- 蒲泊舟;邓宇;徐昊;刘宇;黄懋科;
为研究澳门规范与内地规范在桥梁设计上的差异,以澳门大桥接线B匝道桥第一联为背景,从材料参数、荷载取值等方面进行对比分析。结果表明:澳门规范混凝土抗压强度设计值高于内地规范,抗拉强度设计值则相对较低,同规格钢筋的强度设计值澳门规范要高于内地规范;澳门规范汽车荷载中并未规定车道横向及纵向折减、车辆冲击系数等参数,随着车道数、车道宽度、跨径的增加,2种规范差异幅度显著增大,设计时宜综合评判;澳门规范风荷载中对于桥梁结构外形相关参数相对缺乏。接线B匝道桥在承载能力极限状态下,澳门规范组合弯矩效应大于内地规范;在正常使用极限状态下,除澳门规范稀有组合弯矩效应大于内地规范频遇组合外,其余对应组合弯矩效应澳门规范均小于内地规范,设计时宜结合桥梁特点做2种规范的包络性复核及冗余度考虑。
2025年06期 v.53;No.240 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] - 邹威;林训根;徐明星;张赛勇;
黄茅海跨海通道2座斜拉桥均位于宽阔海域中,5个桥塔均采用超高变截面独柱式桥塔,平均塔高约260 m,海上测量控制点加密条件差、布设难度大,超高变截面独柱式桥塔截面尺寸变化复杂,桥塔钢锚梁定位难度大。为确保跨海工程超高变截面桥塔钢锚梁定位精度,在分析钢锚梁定位精度影响因素的基础上,提出了组合基准传递法进行高程和平面测量基准传递。该方法高程基准采用“短边高程传递”组合“天顶距法”,平面基准采用“边角交会”组合“竖直投点法”;精度分析和验证表明,高程基准传递可以实现亚毫米级精度,平面基准传递精度≤2 mm,具有较高的精度及可靠性。通过放样数据计算复核、合理选择测量放样时间、数控加工制作辅助定位工装、待施工面塔柱基准点布设等多种过程控制措施,应用组合基准传递法加密控制点进行海上斜拉桥钢锚梁精调,实测钢锚梁定位偏差小于5 mm,实现了钢锚梁在复杂环境下的精密定位。
2025年06期 v.53;No.240 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K] - 梁玉坤;吕磊;姚发海;王东辉;
甬舟铁路西堠门公铁两用大桥为主跨1 488 m的斜拉-悬索协作体系桥,5号桥塔墩基础采用18根Φ6.3 m超大直径空心钻孔灌注桩基础。桥址海域水深、浪高、风大、流急,且基岩裸露、岩面倾斜。5号桥塔墩基础钻孔平台设计采用整体式钢桁架钻孔平台,平台主要由钢桁架系统、定位系统、锚桩系统及提升系统组成。平台采用内嵌式钢浮箱结构进行助浮;采用混凝土重力锚定位系统,实现了在复杂海域平台精确定位;采用双导向控制,冲击锤插打并预压的方法,保证了钢锚桩的垂直度及竖向承载力;采用提升及放索同步控制技术,实现了平台整体带缆提升;采用智能监控系统,显著提升了施工的安全性和效率。
2025年06期 v.53;No.240 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K] - 丛炳刚;孙洪斌;王兆刚;陈钰;李俊;
济郑高铁长清黄河特大桥主桥为(108+4×216+108) m五塔矮塔预应力混凝土斜拉桥,位于水中的249号桥塔墩地基处河床覆盖土层较厚,水深相对不深,采用C-T型锁口钢管桩围堰施工。施工时,选用150 t履带吊配合振动锤插打钢管桩,从围堰大里程侧与线路右侧的交点部位开始顺时针插打直至合龙;由上至下开挖基坑,安装第1~4层围檩及内支撑;锁口钢管桩内填充黏土、麻絮等混合物捣实止水;基坑土层比较密实,实际开挖显示原计划的射水吸泥方案工效低,将第3层围檩以下基坑土层水下吸泥开挖变更为挖掘机干挖;基坑底部土层较好,将原计划的水下厚3 m混凝土封底方案变更为干封薄底方案,铺设0.2 m厚碎石垫层+0.8 m厚C35混凝土封底,碎石垫层内安装渗水管排水。该施工技术提高了工效、减少了开挖量、缩短工期75 d,实施效果良好。
