单箱多室宽幅箱梁桥施工剪力滞效应

为探究宽幅箱梁在悬臂浇筑施工过程中的剪力滞效应及随施工阶段的变化,以某单箱五室四跨连续梁桥为例对其施工过程进行了仿真模拟,分析了混凝土浇筑、预应力钢束张拉以及合龙等单个施工步骤在关键截面顶底板正应力的横向分布特征.结果表明:各种荷载作用下的截面正应力横向分布可视为截面"整体"剪力滞效应和各腹板自身"局部"剪力滞效应的叠...     

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。     

基于应力控制箱梁截面设计数值模拟分析

为了研究箱梁截面尺寸对箱梁力学行为的影响,分别以梁高、顶板、腹板及底板为参数,通过建立有限元模型,分析了各参数变化对箱梁应力变化的影响及敏感性.分析结果表明,随着顶板厚度的增大,箱梁顶板横向拉应力逐渐减小,箱梁顶板适宜厚度为24~36 cm;随着腹板厚度的增加,箱梁斜截面主拉应力逐渐减小,墩顶截面腹板的适宜厚度约为跨径的1/260~1/170,支座截面腹板的适宜厚度为墩顶截面腹板厚度的1/2.0~1/1.6;随着顶板厚度的增加,墩顶截面底板压应力也呈逐渐减小趋势,墩顶截面底板的适宜厚度约为跨径1/220~1/140,跨中截面底板的适宜厚度为20~31 cm.最后,建议在箱梁结构设计时,应通过整体分析、局部分析综合考虑各因素来确定其最优设计参数,以提高箱梁的承载能力和抗裂性能.     

UHPC简支箱梁桥的剪力滞效应分析

为研究箱梁的剪力滞效应,运用能量变分法和有限元法对比分析了48 m UHPC简支箱梁和C60混凝土简支箱梁在不同荷载工况下,跨中截面和沿梁纵向截面的剪力滞系数分布规律和应力差异。结果表明：变分解和有限元解吻合较好,跨中截面和沿梁纵向截面在工况II下剪力滞效应最明显,在顶板和底板与腹板交接处有最大的剪力滞系数,UHPC箱梁最大剪力滞系数是C60混凝土的0.6%,但UHPC箱梁相比于C60混凝土箱梁截面尺寸减小,使其自重比C60混凝土轻32%;箱梁的最大应力均在工况II下跨中截面,UHPC箱梁的应力大于C60混凝土的应力;相比于各自的极限抗压和抗拉强度,两者压应力均有富余,而拉应力UHPC富余3%,C60混凝土富余-82%。     

大跨径预应力混凝土连续钢构桥施工技术

随着我国公路交通建设的不断发展,面对更加复杂的地形、地质以及通行等条件要求,采用合理的施工技术保证桥梁项目建设质量及安全尤为重要.文章以实际桥梁项目为例,从0#梁段施工、箱梁悬臂施工、边跨现浇段施工以及箱梁合龙段等方面重点分析了预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工技术,并总结得出了施工风险控制措施.实践表明,通过合理采用悬臂...     

考虑非均匀收缩徐变的PC箱梁桥时变性能

为研究箱梁顶板、底板及腹板厚度差异引起的非均匀收缩徐变效应,分析了某三跨预应力混凝土(PC)连续箱梁桥时变性能.考虑混凝土抗压强度、弹性模量的时变性,分别建立模拟实际悬臂施工顺序的实体单元及梁单元有限元模型,比较成桥后在均匀及非均匀收缩徐变下的结构变形、混凝土应力和钢束应力.同时将长期挠度、钢束应力与相应规范值进行对比,并估算了车辆荷载及非均匀收缩徐变导致跨中底板出现拉应力和裂缝的时间.结果表明,与均匀收缩徐变相比,非均匀收缩徐变对跨中长期下挠影响较小,而对混凝土应力影响较大,在箱梁设计中应予以考虑.     

荷载横向变位下箱梁剪滞效应分析

为了研究荷载横向变位下对箱梁剪滞效应的影响,对箱梁底板、顶板及悬臂板分设不同的纵向位移差函数,采用二次抛物线作为箱梁翼缘板的纵向位移沿梁宽分布函数,基于能量变分原理,建立了考虑剪滞效应的箱型梁控制微分方程;分析了荷载在箱梁顶板横向变位下底板、顶板及悬臂板应力的变化规律,根据对简支箱梁在均布荷载作用下跨中剪力滞系数的计算...     

