图解桥梁施工技术(八) 悬索桥施工(上)

正悬索桥结构是跨度最大的桥梁结构,在基础施工困难的水域或沟壑地区,悬索桥可以一跨跨越。由于横向、竖向刚度相对较弱,铁路桥梁中未采用悬索桥结构。悬索桥的结构形式现代悬索桥跨度一般在600m以上,主要由索塔、锚碇、主缆、吊索、加劲梁组成。小跨度悬索桥可以采用自锚方式,不设置体外锚碇,一般采用支架法施工。图1为悬索桥。     

葵形拱桥结构受力分析

以一座在建的葵形拱桥为例,采用Midas软件建立了全桥仿真模型,分析了主腹拱不同的连接方式及拱顶段不同的结构形式对葵形拱桥结构受力性能的影响。计算结果表明:对于葵形拱桥结构的受力,主腹拱铰接优于刚接,拱顶段采用实腹式优于叠合梁式。     

图解桥梁施工技术(七) 斜拉桥施工(1)

正随着材料科学的发展,钢丝的抗拉强度越来越高,充分利用钢丝高强度特性的斜拉桥结构形式也越来越广泛的被采用。目前,斜拉桥经济跨度在300~500m,最大跨度达1000m以上。与梁式桥、拱桥相比,斜拉桥结构可以达到更大的合理跨径,与悬索桥相比,斜拉桥具有更大的竖向、横向刚度,更能满足列车的运行要求。     

图解桥梁施工技术(五) 梁桥施工(1)

梁式桥是应用最广泛的一种桥梁结构。随着预应力技术的应用,梁式桥的跨度已达到250m以上,常见的梁式桥跨度在200m以内。梁桥结构型式梁式桥一般包括简支梁、连续梁、悬臂梁、刚构、桁梁,以及其他结构梁式桥梁如V型墩、竖向提升、竖向旋转、水平旋转桥梁。简支梁桥简支梁桥是墩顶上梁体不连续的桥梁结构,梁体一端布置固定支座,另一端布置活动支座以适应梁体温度     

大跨宽幅双提篮系杆拱桥动力特性和抗震性能

为研究大跨度宽幅双提篮系杆拱桥结构的动力特性,采用了三维数值模拟方法进行分析,并运用共同节点而选用不同截面和材料的方法分别建立钢管混凝土拱桥中钢管和混凝土单元来模拟两者力学性能上的差异。以石家庄市拟建的友谊大街钢管混凝土拱桥为例,研究了其动力特性和抗震性能。计算结果表明:该拱桥结构整体刚度较大,桥梁竖向刚度和纵向刚度大于其横向刚度;横撑增强了拱肋的扭转约束,提高了拱肋面外稳定性;立柱增强了桥面的竖向刚度。在地震荷载作用下,桥梁不同部分对地震的响应不同;在激励强度相同的条件下,横桥向激励对该桥的影响大于顺桥向激励;从整体上看,当最大地震动加速度峰值不大于0.10g时,桥梁结构是安全的。     

图解桥梁施工技术(五) 梁桥施工(5)

正钢桁梁施工钢桁梁的连接主要采用铆钉连接、栓焊连接和全焊连接。铆接结构中,构件采用铆钉连接,通过铆钉的抗剪传递构件内力;栓焊结构中,构件的板件之间采用焊接,构件与构件之间采用高强度螺栓连接,通过拧紧高强螺栓产生的摩擦力传递构件内力;全焊结构中,构件的板件及构件连接采用焊接连接,通过焊缝传递构件内力。铆钉连接作业中,劳动强度较高,噪音大,在桥梁结构中已较少使用铆接结构;栓焊     

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工关键技术研究

为解决下承式钢管混凝土系杆拱桥安装精度要求高、受力变形控制困难等问题,以新建赣深铁路钢管混凝土拱桥为例,分析钢管拱桥的关键施工工艺,并对各个关键施工节点的桥梁位移和受力进行监测。对施工过程中各个关键节点的监测表明,拱肋的垂直位移、系梁挠度和吊杆轴力均在控制范围内,有效保障了拱桥的顺利成桥。     

基于ANSYS的结构拓扑优化

针对拓扑优化技术在现实中的应用问题,将拓扑优化技术应用到自行车车架和多拱拱桥的最优化设计中。开展了各种拓扑优化方法的分析研究,建立了"以单元材料密度为设计变量,以结构的柔顺度最小化为目标函数,体积减少百分比为约束函数"的数学模型;通过采用商用有限元软件ANSYS中的拓扑优化设计模块对自行车车架和多拱拱桥进行了拓扑优化设计,优化结果表明所得拓扑结构清晰,并与实际的自行车车架和多拱拱桥非常相似。研究结果表明,该结构拓扑优化方法正确而有效,具有一定的工程应用前景。     

图解桥梁施工技术(四) 沉井基础施工(1)

沉井基础具有较大的刚度和承载能力,在卵石或黏土层中,由于沉井周边摩擦力大,不易下沉较深的深度,较适用于砂质土层的大吨位基础。沉井基本构造一般情况下,陆地沉井的刃脚采用钢结构,其他节段采用钢筋混凝土结构;水中沉井的底节采用双壁钢结构以保证能自浮,进入土层后接高部分采用钢筋混凝土结构。图1为沉井基础构造。     

浅议高速铁路系杆(提篮)拱桥维修与养护

本文首先阐述了钢管混凝土系杆(提篮)拱桥养护与维修原则,然后介绍了常见病害养护与维修工作的主要内容和病害辨别方法,主要针对拱肋、拱座、吊杆系统等方面的养护与维修工作展开详细的探讨,希望能为相关人员提供参考.     

