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。     

跨既有线钢桁梁桥横移施工过程临时结构分析及监控

西成客专跨西宝客专特大桥1～132 m钢桁梁桥,跨福银高速与西宝客运专线,采用对既有线行车影响小的横移施工方案。为保证横移施工时各临时结构的安全性,利用有限元法建立滑道梁下钢管临时墩、滑道梁力学模型,对横移施工全过程进行了理论分析。依据理论计算结果对不满足局部稳定性要求的钢管临时墩提出并采用钢板及工字钢自上而下间隔焊接一周的加固方案。同时对临时结构布设应力测点48个、位移测点26个,进行钢桁梁体系转换完成后、横移前及横移阶段应力和位移实时监测。测得各临时结构应力实测值与理论值在6%范围内波动,滑道梁中跨跨中实测动位移均小于理论计算值1～2 mm。结果表明:各临时构件实测值变化趋势始终与理论值相一致,均在受控范围内。     

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。     

大跨度连续刚构桥合拢段顶推施工控制研究

以广明高速某特大连续刚构桥施工过程为背景,对大跨度连续刚构桥整体顶推施工经行了仿真分析,并对主梁、墩及桩基在顶推过程中的受力和变形进行了详细计算,为该桥的对推施工实施提供了科学依据,可为同类连续刚构桥的顶推施工提供参考。     

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。     

基于支撑轴力和支护桩深层位移实测的m值反演

<正>在深基坑的支护设计中,广泛利用弹性地基梁m法来计算结构的内力和变形。m值主要由勘察获得,在实践中具有很大的不确定性。本文,笔者结合郑州地区的具体工程案例,基于内支撑轴力和支护桩深层位移实测值,反演计算出相应土层的m值,反演出的m值可以为相近土层或附近地区的基坑工程设计提供依据,对于工程实践具有重要的指导作用。     

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。     

30 m UHPC预应力简支π形梁人行天桥荷载试验分析

为探讨超高性能混凝土(UHPC)新型人行天桥的受力性能,以国内首座30 m预应力UHPC简支π形梁天桥为研究对象,采用MIDAS CIVIL建立基于梁格法空间有限元模型,计算设计荷载、各级试验荷载作用下结构的静动力响应。分别将变形、应变数据的荷载试验实测值与有限元计算值进行对比,结果吻合较好,验证了梁格法分析模拟的有效性。研究结果表明,30 m预应力UHPC简支π形梁在各级荷载作用下,跨中截面应变符合平截面假定,承载力和变形、动力特性均满足设计要求。     

预应力混凝土箱梁CFRP应力增量全过程试验研究

对CFRP体外预应力混凝土薄壁箱梁进行了全过程试验,重点研究了CFRP体外预应力混凝土薄壁箱梁在各级荷载作用下CFRP应力增量的变化规律.在试验结果的分析基础上,确定了CFRP体外顶应力混凝土薄壁箱梁在混凝土开裂前和开裂后的CFRP应力增量的计算方法,全过程分析结果与试验实测值吻合较好.该研究为CFRP材料在混凝土薄壁箱梁中的推广应用提供了可靠的试验依据,具有重要的理论意义和工程实用价值.     

不同单元形式对悬索桥受力分析的影响

应用有限元方法对悬索桥进行受力分析时，可采用轴向拉力对刚度贡献的桁架单元或索单元来模拟主缆和吊杆，分别在ANSYS程序中用桁架单元和Midas／Civil结构分析程序中用受拉索单元来模拟主缆和吊杆对算例悬索桥进行静力分析，给出应用这两种单元模式进行悬索桥结构分析的差异，得出用桁架单元代替索单元并用Ernest公式修正弹性模量以考虑索的垂度效应的近似方法精度和适用条件，进而给出用非线性杆系有限元法进行悬索桥受力分析的结论性建议。     

铁路桥提速改造工程加固处理实例

为满足铁路不断提速需求,适应技术标准变化特点,对天兰线某既有铁路桥梁工程进行了全面核查,通过对桥台的分析计算,主要控制情况为顺桥向的滑动稳定性、主要控制荷栽为桥上无车、台后有车的情况．经对天水侧桥台进行加固处理等措施后,进行了梁体更换,使该桥满足规样及提速要求,为以后类似工程提供了参考依据．     

横向随动分布载荷作用下悬臂梁的非线性弯曲

基于可伸长梁的大变形理论,建立了悬臂梁受垂直轴线均匀分布非保守载荷作用下的几何非线性静平衡控制方程.这是一个包含7个未知函数的强非线性常微分两点边值问题,其中将变形后的轴线弧长也作为基本未知量之一.采用打靶法和解析延拓法数值求解所得非线性边值问题,获得了数值意义上的精确解,给出了梁的非线性弯曲特征曲线.结果表明,非保守载荷作用下,载荷与各相关物理量呈现明显的非线性性,非保守载荷作用下的载荷变化范围比保守载荷作用下的要大得多.     