刚构桥悬臂阶段的预应力剪力滞效应分析

根据一座主桥为三跨连续刚构桥的悬臂施工过程,计算分析悬臂施工阶段预应力荷载产生的箱梁剪力滞效应,研究该类桥在整个悬臂施工过程中,每个阶段预应力荷载产生的箱梁剪力滞效应,以及一些关键截面剪力滞效应的变化规律,结果表明:在悬臂施工过程中,悬臂预应力束会对箱梁产生正负剪力滞效应.     

桥跨箱梁混凝土浇筑次序的优化研究

通过邹平西外环路桥工程雪花山庄大桥现浇箱梁及青岛流亭机场高架桥等实践及梁体应力分析,提出箱梁混凝土浇筑次序的优化方案,即先浇筑底板及腹板,后浇筑顶板及翼板.其优点有：内模支撑简单;节省人工及材料费;第一次浇筑混凝土后形成的结构抵抗地基不均匀沉降等风险的能力大大增强;施工质量可控性好.     

不同风荷载作用对大跨度钢管混凝土拱桥施工影响分析

为研究不同等级风荷载对施工过程中大跨度钢管混凝土拱桥的力学性能的变化,采用Midas/Civil软件对广西某主跨为336 m的中承式钢管混凝土拱桥的横桥向位移、轴力、拉压应力及拱脚处弯矩值的变化情况进行了分析.分析研究表明:横桥向位移、轴力及拱脚处弯矩随不同重现期风荷载的增加呈现先增大后减小的变化规律,在最大悬臂端阶段时横桥向位移和拱脚处弯矩取得最大值,随后逐渐减小,而轴力在拱肋合龙时取得最大值后才逐渐减小;同一施工阶段拱的拉压应力随重现期风荷载的增加而增大,构件所受的实际拉应力都小于实际压应力,但各相对施工阶段的增长率在逐渐减小.     

非对称悬臂施工曲线连续刚构桥不同施工阶段变形特性研究

曲线连续刚构桥的施工难度较大,施工过程中的受力和变形比直线桥更为复杂,所以以桐溪路景观桥为依托工程,利用有限元软件Midas/civil建立桥梁模型,研究其在不同施工阶段的变形差异情况,并与实测数据进行对比分析,以验证模型的正确性.结果表明,在桥梁对称施工过程中,箱梁竖向位移随悬臂长度的增加而增大,且边跨和中跨箱梁竖向...     

分阶段施工中钢箱梁制造参数的通用计算方法

为了精确计算分阶段施工中钢箱梁制造参数,形成简便统一的求解思路,基于安装时节段间交界面实现平顺对接的思想,直接根据结构累计位移确定已安装、待安装节段桥位现场的相对位置关系,以设计成桥状态下节段形心处梁长为基准,提出分阶段施工钢箱梁桥节段间制造夹角、顶底板长度制造参数的通用计算方法. 将该方法应用于三跨钢箱连续梁桥大节段吊装施工,准确计算各小节段钢箱梁制造参数,并精准修正大节段接缝处顶底板加工长度. 结果表明：制造完成后各小节段钢箱梁交界面焊缝宽度均匀一致,现场安装时大节段钢箱梁端面实现精准匹配,合龙后主梁线形与设计线形吻合良好,验证了所提方法的正确性.     

基于部分抗剪的钢箱梁横向分块施工效应分析

为了研究横向分块施工造成的抗剪刚度减弱且分布不均对分块钢箱梁受力特性的影响,针对分块后不对称开口薄壁构件顶、底板之间部分抗剪的力学特性,引入考虑界面滑移的组合结构理论,建立变形和应力的解析分析方法. 基于典型等截面单箱多室钢箱梁截面设计参数的统计规律进一步归并结构尺寸参数,建立以桥梁跨度、分段长度和抗剪刚度等关键参数为基本变量的变形计算公式. 通过影响参数分析,提出能够应用于不同跨度钢箱梁的分块施工方法. 结果表明,当分段长度增大到40 m以上时,必须采用抗剪临时撑增大抗剪刚度,或采用临时支点加固,以减小变形、控制施工质量.     

