采用“先缆后梁”施工方法的自锚式悬索桥施工方案研究

以东江南支流港湾大桥为背景工程,研究设置临时锚锭的自锚式悬索桥“先缆后梁”施工方法。利用有限元软件对桥梁施工过程进行分析。结合“先缆后梁”施工方法的特点,采用梁段间临时绞连接,边跨段与支架段分离的主梁连接方法;通过对比不同方案,确定在边跨吊装4个节段后,进行支架段与边跨间合拢段的吊装;设置6个临时拉索张拉步骤,可有效平衡主缆的水平力,同时保证辅助墩的受力安全。辅助墩最大拉应力为1.00 MPa;通过设置梁面压重水袋可有效控制主塔应力,避免主缆滑移。主塔最大拉应力为1.65 MPa,塔顶位移控制在±16.0 cm内。施工方案的确定过程可为同类型桥梁施工提供参考。     

黄大铁路黄河特大桥顶推施工分析与监控技术

针对黄大铁路黄河特大桥连续钢桁梁多点同步顶推施工,利用倒拆法建模计算顶推施工全过程,找出主桁杆件在支点处的最大应力值以及导梁悬臂端变形规律和最大变形值,确定出全过程施工中的最不利工况为M2工况;设置变形监测点,监控导梁前段竖向位移变形,实测值基本与理论值吻合,施工线形可控;在M2工况中,将主桁和导梁自重荷载乘以1.35的放大系数,计算主梁在导梁悬臂140m,悬臂160m和导梁上墩20m后的主桁杆件的应力值,并在主桁上设置24个监测点监测杆件应力值,对比发现实测值均略小于理论值,施工过程中材料强度储备是安全可靠的。作为国内最大跨度的平行弦桁架桥顶推成功,对其他同类大跨度桥梁顶推施工具有较高的参考价值。     

重载铁路大跨度钢桁梁桥顶推施工关键技术分析与监测

为解决大跨度钢桁梁桥顶推关键工况受力状况和变形监测,以黄大重载铁路黄河特大桥连续钢桁梁多点同步顶推施工为例,利用有限元建模计算最大倾覆力,倒退法计算顶推过程中的最不利工况。找出主桁在桥墩支点处最大支反力值以及导梁前端最大变形值和变形规律;计算主桁和导梁在各施工工况下的最大应力值,验算最大受力节点板局部应力值。根据理论计算值,在最不利施工工况设置对应的变形监控点和主要杆件应力监测点。设置顶推系统并计算水平纵向顶推力,测试并记录各顶推工况的启动和运行状态摩擦系数数据。对比理论计算与监测结果发现实测值略小于计算值,施工过程中的材料强度和变形均在安全可靠的储备范围内。有限元分析和施工监测表明:在大跨度平行弦钢桁梁顶推施工过程中采用自重加0.2倍自重的冲击荷载组合是最安全又经济的荷载组合,同时横向纠偏值对主桁应力和纠偏力的影响基本可以忽略。     

预应力混凝土连续箱梁桥成桥施工方案比选

运用有限元软件进行三维建模,模拟分析不同施工方案对连续梁桥合龙阶段、拆除临时固结后、成桥阶段及成桥3年后主梁的位移和应力变化规律,并通过对比分析得出最优施工方案。模拟结果表明:在合龙阶段施工方案一和方案三对主梁竖向位移值影响小;采用施工方案一时,在连续梁桥合龙阶段、拆除临时固结后、成桥阶段主梁竖向位移值影响小;在各个阶段中,3种施工方案对桥梁应力的影响不大。研究结果可为连续梁桥成桥施工方案设计提供理论借鉴。     

深中通道某异形钢箱梁横向分块施工受力分析

【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性，以深中通道某工程为研究背景，研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型，分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段，钢箱梁纵缝处的位移及主要构件的应力情况。【结果】结果表明，D、E段钢箱梁分块吊装到临时支撑后，钢箱梁横向分块后箱梁接缝处存在位移差，位移差最大值分别为5.9 mm、8.9 mm，且都发生在跨中截面处；施加不同的压重荷载后，纵缝处的最大位移差绝对值减小85%、79%，且理论位移差皆不超过2 mm；顶板、底板、腹板的应力分布规律基本一致，且应力值均不超过80 MPa。【结论】横向分块施工方案安全合理，研究成果可为同类型桥梁横向分块施工提供参考。     

新建铁路刚构-连续桥施工控制研究

桥梁结构的线形和内力关系到自身安全,因此进行施工过程的控制具有重要的意义。本文以一座典型的多跨刚构-连续桥为工程背景,建立了桥梁的三维有限元模型,模拟了整个施工过程,计算了理论预拱度值和控制截面设计应力值,并指导实际施工过程。结果表明,线形始终处于可靠的控制之中,且最大合龙误差仅为8 mm;整个结构的应力状态始终处于可靠的控制之中,实测值均小于理论值。这样不仅实现了该桥的高精度合龙,也为此类桥梁的施工控制提供了参考依据。     