2025年06期 v.53;No.240 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K] - 底江天;康玲;王欢;牟廷敏;龚修平;
针对超体量钢箱混凝土的温控难题,以沱江特大桥塔底钢箱混凝土为背景,提出低收缩、低温升超体量钢箱混凝土无冷却水管温控技术。该技术采用“初始控温、过程控温、外部保温”的无冷却水管温控方案,通过混凝土材料性能调控来降低水化热、实现取消冷却水管的目的。基于强度约束,以低收缩、低温升、自密实为寻优目标,提出最佳配合比决策模型,配合力学及工作性能、绝热温升、膨胀率、密实度等性能测试,获得沱江特大桥塔底钢箱混凝土推荐配合比。建立沱江特大桥超体量钢箱混凝土水化热分析模型,获得温度场、应力场分布,并对实桥钢箱混凝土浇筑过程进行温度监控。结果表明:钢箱混凝土内部最高温度、入模后温升值、里表温差的水化热分析结果和实测结果接近,温度梯度分布合理,温升、降温速率及里表温差均满足规范要求,混凝土最大拉应力低于防裂控制值,抗裂性能良好。无冷却水管温控技术可行、水化热降低效果明显,可为类似工程提供参考。
2025年06期 v.53;No.240 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K]
- 侯康;魏乐永;颜智法;郭昊天;
为研究超大跨径斜拉-悬索协作体系桥的力学性能,针对主缆垂度这一关键参数,构建了主缆垂度为257~352 m的4座主跨2 300 m斜拉-悬索协作体系桥方案及同等跨径悬索桥方案,分析不同方案协作体系桥与悬索桥在静、动力性能上的差异。结果表明:随着主缆垂度的增加,斜拉-悬索协作体系桥的竖向、横向及纵向刚度均呈现下降趋势;相较于传统悬索桥,斜拉-悬索协作体系桥具有更大的竖向和纵向刚度,而横向刚度则相对较弱;由于主梁边中跨比较小,辅助墩处主梁面临更严峻的负反力问题,宜设置压重或下拉装置;极限横风荷载成为主梁的控制性工况,其作用效应超过汽车荷载,主缆垂度增加不利于主梁横向受力;动力特性方面,斜拉-悬索协作体系桥的竖向及纵向基频均高于悬索桥,增加主缆垂度可提升斜拉-悬索协作体系桥的扭转基频,但会导致横向及纵向基频下降。
2025年06期 v.53;No.240 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K] - 李剑;田飞;张峰;鲜荣;
狮子洋大桥为主跨2 180 m的双层钢桁梁悬索桥,桥塔高约342 m,采用钢板-混凝土组合结构,钢壳壁体内填充C80专用混凝土。为指导实桥施工,开展桥塔节段足尺模型试验,研究附筋钢壳安装采用导向板及匹配件进行调位工艺,混凝土配合比及制备,混凝土浇筑、振捣等工艺的可行性,并分析混凝土温度和应变以及钢壳变形规律。结果表明:钢壳节段调位完成后两节段轴线偏差最大为1 mm,精度满足要求;采用风冷骨料机并配合加冰、加冷水措施可有效控制混凝土入模温度;C80专用混凝土工作性能满足设计要求,浇筑后24~32 h达到温峰71.2℃,最大里表温差15.1℃,满足设计及规范要求;混凝土降温阶段单位温降自由收缩变形为12.2με/℃,具有“低收缩”特性;在混凝土浇筑养护3 d后进行下节段钢壳吊装可降低变形对两节段匹配的影响;足尺模型试验施工工艺可用于该桥桥塔施工。
2025年06期 v.53;No.240 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 669K] - 高立强;黄春雷;袁毅;郑纲;孙威;
