大跨度不对称连续梁设计与施工关键技术

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以泉州湾跨海大桥跨径组合为(62.7+110.0+45.7)m的连续梁为实例,建立有限元模型对大跨度不对称连续梁进行受力分析.通过对小边跨梁内分阶段实施永久压重,确保施工及运营全过程结构受力安全,实现不对称连续梁边跨和中跨对称悬臂浇筑施工.分析结果表明:有限元模型中主梁施工阶段最大压应力为9.51 MPa,最大拉应力为0.91 MPa;运营阶段结构强度安全系数及抗裂安全系数均满足要求.在小边跨压重荷载不变的前提下进行施工组织优化,采用箱内现浇混凝土+预制铁砂混凝土结合的形式调节压重荷载,确保安全施工,提高了施工效率.
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为了研究大直径钢绞线在先张法超高性能混凝土(UHPC)梁中的合理间距,利用ABAQUS软件建立单根及双根大直径钢绞线的非线性有限元模型,研究大直径钢绞线与UHPC的界面黏结特征、钢绞线及其周围混凝土的应力分布规律.结果表明:部分黏结模型能够有效模拟大直径钢绞线与UHPC的界面黏结特征.在先张法UHPC梁中,以钢绞线中心为圆心,以1.4倍钢绞线公称直径为半径的范围内,约85%的预应力能传递给周围混凝土;在1.4倍钢绞线公称直径范围以外混凝土受钢绞线影响较小;随着混凝土强度的提高,预应力筋的传递长度逐渐减小,
超大跨度公铁两用斜拉桥的控制荷载为纵向极限风荷载与温度荷载,而两者所需的约束体系是互相矛盾的.为寻找合理的纵向约束体系,以常泰过江通道工程主航道桥为背景,采用非线性有限元理论,结合各体系及荷载的特点,提出在主梁上增设限位装置的纵向限位约束体系,分析不同结构体系在纵向极限风荷载、温度荷载、组合荷载及活载作用下的纵向位移及塔底反力差异.研究结果表明:纵向限位约束体系较为合理,与半飘浮体系相比减小了纵向极限风荷载作用下结构纵向位移、塔底面内弯矩,与固结体系相比削弱了温度作用的影响,减小了塔底纵向剪力及面内弯矩.
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钢箱梁在上跨绕城高速公路时遇到既有高速公路运营、制造场地、运输方式、倒V字形构造等复杂环境,采用常规顶推技术难以实现.针对这一问题,结合现场具体情况,确定采用优化后的步履式多点同步连续顶推技术进行施工.该技术的主要创新点包括对安装支墩和顶推支墩分别进行设计、优化路中顶推支墩和前导梁结构、采用Midas建模分析行走工况、一次整体拼装完成后进行顶推等.现场应用结果表明,采用创新优化后的步履式多点同步连续顶推技术能够将钢箱梁顺利顶推到位,节约了工期,取得了良好的社会效益和经济效益.
在分析铁路装配式桥墩应用现状的基础上,从装配式桥墩结构设计的控制因素入手,对比分析了不同桥墩形式、不同连接方式的优缺点.结合地形、地质、自然气候、施工装备等因素研究铁路装配式桥墩的适用性,提出了铁路装配式桥墩推广应用所需具备的社会条件和技术条件.经分析得出,随着劳动力成本的增加和“环保、高效、协同”发展理念的不断深入,预制装配式桥墩在经济效益和社会效益方面具有显著优势.
常德—益阳—长沙铁路跨沅江大桥主桥桩基础采用先桩后堰法施工.从围堰设计、围堰拼装平台搭设与底节围堰原位拼装、围堰下放系统及导向系统设置、围堰下放、吸泥下沉、智能监控六个方面介绍了深水大直径超高双壁钢围堰设计和施工技术.经实践验证,双壁钢围堰工厂内分块制作、现场拼装,有利于围堰加工质量控制;采用先桩后堰法施工,先搭设水上钻孔施工平台,待桩基施工完成后对平台进行改造,用于双壁钢围堰整体拼装,有利于拼装精度控制;利用永久桩及辅助桩接长钢护筒作为双壁钢围堰整体下放系统和导向系统的支撑,解决了围堰底节下沉难题;智能
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既有重载铁路混凝土桥梁结构的病害日益显现,后张法预应力混凝土简支T梁腹板大量出现斜裂缝.以大秦铁路跨度32 m预应力混凝土T梁为研究对象,分析典型截面在重载列车移动荷载作用下的内力变化特征以及运营荷载作用下的主应力变化特征.研究结果表明:重载列车移动荷载对梁体的疲劳作用特征表现为每通过1整列车、1节货车、1个轮轴,梁体分别经历1次大、中、小幅度的主应力循环,且主应力的周期性变化特征与剪力相同;重载铁路典型32 m简支梁的主拉应力已接近甚至超过规范限值,且疲劳作用次数为普通货运铁路的数倍,主应力循环作用产生