基于无应力状态法的钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现

针对钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现,以厦漳跨海大桥北汊主桥为例,提出基于无应力状态控制法理论的主梁预拱度取值、制造尺寸确定、预拼装线形计算及悬臂拼装控制方法.该桥为多跨连续半飘浮体系钢箱梁斜拉桥,采用桥梁结构设计系统SCDS2011建立桥梁有限元模型,求得钢箱梁设计预拱度;钢箱梁制造尺寸确定时考虑竖曲线和设计预拱度及梁体轴向压缩、弯矩转角的影响;以预拼装线形为基础计算得出每节段前、后控制点的坐标值进行预拼装;在钢箱梁悬臂拼装过程中进行线形控制时,考虑安装阶段的计算挠度及成桥状态与设计预拱线形的高程差.事实证明,采用该方法对钢箱梁斜拉桥进行成桥目标线形的控制取得了良好的施工精度.     

大跨度不对称体系斜拉桥边跨混凝土箱梁的线形控制研究

该文主要研究了采用短线施工法时大跨度不对称体系斜拉桥边跨混凝土箱梁的线形控制。混凝土梁段在施工过程中受到多种因素的影响而产生变形,使得各个梁段依次拼装形成的成桥线形难以达到设计的理想值。以荆岳长江公路大桥南边跨混凝土箱梁施工为背景,通过对梁段预制、拼装过程中的翘曲等变形进行实测和计算,分析了拼梁过程中存在的问题,并在此基础上提出了通过调整顶底板缝宽差和改进剪力键设计的有效措施,大大改善了拼梁的进度和质量,保证了成桥线形与理论线形接近。     

基于逐段安装线形的钢箱梁制造尺寸计算研究

为了确定钢箱梁的制造尺寸,确保成桥后主梁线形满足设计线形要求,以嘉鱼长江公路大桥为研究对象,根据待悬拼梁段与相邻已安装梁段间的无应力关系,由主梁安装线形推导了无应力线形的计算方法,基于两种主梁拼装方式进行施工阶段分析,确定了嘉鱼长江公路大桥钢箱梁制造尺寸。分析表明:采用该文方法进行折线拼装迭代可精确高效求解钢箱梁制造尺寸。     

剪切变形对制造线形和安装线形的影响

为了研究剪切变形对悬臂拼装钢箱梁桥主梁制造线形和安装线形的影响,更好地设计成桥状态。该文通过有限元方法计算钢箱梁截面的剪应力不均匀系数,并与钢箱梁板壳单元实体模型进行对比。结果表明：有限元软件计算的剪应力不均匀系数精确可靠,经过简单的模型计算,指出剪切变形使得主梁制造线形和主梁安装线形发生改变,忽视剪切变形会影响新旧梁段上、下翼板的拼装缝,最终影响成桥线形的平顺性;对比采用悬臂拼装的某大跨度斜拉桥考虑剪切变形前、后主梁制造线形和主梁安装线形的变化,指出剪切变形对制造线形和安装线形的重要性。     

马普托大桥钢箱梁安装长度控制方法

钢箱梁安装长度是检验成桥线形的重要因素,为了提高钢箱梁长度安装精度,通过厂内精度预拼装、安装线形监测、环焊缝焊接变形跟踪监测等方法来控制钢箱梁长度安装误差,其中厂内预拼装经过精准的胎架加工和高频率检测胎架安装线形来保证钢箱梁加工精度;钢箱梁安装线形控制严格按照监控方案和吊装方案进行反复调整,以保证钢箱梁线形最大限度满足监控要求;钢箱梁梁长监测通过科学分析施工环境对钢箱梁安装长度造成的影响,合理调整安装工序,以保证钢箱梁安装长度满足监控要求;钢箱梁焊接阶段通过对钢箱梁缝宽调整及钢箱梁焊接后顶、底板焊接量差值规律的取得,为梁段匹配时补偿梁段间缝宽提供了准确依据,保证了钢箱梁梁长的架设精度。钢箱梁梁长最终验收结果满足监控要求。     

小半径曲线节段拼装箱梁设计和施工关键技术研究

为推动小半径曲线节段拼装箱梁在立交匝道桥梁中的应用,对该类桥梁受力特性、合理构造以及梁段制造、架桥机施工、拼装线形控制等关键技术进行研究。分析曲线半径对该类箱梁弯扭耦合和湿接缝受力的影响;研究梁高、腹板厚度和顶、底板厚度对梁剪扭承载力的影响;为适应平面曲线行走和吊装的需求,总结架桥机拼装施工过程中主要采用的转弯过孔、偏位和斜置起吊调整以及尾部喂梁关键技术;分析拼装过程中产生的轴线偏差和横向位移及线形控制措施。结果表明：曲线半径小于250 m的节段拼装箱梁需考虑弯扭耦合作用,曲线半径小于100 m时湿接缝截面的抗扭承载力和剪扭允许应力已不能满足要求;提高截面抗剪扭承载力最有效的构造措施是增加腹板厚度,其次是增加顶、底板厚度;曲线半径越小,小半径节段梁拼装轴线偏差越大、轴线横向位移越大,应根据曲线半径来规定安装精度验收标准、根据成桥轴线横向变形设置横向预拱度。     

