桥梁建设杂志

桥梁建设杂志2024年第5期

  • 常泰长江大桥主航道桥纵向约束索CFRP筋材及成品索试制试验研究
    常泰长江大桥主航道桥为主跨1 208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,采用温度自适应塔梁约束体系实现对温度的完全自适应,该体系采用CFRP索作为纵向约束索。CFRP索采用127-Ø7 mm扭绞型热挤聚乙烯平行CFRP筋材成品索。为保证CFRP索的质量,首先在工业化生产线上进行CFRP筋材试制及静载拉伸试验,然后在CFRP筋材试制基础上,进行CFRP成品索的试制及静载拉伸试验研究。结果表明:CFRP筋材试拉伸的强度为3 099~3 886 MPa,拉伸弹性模量为181~201 GPa;CFRP成品索加载至大于100%公称破断索力时,索体内的CFRP筋材未出现开裂、损伤、断丝等现象,锚固体(锚具及铸体)未见异常,拉伸弹性模量大于160 GPa,试验结果均满足相关要求。
  • 常泰长江大桥6号墩沉井下沉施工监控技术
    刘少成,黄锐,马远刚,颜天成,谭国宏
    常泰长江大桥主航道桥为主跨1 208 m的公铁两用斜拉桥,大桥6号墩采用平面圆端形、立面台阶型的超大钢壳混凝土沉井基础,沉井基础底平面尺寸为95.0 m×57.8 m,总高72.0 m,下沉穿过黏土、砂交互地层。为有效控制6号墩沉井下沉施工风险,提高下沉效率,提出“一条主线、三个限定”的总体控制原则。在沉井下沉可行性控制方面,将沉井底面支承反力监测点布置在内、外井壁和隔墙的刃脚踏面上,兼顾了沉井下沉阻力计算、地基土失稳破坏风险预警和取土效果评价的功能;提出基于CPT评估砂土层沉井外井壁刃脚踏面反力的经验算法,解决了施工前难以评估沉井下沉端阻力的问题;提出采用分项计算下沉阻力、分状态评估沉井下沉可行性的方法,解决了下沉系数的力学意义不明确、难以准确评估下沉可行性的问题。在地基土稳定性控制方面,提出基于圆弧滑动理论评估地基土稳定性的方法,确定保证地基土稳定需控制外井壁刃脚踏面反力不小于1.0 MPa。在沉井姿态控制方面,提出将下沉侧阻力占下沉总阻力的比重系数作为沉井突沉风险判定指标,根据该指标判断该沉井突沉风险较低。基于上述监控技术,6号墩沉井实现了平稳、高效下沉。
  • 丹江口水库特大桥地锚式桥台设计
    陶辰亮,刘朝辉,覃作伟,丁望星
    丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,1号、4号桥台采用地锚式设计。基于桥台规模限制及结构耐久性考虑,地锚式桥台创新采用了空腔式箱形台身结构(由底板、墙身、盖板和锚台段主梁等组成)。桥台全长45.8 m、顶宽31.6 m,共设置18个空腔,采用矩形扩大基础。为实现传力平顺,地锚式桥台台梁过渡段台身采用肋墙式构造;为降低桥台整体应力水平、提升桥台的抗裂性能,在台身侧墙设置竖向预应力;为增强1号桥台的抗滑稳定性,在台身侧墙设置CFRP岩土锚杆,锚杆锚入中风化基岩。采用有限元法对地锚式桥台构造的受力性能及抗滑稳定性进行验证,结果表明:桥台总体应力分布均匀,台梁过渡段应力过渡平顺,桥台纵、横隔墙应力以压应力为主,并且关键部位有一定的压应力储备;1号桥台设置CFRP岩土锚杆后其抗滑稳定系数提升了20%以上。
  • 基于工程经济性的公路悬索桥主缆最优垂跨比研究
    彭元诚,丁少凌,彭健哲
    为寻求工程经济性最优的公路悬索桥主缆垂跨比,以我国近年多座采用混凝土桥塔的单跨公路悬索桥为背景,建立主缆、锚碇、桥塔基础工程量的直接函数模型和桥塔塔身工程量的非线性函数拟合模型,对跨度750~2 250 m、单层车道数4~8及双层车道数6+4、垂跨比1/14~1/6共952种布置形式的悬索桥进行大范围关于主缆垂跨比的工程经济性研究,并以2座实桥为算例分析主缆垂跨比对悬索桥静、动力性能及抗风性能的影响。结果表明:主缆垂跨比对悬索桥工程经济性影响显著;悬索桥主缆最优垂跨比与跨度相关,而车道数、加劲梁荷载集度的影响相对较小,涉水和不涉水的差异也不显著;基于工程经济性考虑,跨度750~2 250 m的悬索桥主缆最优垂跨比为1/6.5~1/8.5,比经验值增大较多。2座实桥算例分析表明随着垂跨比增加,加劲梁挠度和活载应力有所增加,抗风性能略有提升,建议方案设计阶段加大垂跨比研究范围、对工程经济性和桥梁力学性能进行综合比选。