武汉市江汉十桥跨江主桥为主跨380 m的下承式简支钢箱提篮拱桥,拱肋采用变高度单箱单室钢箱截面,拱肋间采用曲线X形平联相连接。拱肋间平联主管以16°的小角度交叉,在桥梁工程中应用少,且相贯节点加劲板与焊缝构造复杂。针对其在复杂荷载下无规范参考、受力状态不明确的问题,采用有限元数值仿真与1∶4缩尺模型试验相结合的方法,对其在最不利荷载工况下的应力分布与结构强度进行研究。结果表明:拱肋间平联钢管相贯X形节点运营阶段基本组合下最不利工况为组合应力最大工况;在缩尺模型试验中采用简化加载方式,试验模型和实桥节点应力分布计算结果相当,试验加载简化合理;在最不利工况下,钢管相贯X形节点平联连接板及附近焊缝的应力实测值均以受压为主,主压应力最大值为101.6 MPa;在将最不利工况加载力同步增大为1.5倍的超载工况下,结构未发生破坏,应力测试结果表明结构基本处于弹性阶段,钢管相贯X形节点具有足够的安全储备。
2025年06期 v.53;No.240 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K] - 张剑锋;徐向东;蓝先林;唐志;杜镔;
为给山区钢桁梁悬索桥抗震设计提供参考,对地震作用下山区大跨径钢桁梁悬索桥的抗震性能及减震优化进行研究。以贵州省某跨越山区峡谷的千米级钢桁梁悬索桥为背景,建立桥梁三维有限元模型,采用非线性时程分析法,分析纵向+竖向和横向+竖向E2地震作用下悬索桥的桥塔、主缆、吊索、引桥桥墩和桥塔桩基础的抗震性能,并对粘滞阻尼器进行参数优化分析。结果表明:不同方向组合地震作用下,桥塔各关键截面的抗弯及抗剪能力、主缆索力、吊索拉力、引桥桥墩和桥塔桩基础各关键截面的抗弯能力均满足抗震性能要求;纵向+竖向E2地震作用下,粘滞阻尼器阻尼系数C=5 000 kN/(m/s)~α、阻尼指数α=0.3时减震效果最佳,相对无阻尼器时塔底弯矩和剪力最大减小率分别约为11%、7%,加劲梁梁端纵向位移减小了53.8%,跨中竖向位移减小了37.7%,1号桥塔塔顶纵向位移减小了42.9%。
2025年06期 v.53;No.240 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 860K] - 王传琦;杨靖宁;邓开来;戚志河;徐腾飞;
多柱式排架墩盖梁刚度大,横向地震下框架效应明显,墩顶和墩底易出现塑性损伤。为控制多柱式排架墩的地震损伤,提出在多柱式排架墩上采用减震盖梁,即将整体盖梁分为多个节段,节段间设置可屈服剪力连接件。剪力连接件中小震下保持弹性,控制结构位移;强震下屈服耗能,释放对墩柱的约束作用,从而达到控制结构地震损伤的设计目标。为验证减震盖梁的损伤控制效果,依托某实际工程,建立桥梁数值模型,通过非线性动力分析,研究采用减震盖梁的不同结构形式多柱式排架墩的抗震性能。结果表明:强震下采用减震盖梁的多柱式排架墩墩底峰值剪力降低约30%,墩柱峰值压、拉应变分别降低约16%和22%,减震盖梁RC结构部分无需预应力也可保证不开裂,可达到控制多柱式排架墩损伤的设计目标。
2025年06期 v.53;No.240 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] - 赵辉;陈水生;梁维云;
针对城市桥梁中下挂式人非通行层行人舒适度问题,对多种移动荷载联合激励的大跨桥梁下挂式人非通行层的振动响应及振动舒适度评价方法进行研究。首先采用蒙特卡洛随机抽样法生成随机人群、非机动车车流和机动车车流,并对过桥行人、非机动车、机动车荷载进行简化;然后采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型并提取桥梁振动模态,基于车-桥耦合振动理论求解人非通行层的振动响应,采用德国EN03舒适度评价标准进行行人舒适度评价;最后采用该方法对丰城市紫云大桥下挂式人非通行层振动舒适度进行评价。结果表明:该下挂式人非通行层振动舒适度评价方法有较好的实用性,能够便捷地给出行人舒适度评价等级及其概率;广义极值分布对多种移动荷载联合激励的人非通行层跨中竖向加速度峰值拟合效果较好;下挂式人非通行层的振动舒适度主要取决于上层机动车车流荷载,而下层人群、非机动车车流对人非通行层的振动舒适度影响较小;上、下班高峰时段的行人舒适度差于非高峰时段的行人舒适度。
