客运专线双线直坡矩形桥墩顶帽应力分析
桥梁墩柱施工模板事故原因分析及预防措施
桥梁墩柱模板施工事故原因分析及预防措施宋小三(中铁大桥局股份有限公司武汉430050)摘要:主要介绍了几个桥梁墩柱施工模板发生爆模、倾倒和坍塌等事故实例,对墩柱模板类型及其优缺点进行了阐述,对墩柱模板发生爆模、倾倒和坍塌等事故的原因进行了分析,并提出了详尽的预防措施。
关键词:桥梁墩柱模板事故原因分析预防措施1 概述最近几年公路和铁路桥梁施工墩柱时,频繁发生爆模、倾倒和坍塌等事故,如:茂湛铁路某特大桥,在浇筑该桥107#墩柱混凝土时发生模板爆裂事故,佛山顺德某特大桥在建2号桥墩模板发生倒塌事故,沪杭铁路客运专线某特大桥在建桥墩发生倒塌事故,贵广铁路某特大桥西引桥12#桥墩在墩柱浇注的过程中,由于墩柱模板发生爆模,造成该桥墩发生坍塌事故等。
本文针对不同类型的模板优缺点和易发生安全事故的部位及原因进行详尽分析,并给出具体相应的预防措施。
有拉杆式墩柱模板坍塌事故照片无拉杆式墩柱模板坍塌事故2 桥梁墩柱模板类型目前常用的墩柱模板类型:有拉杆式模板和无拉杆式模板,墩柱模板设置拉杆与否,与模板自身结构体系相关。
若采用有拉杆模板,则墩柱模板可设计为面板加纵横肋组合结构,一般将横肋设置为主要受力构件,中间设置对拉杆,横肋形成多跨连续梁受力体系。
而无拉杆模板则需要在模板外侧除设置必要的面板及纵横肋体系外,尚需设置桁架结构,以此来抵抗墩柱混凝土浇注过程中产生的侧压力.2。
1 有拉杆式模板有拉杆式模板采用对拉杆作为模板的主要受力结构,对拉杆一般采用圆钢,受力较大的也有采用精轧螺纹粗钢筋的。
墩柱模板可由钢面板、纵横肋(角钢、槽钢等)、对拉杆构成;或采用竹胶板、木肋、型钢组合纵肋、横肋、拉杆构成.墩柱模板设计时,一般采用一定模数的分块,特殊部位进行局部分块,方便加工和安装.相邻分块模板连接型钢设置螺栓孔进行螺栓连接,方便拆模和倒用.对拉杆模板断面示意图2.2 无拉杆式模板无拉杆式模板采用钢板和型钢定型加工制作,面板设竖肋和环肋,模板外部采用桁架式结构和型钢结合进行加固,通过外部的桁架和型钢形成一个封闭的箍圈,从而使自身达到设计强度和刚度,以满足施工和规范要求,也有的无拉杆模板不是完全取消拉杆,而是取消了穿过墩柱混凝土本身的拉杆,仅保留非穿墩拉杆。
哈大客运专线铁路双线单圆柱桥墩设计
哈大客运专线铁路双线单圆柱桥墩设计韩俊环铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处,天津300142摘要:客运专线铁路跨越河流,当斜交角度很小的情况下,常用的双线圆端形或矩形桥墩由于阻水面积大,往往不能满足河道防洪要求。
结合哈大客运专线桥梁设计,提出跨河采用单圆柱桥墩设计思路,该墩型为流线形,不受水流斜交角度限制,但其自身横向刚度偏弱,重点从外形景观要求、纵横向刚度的要求、结构设计、耐久性等方面介绍单圆柱桥墩的设计过程。
关键词:哈大客运专线;单圆柱桥墩;设计U238;U442.3A1004-2954(2012)05-0086-03D e si gn of D oubl e-t r a ck Cyl i ndr i ca l Pi er s on H a r bi n-D a l i a nPas senger D edi cat e d Li neH an J unhuan2012-02-02作者简介:韩俊环(1970-),女,工程师,E-m ai l:han j unhuan@t sdi g.c om。
