箱梁顶、底板上设置临时横向连接梁等措施,解决了T构大悬臂状态下的抗风问题.     

梁格理论在某斜交连续梁结构分析中的应用

研究目的:针对T型宽实体连续板梁桥受力复杂的结构特点以及用常规的结构分析方式难以对结构的受力行为进行较好把握的问题。研究方法:应用梁格理论对某斜交T型宽实体连续板梁桥进行结构计算简化,利用刚度等效的原则对原结构进行结构模拟以及运用有限元的分析方法对结构进行离散,同时利用通用有限元程序软件SAP2000对简化的粱格模型进行结构模拟分析。研究结果:为求解分析宽、斜受力复杂的连续梁、与此结构类似的箱梁以及实体板梁提供了一种实用简便的分析计算方法。研究结论:通过具体的工程实例计算,并与板壳模型计算结果进行比较,证明了该理论在工程应用中具有较好的使用价值。     

混凝土宽箱梁桥上运梁过程仿真分析

以国内某采用引桥连续宽箱梁作为主桥钢箱梁的组拼、移梁施工场地为研究对象,建立精细化空间实体有限元模型对钢箱梁拼装、移梁过程中在引桥宽箱梁的结构响应进行分析。研究表明:单跨范围内进行钢箱梁组拼对竖向变形影响最大;钢箱梁拼装、移梁同时进行时墩顶断面翼缘端部位置的横向应力变化显著,在对该区域的混凝土采取加劲处理后,可以进行钢梁组拼及移动作业。     

高强混凝土T型梁极限承载力计算与参数分析

高强混凝土的强度和变形特性与普通混凝土的相比有较大差别。考虑高强混凝土材料非线性影响,采用三维8节点的加筋混凝土实体单元模拟钢筋混凝土的结构,进行预应力高强混凝土T型梁的全受力过程仿真分析。分析结果表明:预应力高强混凝土T型梁的受力全过程可以划分为预加力反拱、混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土破坏4个阶段;T型梁达到极限承载力时的荷载—挠度曲线接近水平线。对影响预应力高强混凝土T型梁极限承载力的主要参数进行分析,给出不同标号高强混凝土T型梁的配筋率、高跨比及预应力度的建议值,并建议预应力高强混凝土T型梁设计成预应力钢筋少、张拉控制应力大、配置普通钢筋的“部分预应力混凝土”结构。     

公路桥梁加宽加固设计及施工工艺

根据旧桥加固加宽的方法和设计施工特点,以现役预应力混凝土空心板桥的加固加宽为例,介绍采用碳纤维片材加固桥梁的施工工艺,并重点论述桥梁加宽所涉及的新旧盖梁连接、新旧空心板连接、新旧桥面铺装连接以及加宽部分预压等工作内容的设计要点和施工工艺,以期为类似工程提供借鉴。     

跨高铁800m半径PC连续箱梁顶推施工控制研究

研究目的:桥梁结构施工日趋大型化和复杂化,给施工控制技术带来新的挑战。为克服这一难题,一种有效的施工方法——顶推施工法应用前景越来越广阔。本文依托厦深联络线位于R=800 m圆曲线上PC连续箱梁的顶推施工控制,采用数值模拟与有限元仿真模拟的方式,施工前模拟计算出顶推法施工方案是否满足安全要求。研究结论:(1)导梁在顶推过程中,最大拉压应力和最大剪应力都出现在导梁根部;(2)分别在导梁根部最大负弯矩和最大正弯矩工况下,埋入混凝土部分的钢导梁各向正拉压应力、竖向剪应力均小于Q345钢材相应的许用应力,满足规范要求;(3)导梁翼缘和腹板高强螺栓连接在顶推荷载作用下,高强螺栓连接最不利截面受力满足要求,仅腹板螺栓连接安全储备略小;(4)本研究结果可为今后为圆曲线上PC连续箱梁桥顶推施工控制提供参考。