高烈度地震区高墩大跨连续刚构桥的设计关键技术及创新

随着云南高速铁路建设的快速发展,跨越高山大河的高墩大跨桥梁逐渐增多,为解决高烈度地震区高墩大跨连续刚构桥设计存在的问题,本文以丽香铁路万拉木双线大桥为背景,详细介绍了桥梁方案的选择、主梁的设计和墩梁结合部构造。针对桥墩受到的巨大地震力,结合连续刚构桥的受力特点,对刚构墩的塑性铰区域进行了优化设计,不但可以有效抵抗地震作用,而且能够达到震后及时发现和修复损伤的目的,为震后救灾保障人民的生命和财产安全提供有力保障。 最后,通过高烈度地震区高墩大跨连续刚构桥的设计,总结了一些关键技术,为以后类似桥梁的设计提供参考。     

四肢薄壁高墩线性稳定性及参数分析

结合赤石大桥的工程实例,利用有限元程序ANSYS,分别选用梁单元和壳单元建立有限元模型,对高墩最大悬臂施工阶段的179.3m四肢变截面薄壁高墩进行线性稳定性及参数分析。结论表明:在最大悬臂施工阶段,采用梁单元模型对薄壁高墩刚构桥进行稳定分析能得到满意的效果,参数分析得出随着横隔板位置和厚度的变化对高墩的稳定性影响较大,但随着横隔板厚度的增大,高墩的稳定性提高并不明显。     

薄壁高墩连续刚构桥悬臂施工阶段稳定分析

薄壁高墩连续刚构桥由于自身的力学特点,其稳定问题日益突出,以英山河大桥的工程实际,以欧拉压杆稳定理论为基础,提出了该类桥型在悬臂施工过程中的稳定分析的方法及施工过程中应该注意的问题.     

薄壁特高墩预应力混凝土连续刚构桥的空间稳定性

以欧拉弹性理论为基础,利用空间有限元法对薄壁特高墩预应力混凝土连续刚构桥的空间稳定性进行了计算分析。以洛河特大桥为例,当墩高大于100m时,最大双悬臂状态的结构稳定性安全储备较低,其余工况均有足够的稳定性。计算结果表明,结构的计算模型及几何特征对其稳定性的影响较大,且应对薄壁高墩刚构桥的T构施工过程进行严密监控。所提出的结构稳定性研究方法及分析结果为该类桥的设计提供了可靠依据。     

高墩刚构桥系梁抗震分析

为研究系梁对高墩刚构桥抗震性能的影响,以系梁设置位置、系梁与桥墩截面刚度比以及系梁模拟方式为基本参数,通过分析结构动力特性及地震响应的变化,研究系梁对结构抗震性能的影响。研究结果表明：设置系梁后,桥梁的横桥向抗震性能降低,桥墩和系梁均成为抗震设计的薄弱环节;从提高结构整体抗震性能的角度出发,在墩中设置系梁效果最优,其中系梁与桥墩截面刚度比取0.5效果最优;系梁端部出现塑性铰后,对结构抗震性能的影响很小,可预先将系梁设计为与墩身铰接,以兼顾静力性能、动力性能和稳定性要求。     

深水区高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥弹性地震响应研究

针对深水库区高墩大跨径预应力混凝土刚构桥的结构特点,考虑桩-土相互和动水之间的耦合作用,采用等代刚度法和大型通用有限元程序ANSYS,对某预应力混凝土刚构进行了线弹性地震响应分析,分别研究了横梁设置位置对下部结构和上部结构顺桥向和横桥向的地震响应特点。研究结果表明:随水深与墩高比h/H的加大,顺桥向地震波作用下,主梁根部及各跨跨中竖向弯矩增幅较大,其余变化较小;横桥向地震波作用下,边墩墩顶以及中墩墩顶和墩底横向弯矩增幅较大,其余变化较小。     

高墩振动台试验研究

设计了一个高墩模型，采用桥址人工波和Ｅｌ－Ｃｅｎｔｒｏ波进行了模拟地震振动台试验，研究了高墩的抗震性能和抗震能力。分析了高墩的墩位移反应，并与理论分析结果进行了比较，结果表明两者吻合得较好。     

考虑桩-土相互作用的高墩桥梁抗震性能

采用非线性p-y弹簧模型模拟土体与桩基的相互作用,并通过有限元建模研究了土层对基岩地震动的滤波效应及土体非线性对高墩桥梁地震响应的影响。分析结果表明,若采用合适的地震动输入,在地震动强度较小时,线弹性6弹簧模型能够对高墩的剪力及弯矩响应进行较为精确的估计;但在强震作用下,则会显著高估墩身剪力需求。并且不论采用何种地震输入,6弹簧模型都会极大地低估承台位移响应,对桩基础损伤状态得到偏于不安全的估计。     

格构式超高墩力学分析与施工监控

文章以特大型连续钢桁梁桥悬臂拼装施工辅助结构超高墩为研究对象,合理简化超高墩和桥连接关系,分别建立钢桁梁桥和超高墩力学模型;采用有限元法分析施工过程中超高墩与钢桁梁桥之间相互作用力关系,研究桥梁悬臂施工各工况下超高墩的承载性能;采用传感器在施工期间对超高墩关键部位应力进行实时监测,并对比分析应力监测数据和计算结果。实测值与有限元计算值较为吻合,表明文中建立的钢桁梁与超高墩接触关系和超高墩力学分析是准确的,从而确保了大型桥梁的施工安全。     

剪力棒法在市政高墩盖梁上的应用概述

剪力棒法在市政工程高墩中，相比于满堂支架法，有不受场地限制，便于安装拆除等特点。与贝雷梁组合又可作为长悬挑结构盖梁的支架，施工组织起来快速方便，安全可靠性高。该文结合实际对其应用做简要概述。