轨道交通跨江连续梁桥施工监控技术研究

以某轨道交通跨江连续梁桥为工程研究背景,对该桥挂篮悬臂施工各施工阶段的结构变形和应力等开展施工监控工作。施工监控结果表明:主梁边跨、中跨合拢,顶、底板的实测应力无明显的突变,其变化趋势与理论值基本一致,实际偏差基本满足允许控制偏差要求;主梁边跨、中跨合拢,结构线形变化与理论值基本一致,实际偏差均在±10mm的规定偏差范围内。     

高墩大跨度刚构桥悬臂施工阶段与成桥地震反应对比

在中国西部地震危险性较高的地区,建造了许多高墩大跨度的预应力混凝土连续刚构桥。一般采用悬臂施工技术,但其施工周期较长,可能在建设中遭受地震。为探究强震下处于悬臂施工过程阶段的刚构桥主梁及桥墩可能发生的震害,以经历汶川地震考验的庙子坪大桥为研究背景,建立了最大悬臂T构、边跨合龙后非对称单悬臂T构及成桥连续刚构阶段3种结构体系,以模拟悬臂施工从静定—单次超静定—多次超静定的转换过程。选取桥址附近台站实测的汶川强震动记录进行时程分析。结合成桥阶段庙子坪大桥的实际震害结果,对比强震下3种体系主梁应力及桥墩内力。结果表明：与成桥阶段相比,强震下处于最大悬臂阶段的墩梁固结处顶板、腹板同样容易开裂,但其它大部分位置不易开裂;处于边跨合龙阶段的边跨合龙段处顶板、底板,边跨1/5—2/5区域腹板,及墩梁固结处顶板、腹板的应力均较大,同样容易开裂,但中跨反而不易开裂;虽然两个施工阶段桥墩中高位置处纵桥向弯矩是成桥阶段的两倍以上,但不易开裂;墩顶、墩底易开裂,与成桥反应一致。建议施工期的A类连续刚构桥抗震重要性系数取0.76。     

基于正装迭代法的三塔结合梁斜拉桥计算分析

为了使斜拉桥建成后受力合理,掌握施工过程中桥梁的内力特性,本文以武汉二七长江大桥为依托,基于正装迭代法,运用MIDAS/CIVIL有限元分析软件,通过建立三塔结合梁斜拉桥双主梁空间有限元模型,分析其各施工阶段及成桥阶段的内力、位移和索力,经过与合理成桥状态进行对比分析,最终确定各施工阶段的节段标高、索力及主梁内力.计算结果表明:合理施工索力与合理成桥索力相比,误差均在±5％范围内,主梁最大抛高40.3 cm,混凝土桥面板未出现拉应力,且最大压应力为8.8 MPa,钢主梁下翼缘最大压应力为159MPa,说明三塔结合梁斜拉桥施工受力合理,斜拉桥索力、主梁内力和位移均满足设计规范要求,计算结果可为三塔结合梁斜拉桥施工提供参考.     

吊拉组合体系桥施工过程抗风稳定性研究

以某1 400 m主跨的吊拉组合体系方案桥为工程背景,分别模拟主梁从两侧桥塔向中跨跨中对称拼装以及同时从两侧桥塔和中跨跨中开始最后在斜拉段与悬吊段结合处合拢的对称拼装施工的两种施工顺序,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分析了主梁拼装过程结构的动力特性、空气静力和动力稳定性的演变规律,并从抗风稳定性角度提出了吊拉组合体系桥适宜的主梁拼装施工顺序.结果表明:主梁采用从两侧桥塔向中跨跨中对称拼装施工顺序时,结构可以获得较大的自振频率,并具有较好的空气静力和动力稳定性,是吊拉组合体系桥-种适宜的主梁拼装施工顺序.     

悬臂拼装斜拉桥主梁线形的计算

悬臂拼装斜拉桥施工速度快、质量高、适应性强,这种施工方法在国外已经广泛应用,国内虽然也有几座应用这种施工方法的斜拉桥实例,但施工的技术理论还有待进一步提高,研究通过计算实例具体介绍悬臂拼装斜拉桥主梁线形的计算方法,为此类桥梁主梁线形计算提供参考.     