时横向水按5c m考虑@@[1]TB 10621-2009高速铁路设计规范(试行)[S ].北京:中国铁道出版社,2009.@@[2]T B 10005-2010铁路混凝土结构耐久性设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2010.@@[3]铁道科学研究院.新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定[S ].北京:铁道科学研究院,2003.@@[4]G B5011-2006铁路工程抗震设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.@@[5]施威.无缝线路单线铁路钢筋混凝土单圆柱桥墩设计[J].铁道标准设计,2003(7):35-37.@@[6]甄津津.客运专线铁路常用跨度桥梁桥墩设计[J ].铁道标准设计,2007(2):32-35.@@[7]朱敏,陈列,等.武广铁路客运专线桥梁设计研究分析[J ].铁道标准设计,2010(1):100-104.@@[8]李杰.关手提高简支梁桥中、高桥墩横向刚度的探讨[J].铁道建筑,2004(8):27-30.@@[9]韩俊环.津滨轻轨伸缩区与固定区桥墩设计差异分析[J].铁道标准设计,2003(8):78-79.@@[10]蔡德强.广珠城际轨道实体桥墩设计分析[J ].桥梁建设,2010(2):49-51.@@[1]中铁第一勘察设计院集团有限公司.运粮河特大桥838-839号墩转体部分桥设计[Z].西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2009.@@[2]中华人民共和国铁道部.TB10002.3-2005铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2005.@@[3]中华人民共和国铁道部.TB10002.1-2005铁路桥涵设计基本规范[S].北京:中国铁道出版社,2005.@@[4]胡素敏.转体施工方法及发展应用[J ].交通世界,2008(1):129-130.@@[5]杜越.预应力钢筋混凝土连续箱梁平面转体施工技术[J ].建筑技术与应用,2006(6):28-30.@@[6]余常俊.客运专线上跨既有繁忙于线铁路连续梁水平转体法施工关键技术[J].铁道标准设计,2009(12):46-51.@@[7]李拉普.跨线连续箱梁桥平面转体施工技术[J ].铁道标准设计,2009(8):55-57.@@[8]王东辉.宜万铁路宜昌长江大桥钢管拱转体施工设计[J ].铁道标准设计,2009(6):31-35.@@[9]胡娟.客运专线大跨度拱桥转体施工方案研究[J ].铁道建筑,2010(8):39-42.@@[10]王文利.双幅同步转体法施工大吨位T 构桥设计研究[J ].铁道标准设计,2009(12):75-77.。
双线圆端形空心桥墩顶帽应力分析
顶 帽 内的 应 力 分 布 。使 用 通 用 有 限元 程 序 A S S建 立 双 线 圆 NY
端 形 空 心桥 墩 顶 帽 的 空 间 模 型 , 分析 了在 竖 向荷 载 与 温 度 荷 栽
作 用下 , 帽 的应 力 分布 特 征 。指 出在 顶 帽 顶 面 和 托 盘 底 面 都 顶 存 在 较 大的 拉 应 力 , 计 中 应 采 取 有 效 措 施 , 证 空 心 桥 墩 顶 设 保
图 2 圆端 形 空 心墩 顶 帽 有 限 元模 型
因本桥墩 的使用范围广 , 各地气候条件差异很大 ,
因此 有必 要研 究温 度变 化对 顶帽应 力 的影 响 。对 于活 荷载 , 文只 考虑 了最 为控 制 的双孔 重 载作 用 。分 如 本
91
铁道 标 准 设 计
R I AY T ND R A LW S A A D D S G E I N 2 0 ( 0 7 2)
空 心桥 墩顶 帽 的空间应 力分 布 主要受 外部 荷 载的
影响 , 因此 建模 过程 中未 考 虑 墩 高 h对 顶 帽应 力 的影 响 , 取墩 身 6m范 围 内 的空 心桥 墩 建 模 。 又 由 于墩 截
1 高不 叶●●●● 叫●●● 分 的壁 厚 相 同 , 同 的 内 外坡 比 同时墩 顶 空心部 _ 不
端形 截 面 , 0 5m, 盘 顶 为 4 0 m x1. 圆端 形 高 . 托 . 12m 截 面 , 盘底 为 4 0m x8 4m 圆端形 截面 , 托 . . 托盘 高 2 4 .