  • 采用钢管榫卯节点连接的节段预制拼装桥墩抗震性能研究
    摘要:为分析钢管榫卯节点连接构造对节段预制拼装桥墩抗震性能的影响,以福建省某互通立交桥匝道桥为背景进行研究。首先进行钢管榫卯节点连接的足尺节段预制拼装桥墩试设计,采用MIDASCivil软件建立实桥模型,对试设计的足尺节段预制拼装桥墩开展静力承载力验算;然后按∶.比例缩尺,设计、制作根整体现浇桥墩(RC)试件和根钢管榫卯节点连接的节段预制拼装桥墩(PSBP-MTJ)试件,开展拟静力试验;最后对比分析两试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线与延性、累积滞回耗能、刚度退化与残余位移。结果表明:两试件的破
    为分析钢管榫卯节点连接构造对节段预制拼装桥墩抗震性能的影响,以福建省某互通立交桥匝道桥为背景进行研究。首先进行钢管榫卯节点连接的足尺节段预制拼装桥墩试设计,采用MIDAS Civil软件建立实桥模型,对试设计的足尺节段预制拼装桥墩开展静力承载力验算;然后按1∶3.75比例缩尺,设计、制作1根整体现浇桥墩(RC)试件和1根钢管榫卯节点连接的节段预制拼装桥墩(PSBP-MTJ)试件,开展拟静力试验;最后对比分析两试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线与延性、累积滞回耗能、刚度退化与残余位移。结果表明:两试件的破坏模式类似,均为整体压弯型破坏,PSBP-MTJ试件塑性铰区因墩底灌浆套筒的存在而上移;两试件滞回曲线饱满无捏缩,耗能能力相当;PSBP-MTJ试件水平承载能力较RC试件提高约19%;PSBP-MTJ试件的拼装节段之间无剪切滑移出现,预应力筋延缓了其刚度退化,显著提高了其自复位性能,其残余位移仅为RC试件的67%,且残余位移与最大位移比值显著小于未采用无粘结预应力筋连接试件。
  • 融合地磁定位与应变面积横向传递匹配的多车道桥梁BWIM方法研究
    摘要:为改善多车道桥梁大交通流量下车辆信号分离与横向定位困难导致桥梁动态称重(BWIM)系统精度不足的问题,提出一种融合地磁定位与应变面积横向传递匹配的BWIM方法。该方法利用地磁矩阵矢量特性,构建一维卷积神经网络(D-CNN)模型识别多车通行工况车辆数量和横向位置,采用应变面积横向传递匹配的荷载识别算法结合实测应变响应与车辆加载信息识别车辆重量。以武汉市某多车道空心板梁桥为背景,进行车辆横向位置定位试验,开展标定试验获取动应变响应计算桥梁结构实际影响面,开展单车通行和多车通行种典型工况试验,基
    为改善多车道桥梁大交通流量下车辆信号分离与横向定位困难导致桥梁动态称重(BWIM)系统精度不足的问题,提出一种融合地磁定位与应变面积横向传递匹配的BWIM方法。该方法利用地磁矩阵矢量特性,构建一维卷积神经网络(1D-CNN)模型识别多车通行工况车辆数量和横向位置,采用应变面积横向传递匹配的荷载识别算法结合实测应变响应与车辆加载信息识别车辆重量。以武汉市某多车道空心板梁桥为背景,进行车辆横向位置定位试验,开展标定试验获取动应变响应计算桥梁结构实际影响面,开展单车通行和多车通行2种典型工况试验,基于互相关算法反演车辆通行速度,进而识别车辆重量,并进行精度分析。结果表明:所提方法能精准识别车辆数量与横向位置,车辆通行横向位置识别准确率保持在96%左右,车速识别误差小于5%;单车通行工况车辆重量识别误差小于2%,多车通行工况车辆重量识别误差小于5%;本文所提方法在保证车辆重量识别精度的前提下能大幅降低计算复杂度与动态响应的干扰,在多车通行场景下依然具有实用性。
  • 钢桥高强度螺栓抗延迟断裂研究
    摘要:为有效管控钢桥高强度螺栓(高栓)延迟断裂的发生,采用现状调研、有限元法和试验研究等方法分析高栓断裂原因,研究高栓用钢抗延迟断裂性能提升措施,并研发了高栓轴力精准监控技术。结果表明:高栓延迟断裂比例极低,但属于关键问题,应尽量避免;高栓断裂位置多在螺栓头与直杆、直杆与丝杆、丝杆与螺母交界处应力集中部位,超拧会显著增加延迟断裂概率,高栓材料强度高使其氢脆敏感性大、应力集中,这是导致高栓氢致延迟断裂的主要原因;建议既有0.9级高栓用钢抗拉强度上限采用90MPa,研制的新型高栓用钢SRQS可有效提
