下承式钢桁架拱肋施工技术优化分析

来源 :城市道桥与防洪 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liang672369282
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亭枫公路桥工程为主桥下承式连续钢桁架拱桥,采用分离式两幅桥布置。主桥的上部结构主要采用钢结构,钢结构的加工、制作、运输和安装难度大,其质量控制直接关系到整座桥梁的安全。因此,合理的施工方法决定了桥梁的施工进度和施工安全性。通过有限元模型的计算结果比较不同施工方法在下承式拱桥施工过程中对拱肋的影响,比较不同施工方法在结构效应、施工成本等方面的优缺点,确定最优施工技术方案。相关的研究成果可为同类桥梁提供借鉴,对提升我国桥梁的施工水平发挥一定的作用。
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从化大桥位于广州从化区中部,南北向横跨流溪河,主桥采用单跨下承式空间拱梁组合桥,跨径为136 m,桥宽40 m,桥型设计提取“流溪映月”中水与月的元素,让拱肋呈现月的造型,犹如一轮新月升起在流溪河畔。以从化大桥为背景,介绍了从化大桥设计的相关内容。
利用通用有限元软件Midas/Civil建立有限元模型,对1座长联大跨曲线梁桥结构进行空间受力分析,并对不同荷载工况下不同曲线半径梁体的受力进行计算。通过分析不同影响因素下的箱梁内外腹板以及内外侧支座受力,得出了影响曲线梁桥空间受力的主要因素,对同类桥梁的设计有一定的指导意义。
根据汶川地震中板式橡胶支座简支梁桥地震响应出现的新特点,结合桥梁抗震规范中的最新规定,对地震序列作用下板式橡胶支座简支梁桥的响应进行了分析研究。结果发现,在考虑强地震序列后,板式橡胶支座在历次地震作用下的残余位移将得到累计,从而降低了桥梁后续的抗震及运营能力。
以福州市滨海新区轨道交通滨海新城站的基坑加固工程为例,通过对坑底加固中的大直径高压旋喷RJP和三重管高压旋喷两种加固工艺的应用对比,分析了两种施工工艺在工艺参数设置、成桩直径、桩基完整性和强度等成桩效果,工效和成桩经济型差异。研究结果验证了RJP工艺在地基加固中应用较好的技术参数值。
根据简支转连续T梁截面的实际尺寸利用ANSYS软件建立三跨一联的中梁参数化模型,选取模型的设计变量为马蹄宽度、腹板厚度和顶板厚度,以各跨跨中截面的最大挠度和使用阶段跨中截面正弯矩区和梁端负弯矩区的正应力作为状态变量,目标函数为T梁桥的体积,利用其优化模块中的零阶优化方法,在满足规范要求和使用条件下对设计荷载下的T梁进行截面优化分析,得到T梁的截面优化尺寸。
本文引用的工程项目为深圳市前海听海大道市政工程,属于前海自贸区调整规划后新增的市政道路。由于道路规划调整后地坪高程整体抬高了约5.0 m,超过了场地内地铁1号线前新区间隧道原设计荷载,道路的建设将对地铁隧道结构产生巨大的影响。气泡混合轻质土在该工程中的应用避免了路基碾压施工对地铁隧道的影响,有效解决了地铁1号线荷载超限及运营安全问题,并保障了听海大道道路路基的安全稳定。本文列举其设计和施工过程,并结合地铁的变形监测分析其使用效果,详细论述现状地铁隧道上方应用气泡混合轻质土填筑路基的可行性和有效性。
低剂量水泥改性级配碎石是一种优质的路面基层材料,在工程应用中对低剂量水泥改性级配碎石并没有相应的级配范围与合适的级配设计方法。通过SAC级配计算方法,根据关键筛孔设计得到不同的级配,针对这些级配组成的混合料进行CBR试验,探讨关键筛孔对强度的影响规律。在满足强度要求的条件下,以级配范围最大为原则,确定改性级配碎石的级配范围,并分析该上下限的合理性。另外,提出了适用于施工的改性级配碎石配合比设计方法。
随着公路等级、行车速度以及汽车载重等的不断提高,汽车-桥梁相互作用问题越来越突出。在车-曲线桥耦合动力系统中存在“弯-扭耦合作用”,使得曲线桥的动力学分析相对复杂得多。基于APDL语言采用位移耦合法建立了车-曲线桥耦合系统有限元模型,并与已有文献对比验证了该方法的正确性。以一座5跨连续曲线箱梁公路桥为例,计算了该桥在车辆荷载作用下的动挠度响应,并分析了偏载、车速、离心力对连续曲线梁桥各跨跨中截面动挠度和动力冲击系数的影响。
采用ANSYS有限元软件建立连续梁桥有限元模型,在不同当量和爆破距离条件下,研究桥梁动力响应分析以及损伤分析,通过分析得出结论:在爆炸荷载作用下,挠度随着时间的增加而增大,应力变化随着时间的增大然后减小;相同爆破荷载作用于不同梁截面,动力响应不同,1/2跨中梁高较小,爆破荷载作用后,桥梁截面顶板和底板都出现破坏,而对于1/4跨梁截面高度较高,相同荷载作用后,仅有桥梁顶板出现较大的拉裂破坏;爆破荷载作用下,桥梁的损伤程度与当量值以及爆破距离有关。
大跨PC连续梁的合龙方案和温度等外界因素会对梁体内力分布、变形产生重要的影响。现以小清河大桥为工程背景,结合为期两周的主梁截面温度监测数据,建立空间有限元模型,研究合龙顺序、合龙温度、截面梯度温度对结构成桥应力、线形的影响。结果表明:先边跨后中跨合龙的应力分布更加平缓,所以更加合理。对于整体温度作用:合龙前升降温对结构内力影响较小。对于截面梯度温度效应:作用在中跨合龙前,对结构内力、变形影响均较大;作用在边跨合龙前,对成桥变形影响较大,但由于体系转换对成桥应力无影响。