拱架现浇拱圈混凝土拱桥的合理施工程序与方法

针对目前确定拱架现浇拱圈混凝土浇筑顺序主要考虑拱架变形而未考虑结构应力的现状,以贵州甘河沟大桥主桥为工程背景,结合其原施工方案初步确定了分环分段位置,利用MIDAS软件对拱架现浇拱圈混凝土的施工全过程进行仿真分析,综合考虑拱架变形和结构应力,通过多方案计算对比确定了合理的最优浇筑方案：第1环混凝土浇筑顺序为先拱脚段再拱顶段最后中间段;第2环混凝土浇筑顺序为先拱顶段再拱脚段最后中间段;第3环混凝土拱顶、拱脚和中间段均再细分成2部分,浇筑顺序为先依次施工拱顶段、中间段和拱脚段第1部分,而后再依次施工拱顶段、拱脚段和中间段第2部分;拱上建筑浇筑顺序为从拱顶向拱脚依次施工。拱架变形和结构应力的实测值与理论值总体上吻合较好,表明该程序与方法合理可靠。     

基于变形控制的拱架现浇混凝土拱圈浇筑

为优化拱架现浇混凝土拱圈浇筑程序,本文首次提出基于拱圈变形控制确定混凝土浇筑的分析方法,引入拱架施工变形总突变量和施工阶段变形突变量分布比两个指标,应用ANSYS的APDL语言,开发了全套专门用于确定拱架现浇混凝土拱圈分段浇筑的程序,并应用于实际工程。研究表明:混凝土拱圈分5段浇筑时,最佳浇筑顺序为拱脚─拱顶─中间,施工条件允许的情况下,应尽量减小拱顶段和拱脚段浇筑重量。     

研究大跨度钢管混凝土拱桥拱肋拼装施工控制要点

为解决大跨度钢管混凝土拱桥施工中的拱肋拼装问题,本文结合某大跨度钢管混凝土拱桥实际情况,对其拱肋拼装方法及施工控制要点进行深入分析,包括拱肋分段、拼装工艺和线型控制,以期为相关人员提供参考.     

大跨径钢管混凝土拱桥拱上建筑施工优化研究

大跨径钢管混凝土拱桥拱上建筑是上承式拱桥的重要组成部分,起着将桥面荷载传递到拱肋的作用,拱上建筑的施工往往会对拱肋结构的受力、位移和稳定性产生很大的影响.以某大跨度钢管混凝土拱桥为依托,建立有限元模型,就其拱上建筑的施工进行了优化研究,最终确定了拱上建筑分阶段、穿插进行的施工方法,为同类桥梁施工提供参考和借鉴.     

温度梯度作用下钢管混凝土拱桥拱脚混凝土裂缝控制研究

针对姚湾东南公路桥，采用HohaiRCFE-S程序建立拱脚局部模型，并分析拱脚在均匀升温、均匀降温及分别组合日照和气温骤降作用的4种工况下的应力状态，发现日照和气温骤降作用显著增大拱脚混凝土拉应力，提高开裂风险。为控制拱脚开裂，提出以裂缝宽度控制为目标的混凝土拉应力限制条件，对增厚外包混凝土厚度、增设剪力钉、设置拱肋弦杆支撑、拱脚混凝土顶面布置钢板和顶面附近施加预应力等5种控裂措施，分别建立有限元模型并进行应力对比和控裂效果分析。结果表明：均匀升温+日照和均匀降温+气温骤降工况下，仅增厚外包混凝土厚度或增设剪力钉不能满足拉应力控制要求；设置拱肋弦杆支撑或钢板控裂效果差；施加预应力可明显减小拱脚混凝土拉应力；施加预应力+增设剪力钉、施加预应力+外包混凝土厚度两种组合方案在4种工况下均表现出良好的控裂效果。     

混凝土拱桥拱上建筑轻型化研究

制约混凝土拱桥向更大跨度发展的主要问题是结构自重大和施工架设困难。为提高混凝土拱桥的竞争力和促进该桥型的进一步发展,以420 m跨径的重庆万州长江大桥为工程背景,通过桥道系连续化和采用组合结构代替原有混凝土结构等方式来进行混凝土拱桥拱上建筑轻型化研究。与原设计在静力性能和地震响应分析的比较结果表明,桥道系连续化对减轻拱上建筑结构自重的效率较低,其静力性能与抗震性能提高也不大;而采用组合结构可使得拱上建筑结构自重减轻35%,拱脚轴力和弯矩分别降低了16%和17%,三向地震作用下的拱脚横向弯矩和拱顶横向位移分别减小了13%和18%,拱脚纵向弯矩、轴力分别降低了45%和44%,具有可行性。     

深部巷道方钢约束混凝土拱架力学性能及影响因素研究

对全尺寸直腿半圆形拱架进行了室内试验和数值分析,室内试验表明:拱架的变形破坏呈现"拱腿内挤,拱顶外凸"的特点,拱腿和拱顶部位的钢材达到塑性状态,极限承载力Fe=1 228kN.针对充填C30~C80强度混凝土以及壁厚4~12 mm的SQCC拱架的数值分析表明:SQCC150-8-C30拱架的极限承载力为1 217kN,拱架极限承载力差异率为0.89%,拱架变形破坏特征和钢材的应力应变状态都和室内试验结果吻合.通过数值分析可见钢管壁厚比核心混凝土强度对拱架极限承载力的影响更为显著;建议壁厚8mm,C30或C40核心混凝土强度的SQCC拱架较为适用.     

钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注施工稳定研究

利用接触面单元,模拟混凝土与管壁的相互作用,同时利用有限元软件的“单元生死”和“APDL语言编程”建立拱肋灌注混凝土的有限元模型,分析对称灌注及两边灌注高差为0.3m、0.5m和1m三种情况下拱肋稳定性的变化规律。结果表明：不对称施工对稳定性影响重大,施工初期尤为突出,随着施工的进行,不对称施工偏差造成稳定性降低的程度变小;且施工初期应控制拱肋从拱脚两侧灌注液态混凝土的高差不宜超过0.5m。     

太阳辐射热作用下混凝土箱形截面桥梁温度场的计算与研究

本文根据现场获得的太阳辐射等气象资料,应用热传导理论和有限差分法,对混凝土箱形截面桥梁在日照下的温度场进行了计算,并与温度的实测结果相对照,二者吻合良好。     

基于拱效应的软岩大断面隧道锚杆作用效应研究

研究了锚杆在软岩隧道施工过程中不同部位锚杆荷载传递和动态调控过程。施工初期主要依靠拱部锚杆来促进拱效应形成,最大轴力先升高而后逐渐降低,中性点向围岩深部移动,形成动态"压力拱"现象,建议客运专线软岩大断面隧道拱部只需打设短锚杆或注浆可有效促进拱效应形成,控制隧道围岩稳定性。     

H型薄壁变异钢拱架施工吊装技术

基于实际工程,阐述分析了H型薄型变异钢拱架施工工程的安装工艺、吊装方案优选和验算以及支撑胎架设计与主要连接节点的施工.     

大跨径钢筋混凝土箱拱的非线性空间稳定性分析

讨论了钢筋混凝土箱拱非线性稳定性分析的方法,并编制计算程序对一座大跨度钢筋混凝土拱桥进行了空间稳定性分析.分析表明,非线性对大跨度箱拱的稳定性有较大的影响.     

斜靠式钢箱系杆拱桥成桥索力检测及稳定性分析

为研究斜靠式钢箱系杆拱桥(5片拱肋)的稳定性,依托引江济淮工程下承式斜靠拱桥——创新大道桥,对成桥后的斜靠拱桥进行吊杆索力检测;并建立考虑几何及材料非线性的斜靠式钢箱系杆拱桥有限元模型,借助索力检测数据分别与设计索力值和模拟值对比分析,前者评价桥梁吊杆整体张拉控制效果,后者验证斜靠拱桥模型的可靠性;进而对该斜靠式系杆拱桥的稳定性进行了研究。结果表明：实测值与设计值最大误差为3.91%,该斜靠式拱桥吊杆整体张拉控制效果较好;实测值与模拟值最大误差为0.63%,验证了模型的可靠性。其次,施工全过程拱桥结构的稳定系数满足工程要求;斜靠钢箱拱对下承式系杆拱桥稳定性提升程度为72%,斜靠式系杆拱桥的弹性稳定性能高低取决于拱肋面外失稳出现的难易程度,初始几何缺陷对斜靠式系杆拱桥的稳定承载力影响较大;斜靠拱和风撑两者协同工作能显著提高结构稳定承载力。最后给出该类系杆拱桥的设计建议,为同类工程施工和设计提供参考。     

基于ANSYS的钢管混凝土拱桥收缩徐变分析

的截面各组成部分 ,存在内力重分布的现象 ,即构件后浇部分混凝土的重量先作为一种荷载作用在已建成构件上 ,然后再与预制或现浇部分形成组合截面 ,钢管混凝土构件就是这样的一种典型构件 [2 ] 。为了反映实际桥梁结构的施工过程 ,必须采用一种能够真实描述结构及构件截面形成过程的计算方法 ,以确保整个桥梁结构在施工过程及运营阶段的安全可靠。在结构分析中 ,把由不同时间或不同材料形成的构件截面各部分描述成不同的层 ,构件的截面几何特性根据实际情况采用以下方法处理 [3 ] :抗压刚度 :EA =∑ni=1Ei Ai ,(1)组合截面形心位置 :y =∑…     

钢箱砼组合拱桥的拱轴线优化算法研究

提出了一种新型钢箱砼组合拱桥的最理想拱轴线的优化设计思想,分别给出了该类型拱桥拱顶区段和拱脚区段,以三次样条曲线推导拱轴线的公式,建立了拱轴线优化的线性规划数学模型,应用线性规划的改进单纯形法,开发出该类型拱桥的拱轴线优化设计程序。万盛藻渡大桥主拱拱轴线算例研究表明,笔者提出的拱轴线优化算法具有较高的精度和计算效率。     

下承式混凝土系杆拱桥荷载试验与评定

对某下承式混凝土系杆拱桥进行了现场静力和动力荷载试验.通过现场荷载试验,测试了该桥的各种力学性能指标,并将试验结果与理论分析结果进行了对比分析,为评定该桥的整体受力性能提供了可靠依据,同时也可为同类桥梁的设计与施工积累经验.