    为有效管控钢桥高强度螺栓(高栓)延迟断裂的发生,采用现状调研、有限元法和试验研究等方法分析高栓断裂原因,研究高栓用钢抗延迟断裂性能提升措施,并研发了高栓轴力精准监控技术。结果表明:高栓延迟断裂比例极低,但属于关键问题,应尽量避免;高栓断裂位置多在螺栓头与直杆、直杆与丝杆、丝杆与螺母交界处应力集中部位,超拧会显著增加延迟断裂概率,高栓材料强度高使其氢脆敏感性大、应力集中,这是导致高栓氢致延迟断裂的主要原因;建议既有10.9级高栓用钢抗拉强度上限采用1 190 MPa,研制的新型高栓用钢SRQS1可有效提升原材料的抗延迟断裂性能;研发的钢桥高栓连接施工智能管控系统及提出的基于超声波测量的在役高栓轴力测试方法,为高栓施工期和运营期轴力的精准监控提供了重要支撑。
  • 大跨铁路桥窄幅流线型箱梁涡激振动试验及抑振措施研究
    摘要:为有效抑制大跨铁路桥窄幅流线型箱梁的涡激振动,以某主跨m的窄幅流线型箱梁铁路斜拉桥为背景,设计、制作缩尺比∶0的主梁节段模型进行风洞试验。研究不同风攻角、阻尼比下的主梁节段模型涡激振动性能,结合数值模拟法分析涡激振动诱因,并基于此进行抑振措施研究。结果表明:竖向阻尼比为0.0%时,-°、-°和0°风攻角下,主梁未出现涡激振动;+°和+°风攻角下,主梁出现竖向涡激振动,竖向涡激振动的最大无量纲振幅分别为.、9.;增大竖向阻尼比可以有效抑制主梁的竖向涡激振动,但无量纲涡激振动风速区间基本未发生
    为有效抑制大跨铁路桥窄幅流线型箱梁的涡激振动,以某主跨335 m的窄幅流线型箱梁铁路斜拉桥为背景,设计、制作缩尺比1∶30的主梁节段模型进行风洞试验。研究不同风攻角、阻尼比下的主梁节段模型涡激振动性能,结合数值模拟法分析涡激振动诱因,并基于此进行抑振措施研究。结果表明:竖向阻尼比为0.20%时,-5°、-3°和0°风攻角下,主梁未出现涡激振动;+3°和+5°风攻角下,主梁出现竖向涡激振动,竖向涡激振动的最大无量纲振幅分别为14.4、19.4;增大竖向阻尼比可以有效抑制主梁的竖向涡激振动,但无量纲涡激振动风速区间基本未发生变化。栏杆基座是诱发主梁涡激振动的主要因素,栏杆基座与挡砟墙之间及栏杆后侧的分离涡主导主梁发生涡激振动,去除栏杆基座后桥面较大尺寸的分离涡被打散为小尺寸分离涡。封闭栏杆不能完全抑制主梁涡激振动,去除栏杆基座并优化为集水槽后,主梁迎风侧风嘴处气流的分离作用被弱化,可完全抑制主梁竖向涡激振动。
  • 张靖皋长江大桥南航道桥锚体结构精细化分析
    摘要:张靖皋长江大桥南航道桥为主跨00m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,根据设计需求对其开展精细化分析,并给出相应的设计建议。基于锚体的种控制工况(预应力张拉阶段工况及主缆拉力作用阶段工况),采用有限元软件建立/南锚碇有限元模型与中央索股面切块有限元模型,分析锚体的总体、局部及底面应力的分布规律;提出基于主应力迹线和边界面应力分布的力流分析方法
    张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2 300 m的双塔双吊跨钢箱梁悬索桥,南、北锚碇采用巨型重力式锚碇,通过后张预应力体系将拉力为7万吨级的主缆锚固在锚体上,锚体结构受力复杂。为指导南航道桥锚体结构设计,以主缆水平分力较大的南锚碇为例,根据设计需求对其开展精细化分析,并给出相应的设计建议。基于锚体的2种控制工况(预应力张拉阶段工况及主缆拉力作用阶段工况),采用有限元软件建立1/2南锚碇有限元模型与中央索股面切块有限元模型,分析锚体的总体、局部及底面应力的分布规律;提出基于主应力迹线和边界面应力分布的力流分析方法,分析锚块内部的主要拉、压力流路径。结果表明:锚体总体应力水平较低,后锚面锚固区及后锚室上、下两侧存在拉应力集中,且后锚室的前方底面存在较大的剪、拉应力组合;后锚面上、下两侧及锚块尾端区域存在较大拉力流。据此给出了延长前、后锚面锚固区钢筋及加密后锚室前方底面的竖向钢筋等配筋构造设计建议。