悬臂拼装斜拉桥几何线形误差分析方法研究

为了准确分析悬臂拼装斜拉桥施工中几何线形误差,避免线形调整的盲目性,以苏通长江大桥为工程背景,研究利用梁段无应力线形求解现阶段梁段理论线形,从而获得该阶段线形误差的方法的可行性.该方法得到的误差可以与由实测线形获得线形误差的传统方法校核,为梁段线形的纠正或控制提供可靠依据.结果表明,这套方法是可行的.     

钢底板-波形钢腹板连续刚构桥悬臂拼装异步施工线形控制技术研究

钢底板-波形钢腹板连续刚构桥悬臂拼装异步施工过程复杂，线形控制难度较大。通过数值分析与现场监测相结合的方式，建立有限元计算模型，讨论了剪切变形、相对湿度等因素对主梁挠度的影响，进一步优化预拱度，同时结合监测数据进行分析，结果表明：剪切变形对主梁挠度的影响较大，对于波形钢腹板刚构桥，其挠度计算不能忽略该部分的影响；在进行预拱度设置时，应重视环境相对湿度的影响；通过对主梁各工况变形的监测，主梁实际变形规律与理论基本相符，主梁合龙后线形平顺。     

嘉绍大桥钢箱梁悬臂拼装截面变形分析

钢箱梁悬拼施工时在其梁段匹配端会产生变形差,若变形过大则影响梁段的顺利匹配。为了解钢箱梁悬臂拼装施工时梁段匹配端的相对变形及其影响因素,以在建的嘉绍大桥为工程背景,采用有限元分析软件,建模分析梁段拼接截面在吊机作用、温度梯度作用、横隔板刚度及整体刚度变化影响下的相对变形,计算结果表明:梁端拼接口相对竖向变形主要是由吊机作用梁段变形产生的;正温差比负温差对拼接口相对变形的影响大;提高钢箱梁横隔板的刚度对拼接口变形的减小作用不大。     

悬拼施工中斜拉桥分离式钢边箱主梁的剪力滞效应分析

以荆岳长江公路大桥为工程实例,采用ANSYS有限元软件建立不同悬拼长度时斜拉桥主梁分离式钢边箱的区段空间有限元模型,对悬臂拼装施工推进过程中钢边箱梁截面的剪力滞效应进行计算,分析悬臂拼装施工过程中斜拉桥主梁分离式钢边箱截面顶、底板的法向正应力和剪力滞效应的分布规律。     

双碑嘉陵江大桥非线性稳定分析

为保证双碑嘉陵江大桥结构的安全,对该桥进行非线性稳定分析。采用ANSYS建立全桥有限元模型,考虑梁柱、大位移、斜拉索垂度等几何非线性因素,采用弹塑性分析中的各向同性强化模型考虑材料非线性,材料本构关系选用双折线模型。分析结果表明:该桥的稳定性满足规范要求,考虑几何非线性的结构稳定安全系数和仅考虑线弹性的结构稳定安全系数差别不大;考虑材料非线性的结构稳定安全系数大概是仅考虑线弹性的结构稳定安全系数的0.4倍左右;考虑几何与材料双重非线性的结构稳定安全系数是仅考虑线弹性的结构稳定安全系数的0.3倍左右。建议非线性稳定的安全系数参考结构丧失承载能力的安全系数的计算方法。     

大跨连续刚构桥箱梁抗剪性能数值分析

以苏通大桥的大跨度连续刚构辅航道桥为工程背景,利用非线性有限元分析方法,建立中墩附近节段和跨中弯矩变号附近节段的三维实体单元模型,在考虑原有结构受力状况的条件下,对2个关键区段的抗剪性能进行数值分析,检验原有设计相应截面的抗剪承载力,得到相应结构安全系数、应力分布规律和截面破坏形态。     

云南红河特大桥加劲梁施工方案研究

云南红河特大桥主桥采用单跨700m的悬索桥,加劲梁采用整体式流线型扁平钢箱梁结构,共59个梁段,标准梁段长12m,最大梁段重144.3t。针对桥址区地形陡峻,加劲梁节段运输、吊装难度大等难点,采用缆索吊机吊装加劲梁,缆索吊机跨度布置为(315.2+700+166.1)m,额定吊重160t;设计一套自动化旋转吊具调整加劲梁的方位,以满足吊装纵移空间的要求;斜拉扣挂式墩旁起吊平台由桥塔下横梁墩旁托架、先吊装的端部2个梁段及斜拉扣索组成。端部梁段采用缆索吊机结合纵向牵引荡移装置倾斜吊装;其余梁段利用斜拉扣挂式墩旁起吊平台垂直起吊,从跨中往两岸对称吊装,梁段间采用"全铰法"进行临时连接;合龙段位于两端,利用设于墩旁托架上的三向千斤顶调整对接。     

