挂式沉箱干作业法加固水中桥墩的工程应用

在水中要对桥梁的墩柱进行加固的主要困难是构建隔离水的施工操作空间,特别是需要加固的部位在水中墩柱的上半部分而水底又很深时采用传统的沉底式沉箱干作业法施工造价很高。本文介绍一种新颖、费用低廉的挂式沉箱,箱体与墩柱之间采用专用自适应变截面橡胶带止水和混凝土封闭二道止水装置,能够有效解决水中桥墩加固的施工空间问题,并详细介绍了具体的工程应用实例。     

某铁路特大桥桥墩加固设计

某铁路特大桥部分桥墩在施工过程中出现不同程度的水平、竖向和斜向裂缝,通过综合分析,决定对桥墩裂缝进行深层灌胶处理后,再采用置换高强加固型混凝土的方法进行裂缝封闭及对整体结构进行加固。为论证该加固方案的可靠性,采用ANSYS有限元软件进行模拟分析,分析了桥墩在未开裂工况、开裂工况、加固后工况下的应力、线刚度及偏心的变化。结果表明,该加固方案是安全可靠的,可供同类桥墩裂缝加固设计参考。     

双桥墩条件下冰塞发展临界条件试验初步研究

河流中的桥墩改变了附近原有的水流特征,冬季可能对其附近冰塞的形成和演变产生影响。基于水槽模型试验,通过改变墩心距、墩径、墩形、冰水流量比和水流弗劳德数,分析了双桥墩条件下冰塞发展通过桥墩的临界条件。试验表明：冰塞能否发展通过桥墩所在断面存在临界弗劳德数,其值受墩心距、墩径、墩形和冰水流量比等因素控制,随着墩心距的减小或冰水流量比、墩径的增大,冰塞发展通过桥墩所在断面难度增大,方形墩相较于圆柱形墩难度增大;试验范围内,随着墩心距的减小,桥墩所处河道断面输冰能力增强,初始冰塞厚度增加,但冰塞平衡厚度减小。     

五强溪水电站右消力池底板块失事分析

本文利用总流动量系统地分析了宽尾墩消力池的消能机理，导出有关水力计算公式，并详细地阐述了消力池底板块的稳定性设计，针对五强溪水电站右消力池的泄洪运行情况，利用本文提出的方法从流态结构，板块的稳定性受力等方面，分析了消力池底板块失事的主要原因。     

Flow measurement around scoured bridge piers using Acoustic-Doppler Velocimeter (ADV)

Recently flow investigation around cylindrical obstacles has attracted much attention considering its application to river and offshore environment. Scour around obstacles is the major cause of their foundation failure. This failure occurs in extreme cases of unsteady flows interacting with a given structure and with changing bed condition. In order to reduce the tremendous amount of expenses involved in either over-designing those foundations or rebuilding damaged structures, precise flow measurement instrument is essential. In the present study, the Acoustic-Doppler Velocimeter (ADV) has been utilized in the laboratory to investigate the flow characteristics around cylindrical piers on a scoured bed under various wave-current combinations. Some of these results are reported in this paper and the suitability of the ADV in this field is explained.     

南水北调中线干渠桥墩壅水计算公式的选择

南水北调中线工程沿线布置数百座桥梁,桥墩壅水对渠道的过流能力和渠道的水面线具有一定的影响,因此,准确计算桥墩壅水对于水面线的计算和输水渠道的设计具有十分重要的作用。以典型的圆柱型桥墩为研究对象,采用VOF方法对桥墩周围的紊流场进行了数值模拟,并计算了给定水深、流量和桥墩阻水比等条件下桥墩的壅水大小,通过与一维经验公式计算结果的对比,建议选择无坎宽顶堰公式作为桥墩壅水计算公式。最后,在南水北调中线干线一维数值仿真平台上分析了所有桥梁的壅水效应对渠首水位的影响。     