  • 考虑变墩高效应的小半径曲线梁桥地震易损性研究
    摘要:为分析墩高变化形式对小半径曲线梁桥地震易损性的影响,以某互通式立交匝道桥第联为背景,设计渐变型、凹岛型、凸岛型种墩高变化形式曲线梁桥进行地震易损性研究。在提出的压弯剪扭耦合作用破坏的基础上,采用集中铰-纤维模型的桥墩建模方法,通过SeismoStruct有限元软件建立种墩高变化形式曲线梁桥模型;选取符合Ⅲ类场地特性的0条地震波,利用能力需求比法,以位移延性比为损伤指标,研究不同变墩高形式下桥墩与支座的地震易损性。结果表明:当小半径曲线梁桥采用种墩高变化形式时,以弯曲受力为主的中、高墩在地震
    为分析墩高变化形式对小半径曲线梁桥地震易损性的影响,以某互通式立交匝道桥第2联为背景,设计渐变型、凹岛型、凸岛型3种墩高变化形式曲线梁桥进行地震易损性研究。在提出的压弯剪扭耦合作用破坏的基础上,采用集中铰-纤维模型的桥墩建模方法,通过SeismoStruct有限元软件建立3种墩高变化形式曲线梁桥模型;选取符合Ⅲ类场地特性的50条地震波,利用能力需求比法,以位移延性比为损伤指标,研究不同变墩高形式下桥墩与支座的地震易损性。结果表明:当小半径曲线梁桥采用3种墩高变化形式时,以弯曲受力为主的中、高墩在地震作用下发生完全破坏概率较低,以弯剪或剪切受力为主的矮墩在强震作用下发生完全破坏概率较大,变墩高曲线梁桥可以适当提高矮墩的抗震能力;凹岛型墩高变化形式会增加矮墩的损伤概率,在抗震设计中应避免选择该墩高变化形式或尽可能优化墩梁连接方式;墩高变化形式对于支座的易损性影响小于对桥墩的影响。
  • 龙潭长江大桥主缆除湿系统送气管道开孔方案研究
    摘要:龙潭长江大桥主桥为(+0+)m单跨悬吊钢箱梁悬索桥,主缆由股丝平行钢丝索股组成,高强钢丝直径为mm、标准抗拉强度为90MPa,采用内部通干空气的新型除湿系统进行主缆防腐保护。该除湿系统由送气设备、送气管道、排气夹、监测气夹等组成,通过埋置在主缆截面中央的送气管道输送干空气。为确定送气管道的合理开孔方案,验证新型除湿系统的除湿效果,开展送气管道沿程干空气压力分布及主缆足尺模型除湿试验,并进行实桥现场检测。结果表明:龙潭长江大桥主缆送气管道沿程按m左右的间距设置出气接头,每个出气接头上开设个直
    龙潭长江大桥主桥为(615+1 560+552) m单跨悬吊钢箱梁悬索桥,主缆由126股127丝平行钢丝索股组成,高强钢丝直径为6 mm、标准抗拉强度为1 960 MPa,采用内部通干空气的新型除湿系统进行主缆防腐保护。该除湿系统由送气设备、送气管道、排气夹、监测气夹等组成,通过埋置在主缆截面中央的送气管道输送干空气。为确定送气管道的合理开孔方案,验证新型除湿系统的除湿效果,开展送气管道沿程干空气压力分布及主缆足尺模型除湿试验,并进行实桥现场检测。结果表明:龙潭长江大桥主缆送气管道沿程按45 m左右的间距设置出气接头,每个出气接头上开设6个直径为4 mm的出气孔,可满足边、中跨主缆全长范围的干空气输送需求;新型除湿系统可实现主缆截面的干空气全覆盖,随着干空气持续送气除湿,主缆内部各测点的相对湿度均能降低至50%以下,该除湿系统可达到预期除湿效果;实桥现场检测结果验证了送气管道制作和安装的精确性及开孔方案的合理性。
  • UHPC箱梁桥面体系主要设计参数优化及试验研究
    摘要:为获取UHPC箱梁桥面体系主要设计参数的合理取值范围,以某单跨跨径0m的UHPC简支箱梁桥为背景,通过单参数影响效应分析和ANSYS优化设计模块分析对桥面板厚度h、上弦板高度h、上弦板厚度b及上弦板间距L的合理取值进行优化设计,并对优化后的UHPC箱梁桥面体系开展∶缩尺模型试验和有限元模拟,最后对UHPC箱梁桥面体系抗裂性能参数(上弦板受拉钢筋直径和上弦板高度)进行分析。结果表明:h、h、b和L合理取值范围分别为UHPC单箱室顶板(不含翼缘)横向跨度的/0~/、/0~/8、/~/和/.8~