2025年06期 v.53;No.240 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K] - 谷利雄;陈浩;吴玉贤;胡哲;金鹤;
针对大跨径钢桁梁顶推施工中线形精度控制难题,提出一种结合向量转换与误差函数梯度下降的线形控制方法。该方法以钢桁梁主节点作为线形控制点,通过有限元计算与实测主节点坐标得到钢桁梁理论线形和实际线形,然后对理论线形和实际线形进行刚性平移、旋转以及坐标一致化,得到理论转换线形和实际转换线形,再构造两者之间的误差函数,采用梯度下降法获得函数的近似最优解,并求解待拼装节段的放样点坐标以指导施工。以中山香山大桥钢桁梁顶推施工为背景,采用MIDAS Civil软件建立该桥钢桁梁有限元模型,应用该方法计算待拼梁段放样坐标进行吊梁定位和装配,并将顶推施工完成后的左、右幅主节点高程的实际线形与理论线形进行对比。结果表明:本文提出的钢桁梁顶推施工线形控制方法能够即时纠偏,大部分测点高程偏差均控制在10 mm以内,线形偏差保持在较低水平。该方法对线形误差的控制效果良好,具有一定可行性和应用前景。
2025年06期 v.53;No.240 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K] - 王翰林;张崧;顾颖;冯小龙;孔超;
绵阳市青石路涪江大桥主梁为梁底高差4 m的变截面钢箱梁,拟采用实腹式调平托架进行顶推施工。由于调平托架焊接会对钢箱梁局部应力分布及拼装精度产生不利影响,将主梁底板与实腹式调平托架腹板的焊接关系等效为T形接头,制作试件实测焊接变形并结合数值模拟,分析实腹式调平托架焊接对钢箱梁应力与变形的影响,并与桁架式调平托架方案进行对比。结果表明:T形接头焊接后会产生横向弯曲变形,实测腹板最大变形达3.3 mm,焊接数值模拟值与实测值偏差小于0.6 mm,验证了模拟的可靠性。将T形接头焊接变形模拟值映射至钢箱梁模型,结果显示实腹式调平托架的通长焊接会导致钢箱梁横隔板两侧底角的应力达1 330 MPa,存在局部开裂风险,并诱发主梁底板竖向挠度高达17.2 mm,超过规范限值。采用桁架式调平托架方案,应力峰值降至219 MPa,主梁最大挠度减至3.6 mm,且用钢量较实腹式减少33%、焊接量减少59%。综合考虑调平托架对主梁线形及应力的影响,涪江大桥最终采用桁架式调平托架。
2025年06期 v.53;No.240 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 711K] - 荆伟伟;李涛;吴刚;郭河;刘旭政;
钢板组合梁桥在钢梁架设过程中受到日照辐射影响,钢格构梁产生的次内力和变形影响桥梁施工质量和安全。为研究日照温度场对无桥面板施工阶段钢板组合梁的影响,以某(35+55+35) m钢板组合连续梁桥为背景,测试并分析在日照强烈时期的全天候温度场,与各国规范中的成桥阶段温度梯度进行对比;并采用有限元软件MIDAS Civil计算分析实测温度场作用下的结构响应。结果表明:7:00—11:00时段钢梁温度均呈现翼缘低腹板高的反C形分布,13:00—17:00时段钢梁温度均呈现翼缘高腹板低的正C形分布;无桥面板施工阶段实测温度梯度幅值远大于各国规范中的成桥阶段温度梯度值。实测温度场下,各主梁均产生了较大的轴向压力,最大轴向压力达338.20 kN;钢主梁下缘应力最大,最大值为13.8 MPa;钢主梁竖向挠度值均在±4 mm以内,横向变形值均在±5 mm以内,横向变形量超出了竖向变形量;钢横梁上缘最大应力为64.3 MPa。无桥面板施工阶段日照辐射效应对钢主梁及钢横梁均产生了较大影响,在施工中应充分考虑其对结构强度和稳定的不利影响。
2025年06期 v.53;No.240 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 661K]