单索面斜拉桥施工主梁剪力滞规律

目的 研究单索面斜拉桥主梁施工阶段张拉索力及施加挂蓝荷载情况下,截面的受力特性和剪力滞效应.方法 以沈阳某单索面斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立空间有限元模型进行分析.结果 边界条件相似的截面剪力滞系数变化规律有一定相似性;施工阶段各个截面均表现出随着索力分量产生的轴向力增大,主梁剪力滞效应系数有所降低,施工合拢后各个截面的剪力滞系数为1.042～1.692,对比施工过程中剪力滞系数明显降低.结论 施工过程中截面剪力滞效应比施工合拢后更为明显.因此,在施工过程中应该高度重视主梁剪力滞效应的影响,避免混凝土主梁的开裂.     

宽幅矮塔斜拉桥最大悬臂阶段主梁受力分析

矮塔斜拉桥主梁不仅受轴向压力,还要承担相当部分的弯矩和剪力,所以其受力复杂,空间应力的不均匀现象十分严重。并且随着箱梁的宽度的增大剪力滞效应更加严重,施工过程中主梁截面剪力滞对结构的影响较成桥以后更大。本文以在建的江肇高速公路西江特大桥为研究背景,采用有限元理论,建立了拉索锚固区梁段空间有限元模型,分析最大悬臂施工阶段的主梁空间受力状态。分析结果表明该桥设置后浇段的施工方法在最大悬臂施工阶段主梁的受力状态合理,对同类桥型的设计和施工具有一定的参考意义。     

吊拉组合索桥的模型建立与初始索力确定

分析了吊拉组合索桥的结构特性后，根据组合索桥损伤检测的需要，利用大型通用有限元软件ANSYS，建立2种吊拉组合索桥动、静力有限元模型：鱼脊式模型和完整型模型．通过对两种有限元模型进行分析比较，指出鱼脊式模型概念比较清晰、直观，结构的刚度和质量处理精确；完整型模型能很好模拟主梁的扭转刚度，局部受力分析更精确．最后结合其施工过程提出确定成桥状态的初始索力的计算方法。通过计算分析发现。施工时悬吊部分主梁配重卸载后，斜索初始索力将发生重分布。跨中斜索索力有所下降，而边跨斜索索力有所上升．     

超大跨度部分地锚式斜拉桥抗震结构体系研究

为探索大跨度部分地锚式斜拉桥的适宜抗震结构体系,以1 400 m主跨的部分地锚式斜拉桥设计方案为工程背景,采用多振型地震反应谱方法进行E1地震作用下结构的地震反应分析,揭示超大跨度部分地锚式斜拉桥地震反应的特性。在此基础上,分析地锚段主梁长度、主梁宽度、主梁高度、桥塔高跨比、地锚索倾角、辅助墩数量和塔梁连接方式等主要结构设计参数对结构地震反应的影响,结合结构静力性能和稳定性探讨其合理取值。结果表明:水平地震作用下桥塔和主梁的地震反应显著,而桥塔的地震内力显著大于主梁,是结构抗震设计的关键构件,同时应特别重视桥塔的塔底和塔梁交接处、主梁的塔梁交接处和边跨辅助墩处等截面的抗震设计;当地锚段主梁长度和主跨之比约为0.3,采用较宽的主梁并增大其高度,桥塔高跨比约为0.2,采用较大的地锚索倾角,边跨设置1～2个辅助墩以及采用全漂浮体系时,大跨度部分地锚式斜拉桥具有良好的整体结构性能。     

非对称悬索桥施工过程抗风稳定性研究

以目前世界最大跨度的非对称结构型式的悬索桥——西堠门大桥为工程背景,分别模拟主梁从中跨跨中向两侧桥塔、从两侧桥塔向中跨跨中以及从两侧桥塔和中跨跨中同时向中跨四分点处对称拼装的施工顺序,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分析了主梁拼装过程结构的动力特性、空气静力和动力稳定性的演变规律,并从抗风稳定性角度提出了合理的主梁拼装顺序.结果表明:主梁从中跨跨中向两侧桥塔对称拼装时,结构可以获得较大的自振频率,同时具有较好的空气动力稳定性;主梁从两侧桥塔向中跨跨中对称拼装施工时,结构的静风稳定性最好;从总体抗风稳定性而言,主梁采用从中跨跨中向两侧桥塔对称拼装的施工顺序则比较有利.