    为获取UHPC箱梁桥面体系主要设计参数的合理取值范围,以某单跨跨径102 m的UHPC简支箱梁桥为背景,通过单参数影响效应分析和ANSYS优化设计模块分析对桥面板厚度h1、上弦板高度h2、上弦板厚度b及上弦板间距L的合理取值进行优化设计,并对优化后的UHPC箱梁桥面体系开展1∶2缩尺模型试验和有限元模拟,最后对UHPC箱梁桥面体系抗裂性能参数(上弦板受拉钢筋直径和上弦板高度)进行分析。结果表明:h1、h2、b和L合理取值范围分别为UHPC单箱室顶板(不含翼缘)横向跨度的1/40~1/35、1/10~1/8、1/37~1/31和1/2.8~1/1.4,对于背景工程h1、h2、b应分别不小于14、55、15 cm,L应不大于4 m;ANSYS优化结果与力学特性指标优化结果参数取值较为接近,优化后背景工程全桥UHPC体积减少约11.0%;试验梁上弦板发生面内受弯破坏,为UHPC箱梁桥面体系最不利受力部件;试验梁开裂应力值是正常使用极限状态设计值的2.14倍,具有较高安全储备,优化方案能满足工程应用要求;增大上弦板受拉钢筋直径及上弦板高度整体上可有效提高UHPC箱梁桥面体系的抗裂性能。
  • 钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构开裂及裂缝宽度计算方法研究
    为研究钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的裂缝发展和分布规律,设计3片GFRP-UHPC组合板和2片钢-GFRP板条-UHPC组合梁试件分别进行四点和三点弯曲试验,研究组合板和组合梁试件的破坏形态及机理;分析钢筋配筋率和钢纤维掺量对组合板和组合梁开裂性能的影响;分析现行规范中的最大裂缝宽度计算方法对该组合桥面结构的适用性;基于有滑移-无滑移统一理论,考虑混凝土保护层厚度对平均裂缝间距的影响和混凝土受拉贡献,推导适合钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的最大裂缝宽度计算公式。结果表明:钢-GFRP板条-UHPC组合梁破坏时钢梁下翼缘发生明显的屈曲变形,裂缝主要分布在组合梁上表面跨中区域,GFRP-UHPC组合板破坏时板端出现相对分离,裂缝主要分布在纯弯段;提高受拉钢筋配筋率能提高组合桥面结构的极限抗弯承载力、抑制UHPC表面裂缝的发展、减小裂缝宽度和平均裂缝间距,而增加钢纤维掺量对组合桥面结构的极限抗弯承载力和抗弯刚度影响较小;采用现行规范计算的组合桥面结构最大裂缝宽度理论值偏小;提出的钢-GFRP板条-UHPC组合桥面结构的最大裂缝宽度计算公式计算值与试验值较吻合,具有较好的适用性。
  • 大跨斜拉桥节段预制钢-UHPC组合桥面结构受力性能研究
    摘要:为充分利用UHPC的超高抗压、抗拉强度,促进斜拉桥主梁结构轻量化,提出一种适用于大跨斜拉桥、UHPC层参与主梁体系恒载受力的节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构,该结构通过低型面槽口型开孔板(PBL)剪力键群实现钢-UHPC界面剪力连接。以丹江口水库特大桥为背景,通过有限元法对提出的组合桥面结构在全桥和主梁节段中的静力性能及其影响因素进行分析,并评估所提出的钢-UHPC界面剪力连接构造的抗剪安全性。结果表明:节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构由UHPC层受拉、正交异性钢桥面板受压
    为充分利用UHPC的超高抗压、抗拉强度,促进斜拉桥主梁结构轻量化,提出一种适用于大跨斜拉桥、UHPC层参与主梁体系恒载受力的节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构,该结构通过低型面槽口型开孔板(PBL)剪力键群实现钢-UHPC界面剪力连接。以丹江口水库特大桥为背景,通过有限元法对提出的组合桥面结构在全桥和主梁节段中的静力性能及其影响因素进行分析,并评估所提出的钢-UHPC界面剪力连接构造的抗剪安全性。结果表明:节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构由UHPC层受拉、正交异性钢桥面板受压控制设计,UHPC层作为主体结构的一部分,可有效降低正交异性钢桥面板在第一体系中的应力水平;就降低UHPC层受拉、正交异性钢桥面板受压应力水平而言,适当加厚UHPC层和U肋、设置次横隔板,比加厚钢面板和横隔板更为有效;运营阶段作用效应标准组合下,UHPC层和正交异性钢桥面板最大应力可达到相应应力限值的68%~98%和38%~86%,其既满足相关设计要求,又能取得较好的材料性能利用率;低型面槽口型PBL剪力键群的横、纵向抗剪安全系数分别达到了12.3和4.0,所提出的钢-UHPC界面剪力连接构造的抗剪性能满足设计要求。