不同流量下环翼型防冲板结构优化试验

为了研究不同流量条件下桥墩局部冲刷问题,在单片挡板基础上,增加防冲板数量形成了多级防冲结构。利用多元统计方法对防冲效果进行了主成分分析,认为最大冲坑深度最能体现试验效果,并以最大冲坑深度为指标进行试验分析。试验结果表明:在流量为75 m3/h时,增加防冲板数量并不能有效提升防冲效果;当流量增加到115 m3/h时,通过增加防冲板数量可在一定程度上提高桥墩的防冲能力,并且防冲效果随着防冲板间距的减小而增强,同时随着防冲板外径的增大而增强。但三级防冲板与二级防冲板防冲效果非常相近,第三级挡板对试验的结果影响甚微。因此,试验分析认为,在考虑不同流量条件下,环翼型防冲板最优防冲结构为两片防冲板,且防冲板外径为180 mm,间距取值为15 mm。     

水平双向地震作用下薄壁方形截面钢桥墩#br# 抗震性能试验及实用算法研究

钢板局部失稳破坏是钢桥墩结构典型的地震失效模式之一,但目前仍缺乏既能考虑局部失稳影响,又可方便用于工程设计的结构地震反应计算方法。通过对2个薄壁方形截面钢桥墩试件施加沿斜向的水平反复荷载,研究结构的地震破坏形式和抗震性能;在钢材修正双曲面滞回模型的基础上,通过对结构参数分析结果的数据拟合,建立考虑钢板局部失稳影响的方形截面钢桥墩纤维模型算法。结果表明：薄壁方形截面钢桥墩结构在水平双向地震作用下,首先会发生墩底钢板局部失稳,在荷载达到最高点后墩底焊缝处出现超低周疲劳破坏,在两种地震破坏的共同作用下结构承载力迅速下降;通过与试验结果的对比,验证结构地震有效损伤域Ld内的纤维单元采用等效滞回模型能准确反映钢板的局部失稳效应,为工程设计提供一种高精度的实用计算方法。     

桩—土相互作用对高墩简支梁桥地震响应的影响

本文以位于木里县的达娃二桥为工程背景,利用反应谱法进行高墩简支梁桥在E2地震作用下的响应分析,分析对比考虑桩—土相互作用效应与否对高墩简支梁桥地震响应的影响。结果表明:当考虑桩—土相互作用时,结构的体系变的更柔,结构位移变大;主墩的弯矩变小,剪力变化趋势相同,但极值点位置发生变化;主梁的内力变化有大有小。     

近断层地震动下摇摆-自复位桥墩地震反应分析

为讨论摇摆-自复位（Rocking Self-Centering,RSC）桥墩在近断层地震动下的地震反应,基于OpenSees数值分析平台建立了RSC桥墩抗震分析模型。同时建立了普通钢筋混凝土（Reinforced Concrete,RC）桥墩,配置竖向无粘结预应力筋（Unbonded Prestressed Reinforced Concrete,PRC）桥墩的抗震分析模型作为对比。对各模型输入近断层地震动记录,进行增量动力分析。以墩顶最大位移角、残余位移角、预应力筋最大应力为考察目标,对比分析了不同墩高（剪跨比分别为2、4和6）、不同桥墩类型（RSC、RC和PRC桥墩）时各桥墩的地震反应。结果表明：随着耗能钢筋配筋率增加,RSC桥墩墩顶最大位移角和预应力筋最大应力均减小;RSC和PRC桥墩均可有效减少桥墩震后残余位移角。耗能钢筋配筋率与PRC桥墩纵筋配筋率接近的RSC桥墩,两者的最大墩顶位移角、残余位移角和预应力筋应力水平均接近。无论是RSC桥墩还是PRC桥墩,当剪跨比大于等于6.0时,易发生预应力筋失效。为避免预应力筋失效引起RSC桥墩产生过大的墩顶残余变形,RSC桥墩中耗能钢筋配筋率不宜低于0.75%。