锚固区布置对预应力T梁梁端局部应力影响研究

32.6m全预应力后张法分片式简支T梁因其制作方便、施工进度快等优点在铁路桥涵中广范围使用。某组梁在预应力张拉后即在其端部相同位置出现贯穿其端部截面的裂缝。端部是锚固区布置的集中区域,锚下混凝土处于空间三维应力状态,受力十分复杂。该文通过三维空间ANSYS有限元实体模型,发现该组T梁的设计存在局部拉应力过大的现象,这也是其端部断面开裂的主要原因。为了在以后的设计中避免该问题的出现,该文总结了锚固区布置对该梁梁端局部应力影响规律,提出了改锚固区布置的方法及减小该梁端部易出现裂缝部位应力的措施,结果表明该方法简单可靠,所得结论和建议可供同类结构设计参考使用。     

盾构管片模拟拼装技术

为了研究盾构管片在施工和使用过程中的受力情况以及验证管片设计是否合理,制作是否合格,对管片在地面进行1∶〖KG-*2〗1模拟拼装试验,研究了模拟拼装方案及技术要点、外部和内部支撑钢结构及管片的拼装,并对模拟拼装过程中出现的问题进行分析总结,比较真实地体现了盾构管片在洞内的拼装过程。     

钢箱连续梁结构线形调整改造施工技术

根据厦门市工程改造的总体部署,仙岳路主线既有多座跨线桥不符合全线高架的线形标高规划,需进行改造.以莲岳路口跨线立交——(2×35+45+2×35) m等高度连续钢箱梁桥为例,通过分析对比桥梁改造前、后的线形,设计出最优的调整改造方案,并计算确定梁体支点转换的合理顺序.首先在该桥6个桥墩及中间3跨跨中切除9个短节段,将全...     

地热利用型盾构法隧道施工探索——以清华园隧道能源管片设计、制作及安装为例

土建工程中的隧道结构兼作浅层地热换热构件时被称作能源隧道。盾构隧道中可先将热交换管安装在预制管片中形成能源管片，现场施工时将各管片连接形成回路，这种隧道称为能源盾构隧道。文章基于国外已有的2个能源盾构隧道管片施工和安装研究实例，结合京张铁路清华园隧道3环27个能源管片的设计、制作及安装工作，从管材的选用、管片的预制、管片的现场安装等方面对地热利用型盾构法隧道的施工方法进行总结梳理，根据施工中遇到的具体问题，从管片制作和现场施工的角度对能源管片规模化施工面临的问题提出可能的解决方法。     

非均匀注浆盾构隧道管片纵缝错台量三维有限元分析

注浆压力是造成管片纵缝错台的主要原因之一,通过ABAQUS软件建立三维有限元模型对该因素导致管片的纵缝错台量进行计算。模型考虑了土层、注浆层、管片、螺栓之间的互相作用,同时结合实际工程考虑浆液因扩散对管片造成的压力,对管片布置浆液压力荷载。分别计算了4孔对称注浆,注浆压力在0~0.5 MPa范围变化时均匀注浆、非均匀注浆工况下管片纵缝错台量。结果表明： 非均匀注浆对封顶块和邻接块间错台量影响较大,且注浆压力不均匀程度越大该接缝错台量越大,最大错台量达到1.35 mm;对隧道拱腰处接缝错台影响较小,均为0.1 mm左右。拱底管片接缝错台受下部注浆孔注浆作用影响较大,下部注浆孔无注浆时错台量最大值达到0.75 mm。相对于前人研究多重因素下的管片极限错台量10 mm,非均匀注浆因素造成的管片纵缝错台不容忽视。     

连续梁桥纵向地震碰撞反应参数研究

针对连续梁桥在地震作用下伸缩缝处的碰撞现象,建立了考虑支座非线性和墩柱弹塑性的碰撞模型。在此基础上,应用非线性时程方法研究了纵向地震作用下连续梁桥相邻联的非同向振动和伸缩缝处的碰撞效应。分析结果表明:影响碰撞反应的主要因素是相邻联的周期比和基本周期的大小,相邻联的质量比、伸缩缝间隙大小以及墩柱的弹塑性等因素对连续梁桥地震碰撞反应也有重要影响。同时还发现:碰撞对高度不同向振动的相邻联影响较大,当相邻联的周期比T1/T2>0.7时,碰撞对连续梁桥纵向地震反应的影响较小。     

重型桥壳轻量化制造工艺

本文通过对目前国内桥壳制造工艺的分析比较,利用工艺分析和实验数据,提出了目前最先进的桥壳轻量化制造工艺,给桥壳轻量化制造工艺的实现和发展指出了一条有实际意义的思路。