  • 新型三柱式预制拼装桥墩抗震性能研究
    针对传统三柱式预制拼装桥墩(等同现浇)自复位能力不足的情况,提出一种中墩节点采用灌浆波纹管与承台连接(等同现浇)、两边墩节点采用预应力筋与承台连接(可摇摆)的新型三柱式预制拼装桥墩(预制墩)构造。该新型桥墩的中墩灌浆波纹管连接构造在控制地震作用下结构变形的同时可耗散地震能量;边墩预应力连接构造可提供摇摆能力,从而减小桥墩残余变形、提升桥墩自复位能力,对能量耗散起辅助作用。分别建立设置、不设置耗能钢筋的新型三柱式预制墩及传统三柱式预制墩有限元模型进行抗震计算,对比分析滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、残余位移、破坏现象等关键抗震性能。结果表明:与传统三柱式预制墩相比,不设置耗能钢筋的新型三柱式预制墩的延性较好,但耗能能力较差,残余位移小;设置耗能钢筋的新型三柱式预制墩的延性好,耗能能力与传统三柱式预制墩基本相当,残余位移较小,抗震性能更优。
  • 不同截面形式钢-混组合梁桥面板横向受力性能分析
    摘要:为研究不同截面形式对钢-混组合梁桥面板横向弯曲效应的影响,以山东九龙东枢纽天桥为背景进行研究。采用有限元软件建立种截面主梁(波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁及混凝土箱梁)精细化模型,对比分析轮载作用数量、轮载横向作用位置对桥面板有效分布宽度的影响,同时对自重、轮载作用以及二者共同作用下的桥面板横向弯矩进行分析,并与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG—08,简称《桥规》)计算值进行对比。结果表明:双轮载作用下的桥面板有效分布宽度明显大于单轮载作用下的桥面板有效
    为研究不同截面形式对钢-混组合梁桥面板横向弯曲效应的影响,以山东九龙东枢纽天桥为背景进行研究。采用有限元软件建立4种截面主梁(波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁及混凝土箱梁)精细化模型,对比分析轮载作用数量、轮载横向作用位置对桥面板有效分布宽度的影响,同时对自重、轮载作用以及二者共同作用下的桥面板横向弯矩进行分析,并与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018,简称《桥规》)计算值进行对比。结果表明:双轮载作用下的桥面板有效分布宽度明显大于单轮载作用下的桥面板有效分布宽度,横向设计时应考虑轮载作用数量对桥面板安全设计的影响;钢-混组合梁桥面板有效分布宽度计算时,当轮载作用在横向跨中、支承附近处,采用《桥规》计算,当轮载作用在支承、悬臂板处,建议桥面板有效分布宽度修正系数分别取0.60、1.50;建议波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁桥面板弯矩修正系数在轮载作用下分别取0.60、0.60、0.65,在自重、轮载共同作用下分别取0.55、0.55、0.60。
  • 深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥方案构思与总体设计
    摘要:深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥采用(×00+808+×00)m超短边跨钢-混组合混合梁斜拉桥,一跨跨越通航水域。该桥公铁分层布置,上层布置8车道城市快速路,下层布置线铁路。主梁采用倒梯形双主桁截面,桥面布置紧凑、受力明确、经济性好。中跨主梁采用板桁-箱桁组合结构钢梁,桥面结构参与主桁受力,具有高效综合性能。边跨主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合梁,融结构受力和锚固压重于一体,叠合板采用cm厚预制板+0cm厚现浇层。钢-混结合段采用“钢格室+承压板”构造,钢-混结合面位于桥塔向中跨侧.m。