计算机监控系统在天子山大桥施工控制中的应用

结合湖南天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的施工建设，选择主拱圈的几何变形、关键结构截面的应力、两岸锚固墙的拉力、斜拉索的索力、钢管拱底座的应变和温度效应作为监控参数，选用相应的传感器及工业控制计算机组建了计算机监控系统，并编制了相应的监控软件。该系统保证了全桥施工过程中的安全性。     

刚架拱桥病害与损伤识别的动力学研究

从动力学角度研究刚架拱桥典型病害的机理与损伤识别方法,对多座有病害的刚架拱桥进行了振动测试与分析。利用基于环境激励的模态试验技术和振动响应分析获取了刚架拱桥的实际模态参数和主要振动形式。在此基础上通过有限元分析探讨刚架拱桥的动力特性参数和结构损伤之间的关系,提取了对损伤敏感的动力特征参数。研究结果表明:桥面扭转振动是造成桥面裂缝的主要因素之一;桥面一阶扭转振型的频率对横向联系体系的刚度变化非常敏感,可以作为反映结构损伤程度的特征参数。     

图解桥梁施工技术（三）

（接上期）钢板桩围堰钢板桩一般适用于深度在6-10m的中小型基坑围护。深度更大时,需要设置强大的支撑结构。钢板桩施工中,采用初打和复打工艺是重要的施工工艺要求。用于水中或地下水丰富的基坑围护时,应防止围堰漏水。不同类型钢板桩其技术参数不同。图7为钢板桩围堰。     

大跨度钢桁拱梁架设施工技术应用探讨

以某大跨径钢桁拱桥梁工程为例,在概述桥梁结构概况及施工重难点的基础上,提出钢桁拱梁架设方案,并从边跨段架设、中跨拱肋悬臂架设、钢桁拱合龙、拱上爬坡吊机施工等方面,对该大跨度钢桁拱梁架设施工技术要点进行研究。研究结果表明：该钢桁拱桥梁采用的先边跨后中跨的架设方案能有效克服地面施工限制,解决悬臂架设抗倾覆难度,实现了中跨钢桁拱精确快速合龙,保证了钢桁拱桥梁架设施工过程的安全性和效率性。     

重力对超静定结构受力的影响

目前有关超静定结构的受力分析中几乎均未考虑分支重力的影响,针对此,提出了一种考虑分支重力情况下超静定结构受力分析的方法。首先基于分支的力矩平衡方程直接求解出在分支重力作用下产生的施加给动平台的垂直分支轴线方向的约束力分量,并将其视作施加给结构的广义外力;然后基于结构变形协调关系和受力平衡方程,获得超静定结构各分支沿其轴线方向的约束力分量的完整解析表达式以及存在制造误差时装配内力的解析表达式;最后讨论了分支重力对超静定结构受力的影响机理。以平面超静定结构3-RR和空间超静定结构7-SS为例进行了实例分析,并建立对应的刚柔混合模型,进行了仿真验证。     

平衡吊的自重平衡问题(续)

二、杆系自重的平衡原理常用的方法有三种:1.在水平滑块方向施加一个能自锁的动力(例如气缸、油缸等传动)来代替人的水平移动工作;2.在Ⅱ杆(或Ⅳ杆)上选择一点,挂一平衡弹簧;3.在Ⅱ杆(或Ⅳ杆)的延长线上挂一重锤。2-1.重锤平衡法:失衡力S_w实际上是各杆自重W_1在D点所产生的力的一个水平分力。这个力可以用在杆系任何部分施加一个外力来平衡。对于重锤平衡方式,可     

1~80m下承式简支拱拱肋制作及吊装施工技术探讨

以新建北京至天津滨海新区宝坻至滨海新区铁路北辰特大桥1~80m下承式无砟双线简支拱施工为例,简要介绍该桥上部结构钢管拱的吊装施工技术,通过关键计算参数和现场主要施工过程进行了分析,可为简支拱桥梁施工提供理论依据和实践指导。     

泸州先市大桥缆索吊装计算分析与监测

对泸州先市钢管混凝土拱桥吊装进行设计和分析,拱肋节段安装采用“两点抬吊、正吊正扣”的无支架缆索吊装方案,建立Ansys空间杆系模型对缆索开展分析。对索塔塔架连接形式进行选型分析,建立Midas模型模拟拱肋吊装阶段的施工。采用GNSS对拱桥索塔塔顶位移进行动态监测。结果表明：索塔刚度和强度满足要求,塔架连接形式对结构的整体安全性影响较小,扣塔钢管安全储备高,GNSS能有效对索塔塔顶位移进行动态监测。     

机床精度测量(三)

等高度、垂直度、同轴度 (1)等高度的检验在机床精度标准中,等高度是指轴线(或回转中心线),在其规定的位置上到基准面的距离变化。它可以是两轴线(或回转中心线)在其规定的位置上对某一基准平面的等距度,也可以是同一轴线随部件回转到不同位置时对其回转平面的等距度。在垂直平面内的等距度,我国机床精度标准中一般称为等高度。其允差有时方向性要求,如车床主轴     

图解桥梁施工技术(八) 悬索桥施工(下)

正(接上期)主缆及索夹安装主缆是悬索桥的主要承重构件,其防腐及抗疲劳等性能直接决定桥梁的使用寿命。现代悬索桥主缆一般采用强度高、弹性模量高、空隙率低、防锈蚀能力强的镀锌高强度平行钢丝索。主缆的施工方法一般采用预制平行索股法(PPWS法)和空中纺丝法(AS法)。预制平行索股法是