箱梁竖向预应力张拉力无损检测研究

为有效检测竖向预应力筋的有效张拉力并提高竖向预应力的施工质量,解决箱梁由于竖向预应力损失过大而导致箱梁腹板开裂的工程难题,基于结构动力学理论,视竖向预应力精轧螺纹钢筋外露段为悬臂梁,将锚固段用一个刚臂和两个弹性支承模拟,建立竖向预应力筋的平面弹性支承模型。结合模型试验数据,建立精轧螺纹钢筋张拉力P与平面弹性支承刚度K的非线性关系模型。通过室内模型试验及锚固段刚度增大系数法验证本研究方法的有效性,并进行工程应用。引入竖向预应力张拉力无损检测方法进行箱梁竖向预应力张拉施工质量的监测,张拉力合格率由58.0％提高至968％,有效提高了竖向预应力的施工质量。同时提出了箱梁施工期需要提高锚垫板安装精度的工程措施。     

非线性温度梯度作用下简支箱梁的剪力滞效应

为分析非线性温度梯度作用下箱梁的自应力分布,考虑上、下翼板剪切转角的最大差值幅值和相位的不同及截面的内力平衡,提出应力平衡的双参数剪力滞翘曲位移函数.在此基础上,根据最小势能原理,建立简支箱梁的微分方程和边界条件.随后计算非线性温度作用下简支箱梁的自应力,并与有限元结果进行比较.算例分析结果表明,在非线性温度梯度作用下,双参数法所得计算结果与有限元分析结果一致,且满足全截面轴力自平衡的双参数法计算精度高于直接双参数法的计算结果.简支箱梁在非线性温度梯度下的温度自应力导致端部产生剪力滞效应,温度剪力滞效应的影响范围约为1.5倍箱梁宽度,且应力结果大于基于平截面所得的应力.对于截面上下对称的无悬臂翼板箱梁,考虑剪力滞效应的跨中应力和平截面假定的计算结果相同;对于截面上下不对称的带悬臂翼板箱梁,由于非线性温度引起剪力影响截面的曲率,即使在跨中区域平截面假定所得的温度应力依然小于精确解,双参数法修正了剪力对截面曲率的影响而显著提高了计算精度.     

大跨钢箱-混凝土组合梁桥悬吊拼接关键技术研究

为解决跨越特定障碍物时的无支架施工问题,提出了钢-混凝土组合桥梁悬吊拼接施工工法.该工法的关键技术问题是钢箱梁悬吊拼接过程中的拼接精度与安全控制问题,为此自行设计了钢箱梁拼接定位器装置,实现了箱梁拼接的初步定位与拼接安全性要求.根据钢箱梁拼接精度要求,经过系统的理论分析,推导出钢箱梁段拼接面转角控制值及轴向变形环境温度调节量的通用计算公式,为大跨变截面连续钢箱梁悬吊拼接精度控制提供了技术保障.该工法在解决桥梁跨越特定障碍物无支架施工过程中,表现为快速、安全、实用的特点,具有普遍推广应用的价值.     

京杭运河特大桥连续箱梁悬臂挂篮浇筑

随着桥梁工程中连续箱梁的应用逐步向大跨度方向发展,京福高速公路跨京杭运河特大桥预应力混凝土连续箱梁,采用了菱形桁架式悬臂挂篮浇筑.介绍了挂篮的构造及各部件的作用、挂篮的顶压试验、钢筋混凝土箱梁浇筑的工艺.     

钢箱梁在浮桥承压舟中的应用

梁式钢桥是公路和铁路桥梁的主要形式,它是在竖直荷载作用下,主梁截面只有弯矩和剪力,无轴向力.主梁的形式有钢板梁、钢箱梁和钢桁梁.钢板梁是指由钢板或型钢等通过焊接、螺栓或铆钉等连接而成的Ⅰ字形截面的实腹式梁;钢箱梁是指由钢板或型钢等通过焊接、螺栓或铆钉等连接而成的箱形截面的实腹式梁.由于简支钢板梁桥的结构形式简单,造价经济,是中小跨径桥梁最常用的形式.箱梁是封闭体,其抗弯能力、跨越能力和抗扭能力都优于板梁,当桥梁的跨径较大时,箱形梁桥比板形梁桥较为经济、合理.搭建浮桥用的双体承压舟是一种结构形式特殊的钢梁桥,两侧的舟体是桥脚,中间的连接桥是简支的钢梁.通过计算与分析,探讨箱梁在浮桥承压舟中的应用.     

T型刚构桥两种合拢方案对施工控制的影响

合拢段施工是预应力混凝土T型刚构桥施工的重要环节,关系到全桥的受力和线形状况。以鄱阳县莲湖大桥施工控制为工程背景,探讨了预应力混凝土T构桥合拢施工的影响因素及两种合拢方案对桥梁的累计位移和受力的影响,得出实际使用的合拢方案是合理的并提出施工注意事项,为类似桥梁施工提供了有价值的技术资料。