    深江铁路洪奇沥公铁两用大桥主桥采用(3×100+808+3×100) m超短边跨钢-混组合混合梁斜拉桥,一跨跨越通航水域。该桥公铁分层布置,上层布置8车道城市快速路,下层布置4线铁路。主梁采用倒梯形双主桁截面,桥面布置紧凑、受力明确、经济性好。中跨主梁采用板桁-箱桁组合结构钢梁,桥面结构参与主桁受力,具有高效综合性能。边跨主梁采用矩形钢管混凝土叠合板-桁组合梁,融结构受力和锚固压重于一体,叠合板采用32 cm厚预制板+40 cm厚现浇层。钢-混结合段采用“钢格室+承压板”构造,钢-混结合面位于桥塔向中跨侧4.6 m。桥塔采用H形混凝土塔,基础采用35根直径4.0 m的大直径钻孔灌注桩。斜拉索采用标准抗拉强度2 000 MPa的平行钢丝成品索,最大规格为PES(C)7-547。索梁锚固采用副桁弦杆节点兜底钢锚箱结构,传力可靠、抗疲劳性能好。索塔锚固创新地采用自平衡交叉混合锚固技术,以适应大规格斜拉索锚固。钢桁梁采用“纵向分段、横向分区”制造、运输、现场吊装的施工方案。
  • 重庆新田长江公路大桥设计
    摘要:重庆新田长江公路大桥主桥采用跨径00m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,一跨过江。该桥加劲梁采用扁平流线型钢箱梁。桥塔采用门形混凝土塔,高峰侧桥塔采用塔肢不等高设计,上游塔肢高9.m,下游塔肢高.m;新田侧桥塔高9.m。桥塔基础均采用分离式承台+大直径桩。两岸重力式锚碇采用空间异形结构、扩大基础,锚碇锚固系统采用无粘结镀锌钢绞线拉索。主缆采用标准抗拉强度80MPa的预制平行钢丝索股,吊索采用标准抗拉强度0MPa的平行钢丝索股,边跨及主跨跨中部分索夹采用焊接式索夹,其余采用铸造式索夹。引桥上部结构采用
    重庆新田长江公路大桥主桥采用跨径1 020 m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,一跨过江。该桥加劲梁采用扁平流线型钢箱梁。桥塔采用门形混凝土塔,高峰侧桥塔采用塔肢不等高设计,上游塔肢高169.5 m,下游塔肢高153.5 m;新田侧桥塔高169.5 m。桥塔基础均采用分离式承台+大直径桩。两岸重力式锚碇采用空间异形结构、扩大基础,锚碇锚固系统采用无粘结镀锌钢绞线拉索。主缆采用标准抗拉强度1 860 MPa的预制平行钢丝索股,吊索采用标准抗拉强度1 670 MPa的平行钢丝索股,边跨及主跨跨中部分索夹采用焊接式索夹,其余采用铸造式索夹。引桥上部结构采用30 m跨径预应力混凝土T梁,下部结构采用大直径桩+大直径柱。高峰侧引桥上方的陡崖带采用支撑、清除、锚固等措施进行处治,新田侧桥塔前缘顺层边坡采用抗滑桩支挡。钢箱梁梁段采用工厂制造、水上运输、现场安装的施工方案,其中岸坡区钢箱梁采用空中连续荡移架设。
  • 斜拉扣挂悬臂浇筑拱桥扣索力与锚索力确定方法研究
    摘要:为解决钢筋混凝土拱桥拱圈悬臂浇筑施工过程中,由悬浇节段自重和挂篮重引起的部分拱圈截面拉应力与塔架偏位过大的问题,提出扣索力与锚索力确定方法。该方法基于应力叠加原理和影响矩阵确定扣索力,给出当拱圈截面拉应力不满足要求时的扣索拆除判定方法;提出通过锚索力修正系数主动调控扣索力与锚索力,使塔架产生与拱圈悬浇阶段数值接近、方向相反的偏位,给出能同时满足拱圈应力、塔架偏位和成拱线形要求的扣索力与锚索力的计算流程。以净跨径80m的混凝土拱桥——毕节白甫河管桥为背景,开展扣索力、锚索力以及锚索力修正系数