某斜拉桥双向倾斜桥塔主动横撑设计及施工控制

为了提高双向倾斜桥塔在施工过程中的安全稳定性,应科学设置横撑,并对其进行施工控制。本文以某斜塔空间扭索双索面斜拉桥方案为例,对全桥模型进行复核和施工阶段计算后提出了横撑设置方案,并在主动横撑施工过程进行监控和分析,同时对横撑的拆除时机与方法也进行了阐述,从而得出结论:在主动横撑设计时要做到内力控制为主、变形控制为辅,主要控制中塔柱根部混凝土截面应力来确定主动横撑的预顶力;主动横撑的预顶力值受温度和焊接变形的内力变化值影响,在施工过程中还必须要保证塔柱施工质量和横撑的焊接质量,最后还要掌握合理横撑的拆除时机。     

双线铁路简支钢桁梁桥结构受力分析

为研究双线铁路简支钢桁梁桥结构受力特性,以某双线铁路简支钢桁梁桥钢桁架结构为研究对象,采用有限元分析软件midas Civil 2017建立该桥主桁的三维有限元模型,进行合理的成桥状态计算和不同荷载工况的模拟,完成了该桥的受力分析及新版铁路设计规范所规定的各项检算。该桥的受力分析结果表明,主桁结构下弦杆受拉所产生的轴向应力总是大于上弦杆受压所产生的轴向应力。设计时主桁各杆件应考虑弯曲应力和剪切应力对其选材的影响并采取相应措施增加结构的整体刚度。挠度计算时应考虑其他可能影响结构挠度的因素,并合理布设预拱度。通过各项验算可知,该桥应力、挠度、疲劳强度均能满足相关要求。     

大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制

介绍了客运专线大跨度预应力混凝土连续梁挂篮悬臂浇筑法施工时梁体的线形监控.为了保证施工过程结构的可靠度和安全性以及确保桥梁成桥线形及受力状态符合设计要求,利用有限元建模分析,分别计算出了桥梁在恒载作用下的累计位移、活载位移、预拱度,通过误差分析和施工状态预测对计算模型进行修正,对各施工阶段的立模标高进行调整.施工实践表明,经检测梁体中心轴线误差在1cm范围内,标高误差在2cm范围内,其它各项技术指标均符合设计及规范要求,线形控制达到了预期目标.     

基于实测材料参数的钢筋混凝土矩形柱偏心受压极限承载力计算研究

【目的】为了研究钢筋混凝土矩形柱在偏心受压情况下的极限承载能力。【方法】针对规范上已有的钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件计算公式均以等效矩形应力分布图为基础的现象，本研究基于平截面假定，对混凝土压应力分布曲线进行积分并推导新的计算公式，通过MATLAB计算推导公式的理论值与钢筋混凝土矩形柱偏心受压构件试验所得的实测值进行比较。【结果】结果表明：钢筋混凝土矩形柱在偏心受压下，受拉区、受压区破坏现象与理论基本相符，通过推导的公式计算的极限承载力与实测值吻合程度较高。【结论】本研究验证了该推导公式可以对一般钢筋混凝土偏心受压情况下的极限承载力进行计算。     

轴向振动钻削过程及其切屑长度分析

对轴向振动钻削理论进行了系统的分析,论述了各参数的关系及对加工过程的影响.给出了断屑条件、切削长度的计算方法,在各种条件下实测值永远小于理论值,但相差很小.为快速选择合适的轴向振动钻削参数,实现深孔的顺利加工与自动化加工奠定了理论基础.     

浅埋水工隧道支护优化方案设计研究

【目的】目前，我国对水工隧洞的开挖支护研究较少，本研究以信阳市四水同治水工隧洞为研究对象，对该工程支护方案进行优化设计，为类似工程提供借鉴经验。【方法】通过FLAC3D软件建立模型，在支护方案的锚杆数量和喷混厚度两方面进行优化模拟计算分析。【结果】研究结果表明：(1)两种优化方案云图都与施工方案相似，数值上两种优化方案虽使围岩位移有所增大，但仍在安全范围内。(2)模拟锚杆优化方案虽使锚杆应力有所增大，但未超过锚杆应力极限承受范围。(3)模拟喷混优化方案与施工方案相比仅在数值上有差异，且变形位移在安全范围内。【结论】通过以上分析表明两种支护方案优化设计在安全性和经济实用性两方面具有参考意义。     

