BIM技术在钢管混凝土桁架拱桥中的应用研究

钢管混凝土桁架拱桥结构相对复杂,对设计和施工要求高,二维设计存在管理、展示、工程量计算等方面问题。为了探究公路行业新方向,本文在钢管混凝土桁架拱桥传统设计的基础上进行BIM设计,并对模型进行了一些应用,通过对比二维和三维在拱桥设计中的应用得出一些结论。     

曲线形钢管混凝土的抗弯性能

对受弯状态下由钢管混凝土弦杆和空腹桁架组成的曲线形钢管混凝土(CCFST)进行一系列试验。对4个曲线形钢管混凝土桁架、2个直钢管混凝土桁架(简称为钢管混凝土桁架)和2个曲线形空心管桁架进行试验,从而研究矢跨比和内填混凝土对曲线形钢管混凝土桁架抗弯性能的影响。发现了不同的失效模式:钢管混凝土桁架的弯曲失效;曲线形钢管混凝土桁架的弯剪失效;空心管桁架的局部屈曲失效。试验结果显示,曲线形钢管混凝土桁架的刚度和承载能力要大于钢管混凝土桁架,但曲线形钢管混凝土桁架的延性相对较低,产生了节点失效。同时,内填混凝土有助于增加钢管桁架的刚度、承载能力和延性。建立一个曲线形钢管混凝土桁架的有限元模型并通过试验结果验证。根据这个模型全面研究分析桁架的力学性能。提出一个可以预测弹性刚度、考虑弯曲变形和剪切变形的简化模型。也对曲线形钢管混凝土结构的承载能力进行了讨论。     

钢管混凝土桁架拱桥横向偏移时的稳定性分析

钢管混凝土桁架拱桥的推广和应用比较广泛,但受各种因素影响,成桥后易出现拱轴线误差超出设计指标的现象,此时需通过稳定性分析来对拱桥进行安全性评估。某200 m跨钢管混凝土桁架拱桥拱轴线出现横向最大偏差136 mm,文中进行了详细的横向稳定性计算分析,并提出了合理的处理措施,以供类似工程借鉴。     

无风撑钢管混凝土中承拱桥非线性试验分析

通过大比例尺模型桥荷载试验结果与非线性计算结果比较，提出拱肋截面为三角形空间桁架结构的中，下承式钢管混凝土拱桥，可不考虑非线性问题。     

考虑材料时变效应的钢管混凝土桁架拱桥灌注方案设计

根据结构时变效应,通过建立空间有限元模型和模拟实际施工阶段分析了钢管混凝土桁架拱桥不同灌注顺序、灌注时间间隔对结构力学状态的影响.结果表明,灌注混凝土时3根拱肋之间的相互影响较小,单根拱肋不同腔室之间的相互影响较大,延长灌注时间间隔对降低早期混凝土所受应力的效果不大.研究认为钢管混凝土桁架拱桥在灌注混凝土时可充分利用上述特点确定合理的灌注顺序、时间间隔,从而缩短施工时间、提高经济效益.     

法兰式钢箱拱桥拱脚固结创新设计研究

中小跨径钢箱拱桥的拱脚与混凝土拱座的固结方案是关系到拱桥建设成败的关键技术,本文提出一种法兰式钢箱拱脚固结结构,可广泛应用于钢箱拱桥、钢箱桁架拱桥和钢管混凝土拱桥等先铰接后固接拱桥的建设。该技术避免了通过拱圈焊接延长固结方案可能带来的施焊作业困难、焊接变形过大、焊接残余应力不可控及灼烧拱座混凝土影响耐久性的弊端。     

武汉江汉三桥钢管拱桁架吊装方案的比选

介绍江汉三桥钢管混凝土拱桥中钢管拱桁架吊装的 3种方案 ,即整体吊装、双塔缆索吊机、独塔缆索吊机等方案的优化比选实例     

细颗粒自密实钢管混凝土试验研究

研究了用于某钢管混凝土拱桥的细颗粒自密实混凝土配合比设计,对选定配合比的混凝土进行了抗压强度和弹性模量随龄期变化的测试试验.结果表明细颗粒自密实混凝土能满足钢管混凝土拱桥的施工性能和基本力学性能.     

钢管混凝土拱桥综合施工技术

介绍了滨海路钢管混凝土拱桥的桥型及构造,总结了钢管混凝土梁—拱组合体系桥施工中的技术难点和施工处理措施,指出了钢管混凝土拱桥施工的关键环节,从而为钢管混凝土拱桥的施工积累经验。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验

通过3片开孔钢板（PBL）加劲型矩形钢管混凝土桁架和1片矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验,研究主管内设PBL及节点支主管宽度比β对桁架破坏模式、支主管应变变化和极限承载力的影响,对桁架竖向挠度限值进行分析,并探讨节点变形对桁架整体变形的影响。结果表明:矩形钢管混凝土桁架和PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架均发生节点破坏,主管内设PBL改变了管内混凝土的开裂模式,有效限制了混凝土裂缝发展,使钢管与混凝土更好地协同受力;矩形钢管混凝土桁架和β分别为0.5,0.75,0.875的PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架的节点变形占桁架整体变形比例分别为33.43%,24.44%,23.69%和21.44%,PBL有效限制受拉支管处主管的外凸变形,使节点变形占桁架整体变形比例减小,提高节点承载力,但对受压支管处主管变形基本无影响;对于矩形钢管混凝土和PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥竖向挠度限值可参考《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）取为桁架全长的1/500。