    为解决钢筋混凝土拱桥拱圈悬臂浇筑施工过程中,由悬浇节段自重和挂篮重引起的部分拱圈截面拉应力与塔架偏位过大的问题,提出扣索力与锚索力确定方法。该方法基于应力叠加原理和影响矩阵确定扣索力,给出当拱圈截面拉应力不满足要求时的扣索拆除判定方法;提出通过锚索力修正系数主动调控扣索力与锚索力,使塔架产生与拱圈悬浇阶段数值接近、方向相反的偏位,给出能同时满足拱圈应力、塔架偏位和成拱线形要求的扣索力与锚索力的计算流程。以净跨径180 m的混凝土拱桥——毕节白甫河管桥为背景,开展扣索力、锚索力以及锚索力修正系数的计算,对扣索力、锚索力、拱圈应力、成拱线形和两岸塔架偏位的计算值和实测值进行对比验证。结果表明:利用所提方法得到的扣索力、锚索力与实际张拉力最大相差6.02%,该桥施工时,依次拆除5组扣索,使拱圈截面拉应力均满足设计要求;塔架偏位实测最大值为3.3 cm,满足小于最大容许偏位4.0 cm的要求;拱圈截面实测最大拉应力为1.74 MPa,满足小于1.8 MPa的拉应力设计要求,成拱线形与裸拱线形最大偏差为0.5 cm,拱圈线形良好,验证了所提方法的可行性。
  • 平行钢丝斜拉索更换施工新索无应力长度确定方法研究
    摘要:为准确确定平行钢丝斜拉索更换施工新索无应力长度,基于悬链线法和无应力状态法,并结合斜拉索索力、锚点间距、斜拉索原始加工长度和实际锚固位置等数据,综合提出种针对不同数据场景下的平行钢丝斜拉索新索无应力长度快速计算方法。以攀枝花炳草岗大桥为背景,采用种方法计算该桥新索无应力长度,分析其合理性,并进一步提出项新索无应力长度复核计算准则。结果表明:在充分研判炳草岗大桥基础资料并对照项复核计算准则的合理性后,基于无应力状态法,并结合旧索加工总长和实测锚具伸出量,准确给出了新索无应力长度。该桥新索张拉
    为准确确定平行钢丝斜拉索更换施工新索无应力长度,基于悬链线法和无应力状态法,并结合斜拉索索力、锚点间距、斜拉索原始加工长度和实际锚固位置等数据,综合提出5种针对不同数据场景下的平行钢丝斜拉索新索无应力长度快速计算方法。以攀枝花炳草岗大桥为背景,采用5种方法计算该桥新索无应力长度,分析其合理性,并进一步提出6项新索无应力长度复核计算准则。结果表明:在充分研判炳草岗大桥基础资料并对照6项复核计算准则的合理性后,基于无应力状态法,并结合旧索加工总长和实测锚具伸出量,准确给出了新索无应力长度。该桥新索张拉锚固完成后,塔、梁端实际锚固位置合理、可控,成功解决了其基础资料混乱、斜拉索锚固位置不当的问题。
  • 超大型钢桁梁步履式顶推+滑块滑移施工受力分析
    摘要:西安地铁0号线渭河特大桥主桥为主跨00m的曲线上加劲连续钢桁梁桥,采用公轨合建,双层桥面布置,上部结构采用超大型钢桁梁与曲线加劲弦组合结构。主桥施工时先架设钢桁梁,再施工刚性加劲弦。钢桁梁采用步履式顶推+滑块滑移施工,顶推采用南、北双向同步施工。为保证顶推施工过程中主体结构及临时支撑结构的受力安全,采用MIDASGen软件建立主桥有限元模型,采用生死单元法进行施工全过程分析,对钢桁梁承载力、支座反力、合龙阶段落梁变形调整值、合龙阶段温度效应影响、顶推过程中不同步的影响以及瞬时阵风作用下顶推
    西安地铁10号线渭河特大桥主桥为主跨300 m的曲线上加劲连续钢桁梁桥,采用公轨合建,双层桥面布置,上部结构采用超大型钢桁梁与曲线加劲弦组合结构。主桥施工时先架设钢桁梁,再施工刚性加劲弦。钢桁梁采用步履式顶推+滑块滑移施工,顶推采用南、北双向同步施工。为保证顶推施工过程中主体结构及临时支撑结构的受力安全,采用MIDAS Gen软件建立主桥有限元模型,采用生死单元法进行施工全过程分析,对钢桁梁承载力、支座反力、合龙阶段落梁变形调整值、合龙阶段温度效应影响、顶推过程中不同步的影响以及瞬时阵风作用下顶推体系承载力进行分析验算。结果表明:钢桁梁的承载力及瞬时阵风作用下顶推体系承载力均满足规范要求;钢桁梁顶推时墩顶最大支座反力取值24 000 kN;南侧W05墩与北侧L08临时墩落梁变形调整值分别取-60 mm和-40 mm,以消除合龙口端部下挠变形;以环境温度20 ℃为参考值,整体升温不超过10 ℃和上、下弦温度梯度为10 ℃以内时对合龙影响不大;顶推过程中横、纵向瞬时不同步位移建议分别控制在5 mm和20 mm以内。
桥梁建设封面

中文名称:桥梁建设

杂志社官网: https://qljs.cbpt.cnki.net

英文名称:Bridge Construction

语言:中文

类别:交通运输

主 编:彭旭民

创刊时间:1971

出版周期:双月

国内刊号:42-1191/U

国际刊号:1003-4722

出版地:湖北

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