斜拉桥支架施工对既有地下隧道的受力影响分析

桥梁支架施工方便,能较好的确保桥梁的设计线形,但当支架地基范围内有地下结构物时,应考虑支架附加荷载对既有地下结构的影响。以郑州市郑东新区北三环跨西运河斜拉桥为例,应用布西奈斯克公式计算了土体应力,并结合有限元软件对紧邻桥梁的地下隧道进行了受力分析,评估了支架附加荷载对地下隧道的影响。     

高速上跨铁路立交主桥施工技术研究

【目的】本研究对延安东绕城高速公路上跨包西铁路、西延高铁立交工程主桥施工技术开展系列探讨。主桥桥型为2×70 m预应力混凝土变截面箱型T型钢构桥，整幅设置，整幅宽33.6 m。【方法】主桥T构梁采用转体法浇筑。该桥主梁为单箱四室双斜腹梁的单元截面；主墩为空心桥墩,单箱双室散射截面大；该桥采用单墩式转体制，转体系统包含下转盘、中铰、上转盘、转体牵引装置等构造。对主梁、主墩、转体结构采用Midas Civil程序和Midas FEA进行计算。【结果】计算结果显示其所有技术指标都符合标准要求。【结论】该桥的施工方案结构设计合理、经济性好，尽可能地保证了其施工期间铁路轨道的安全运营。     

FEM-DEM耦合弹塑性土体插桩过程力学特性研究

为了研究大型建筑物的大直径钢管桩插桩过程,以大桥弹塑性土体(砂壤土)插桩为研究对象,采用离散元(DEM)与有限元(FEM)耦合的方法,根据工程区土壤粘结参数建立适合的地层模型。为保证计算的有效性,选用了非线性粘结弹性塑形接触(EEPA)模型对土体大直径钢管桩插桩过程进行FEM-DEM耦合数值模拟,对插桩钢管在整个过程中所受到土体作用力的应力-应变及位移特性进行研究并分析土体运动状态变化。模拟结果表明,大直径钢管桩插桩过程中所受到的应力与产生的位移等特性与插桩的深度有着密切的关系,从土体的力学特性可以看到整个过程中土体运动的速度等变量都呈现先增大后减小的趋势,管道在底部受力较大并且沿径向变形较为复杂。研究有助于指导施工过程中及时调整插桩角度以及平整插桩土体表面。     

大跨度变截面隧道施工监测设计与信息反馈

以成兰铁路杨家坪隧道施工为例,提出了现场监控量测的实施方案,并对该方案的监测仪器、测点布置、施工监测及量测频率进行了介绍,并选取典型断面和典型测点的监测数据进行整理分析,具体分析杨家坪隧道的拱顶下沉、周边收敛位移、围岩接触应力、钢拱内力和锚杆轴力。结果表明,隧道开挖围岩稳定性良好,并未发生失稳破坏,为后期隧道建设提供优化方案,为今后大断面隧道的施工积累了经验。     

深基坑土钉支护结构的三维有限元分析

运用ADINA非线性有限元软件对广州某深基坑土钉支护结构进行了模拟分析．建立了带有接触界面的局部三维和整体三维有限元模型,模拟了基坑开挖与支护的施工过程,分别得出了土钉的轴力,支护面层的水平位移及土压力的分布规律,并将它们与现场实测值进行了对比分析．结果表明,计算值与实测值基本吻合,整体三维模拟结果更接近实测值,说明建立的非线性有限元计算模型和分析方法是可靠的,同时分析结果也验证了ADINA软件在土工分析方面的优势．     

预应力混凝土闸墩结构的预应力损失计算方法

预应力混凝土具有良好的抗裂性能,在水工结构中得到广泛的应用。本文以预应力混凝土闸墩结构为例,分析了影响预应力损失的多种因素和各项预应力损失计算公式的适用性,并结合实例,与多个工程实例的对比分析,认为闸墩结构预应力损失的理论计算方法偏于安全,能够满足预应力闸墩设计与施工分析要求。     

预应力混凝土闸墩结构的预应力损失计算方法

预应力混凝土具有良好的抗裂性能,在水工结构中得到广泛的应用。本文以预应力混凝土闸墩结构为例,分析了影响预应力损失的多种因素和各项预应力损失计算公式的适用性,并结合实例,与多个工程实例的对比分析,认为闸墩结构预应力损失的理论计算方法偏于安全,能够满足预应力闸墩设计与施工分析要求。     

挂篮悬臂施工线形监控技术研究

以兰新第二双线跨肃州路(40+64+40)m的连续梁挂篮悬臂施工为例,介绍了线形控制的理论及方法.为保证桥梁能按照设计及规范要求顺利合拢,利用有限元正装分析法进行模拟计算,计算出在各外界因素影响下的梁体预拱度设置.通过实测数据与理论数据比较分析,对计算模型进行修正.最终合拢误差在1cm范围内,成桥后的梁底标高误差在1.5cm范围内,中轴线误差在1cm范围内,梁体线形得到了较好的控制.