联合载荷作用下悬臂梁满应力截面设计

讨论了悬臂梁在联合载荷作用下满应力截面设计问题．首先建立了梁的力学模型,通过考虑一个微元体的平衡得到了悬臂梁满应力计算公式和设计控制方程．应用龙格库塔法解非线性方程得到了该问题的数值解,给出了截面高度随梁长的变化曲线．通过算例说明满应力梁的体积比等截面梁的体积有极大的优化．     

电沉积镍涂层中的残余应力及激光热冲击的影响

着重研究了电沉积镍涂层中的残余应力，首先介绍了用X射线衍射法(XRD)测量残余应力的基本原理，研究并得出了电镀工艺参数如厚度、电流密度等对残余应力的影响，并用XRD和扫描电镜对其微观结构进行了分析观察，分析了残余应力的形成机制，为了改善电沉积镍涂层的力学性能，采用激光热冲击的方法对镍涂层进行了表面处理，结果发现，经过激光束热冲击之后，涂层中的残余应力由处理前的拉应力变为压应力，而且随激光参数，如扫描速度与光斑直径、激光能量密度的变化而变化。     

略谈城市路桥工程项目后评价指标的理论基础

目前城市路桥工程项目后评价指标体系存在着诸多不足,其根本原因就是其理论基础不完善,没有形成完备的理论体系。这直接影响了城市路桥工程项目指标的量化,造成评价内容单一,可操作性小,间接影响了城市路桥工程建设的设计、优化与预测。本文通过分析其定义、内容、特点及评价原则,认为系统与控制理论、经济学理论和可持续发展理论是城市路桥工程项目后评价的主要理论基础,希望能对其后评价有一定的指导意义。     

悬臂混凝土薄壁箱梁剪力滞效应试验研究与分析

进行了大比例伸臂混凝土薄壁箱梁在弹性范围内的剪力滞效应试验研究与分析,重点研究了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分在不同荷载作用下,荷载-挠度曲线以及不同截面处翼缘混凝土应变分布规律等问题.研究结果表明:在集中荷载作用下不同位置处截面均存在正剪力滞现象;而在均布荷载作用下不同位置处截面存在不同的剪力滞现象:支座处存在正剪力滞现象,离支座2/3悬臂长度处存在明显的负剪力滞现象.根据试验结果,得到了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分不同荷载作用下,不同截面处翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTG D62-2004规范比较,得出规范计算结果较试验结果偏于安全.     

基于洛河大桥的车桥耦合振动响应分析与研究

列车与桥梁相互作用产生放大的耦合振动,过大的振动会影响行车的安全性和舒适性。在洛河大桥分别使典型客车货车以不同的速度过桥,采用美国五级谱模拟轨道的不平顺建模分析,并计算列车过桥时的混凝土强度应力值。分析结果表明,列车过桥受轨道面的平顺性和桥梁刚度影响;随着车速的提高,在轨道平顺性不变的情况下,为控制车桥的相互振动幅值,桥梁设计将由强度控制转化为刚度控制。     

悬灌施工PC弯桥梁考虑混凝土徐变增量的线型控制计算

研究了ＰＣ曲线梁桥悬灌施工考虑徐变应力增量线型控制的计算方法，介绍了南昆铁路一座平弯连续刚构桥悬灌主梁线型监控现场实施方法和达到的效果。     

在役钢桁架简支梁桥的剩余疲劳寿命估算

以兰州市刘沙公路某钢桁架简支梁桥为例,建立3-D有限元仿真模型,进行了实测与理论模拟对比分析,通过计算得到控制桥梁疲劳的关键杆件,并运用既有钢桥的疲劳寿命模型确定其疲劳寿命.工程实践表明,精确模拟桥梁的工作状态及关键杆件的疲劳寿命对研究钢桥的疲劳十分重要.