收 稿 日期 :0 6 2—1 2 0 —1 8 作者简介 : 李 艳 (9 O ) 男 , 理 工 程 师 ,0 5年 毕 业 于 哈 尔 滨 工 1 8一 , 助 20 业 大 学 土 木 工 程 学 院结 构工 程 专业 , 学 学 士 。 工
呼准二线桥墩托盘顶帽裂缝成因分析及处置意见
第5 期
徐华鑫: 呼 准二线桥 墩托盘顶帽裂 缝成因分析及 量童
・ 5 1・
存 在 较规 则 的环 向水平 裂缝 及竖 向裂 缝 , 环 向水 平 裂缝 间距 约 5 0 c m, 竖 向裂缝 间距在 3 5 — 8 0 c m问 , 分 布状态 的直 观描 述见 图 2 .
文章编号 : 1 0 0 9 - 2 2 6 9 ( 2 0 1 4 ) 0 5 — 0 0 5 0 — 0 5
呼 准 二 线桥 墩 托 盘 顶 帽 裂 缝成 因分 析及 处 置 意见
徐 华 鑫
( 兰州交通大学 土木工程学 院 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 )
摘要: 以 内蒙古地 方铁路 呼 准运煤 专 用线 1号桥 墩 为 背景 , 根 据桥 墩顶 帽托 盘 的裂缝 分布 情 况 , 采 用数 显 回弹仪 测试 裂缝 分布严 重 区域 的混凝 土强度 , 用超 声波检 测仪 对裂缝 的 宽度和 深度做 了检 测, 通过 有限 元软件 A N S Y S对 出现 裂缝 的 区域做 了应 力分析 . 根 据现 场观 察到 的 裂缝 分布 情 况 和 有 限元分 析 的结果 , 提 出了对 1 号墩 的加 固和 处 置意见 . 关键 词 : 桥 墩托 盘顶 帽 ; 裂缝 ; 成 因分析 ; 处置 意见 中 图分类 号 : U 4 4 5 . 7 文 献标 志码 : A 多斯 市准格 尔 旗 ) 运 煤 专 用线 甲兰 营 至 托 克 托 段 增 建二 线工 程在跨 越 省道 1 0 3线 有一 座 2 — 2 4 m低
水, 会 渗入 混凝 土孔 隙 内 , 使 预 留孔 区域 的混 凝 土 处于 吸水饱 和 状 态 , 当环 境 温 度 < 0℃ 时 ,内 部水
铁路桥墩顶帽病害分析及临时加固设计
摘
要
寒 冷环 境 下墩 台项帽 各种 预埋 设施 预 留孔 的封 闭质 量 与铁 路 墩 台的顶 帽和托 盘是 否发 生
开裂有 直接 关 系。 结合 西北地 区某桥 桥 墩顸 帽 开裂情 况 , 分 析 了开 裂 原 因 , 介 绍 了临 时加 固方 法 , 并 对
今后 预 留孔 的设 置提 出 了建议 。 关键 词 顶 帽 开裂 裂缝 病 因分 析 临 时加 固 方案设计 中图分 类号 : U 4 4 5 . 7 1 文 献标 识码 : B
铁路桥墩顶帽病害分析及临时加 固设计 : 王
锋
左家强
刘
强
1 05
文章编 号 : 1 6 7 2—7 4 7 9 ( 2 0 1 3 ) 0 6— 0 1 0 5— 0 3
铁 路 桥 墩 顶 帽 病 害 分 析 及 临 时 加 固设 计
王 锋 左 家 强 刘 强
( 铁 道第 三勘察设计院集团有限公司 , 天津 3 0 0 1 4 2 )
检测 , 其 中包 括 防落梁装 置 的静动 载试 验 、 桥 梁动 载实
验、 裂缝 的发 展情 况 检测 、 裂缝检测 、 混 凝 土 材料 性 能
第一作者简介 : 王 锋( 1 9 8 O 一) , 男, 2 0 0 8年 毕业于 中南大学结 构工程 专业 , 工学硕士 , 工程师。
检测 、 钢筋检测、 防落 梁 支 架 下 锚 孔 灌 浆 密 实 度 检 测
3 . 3 建立构 架和构件库 管理 系统
企业 构架 和构 件 生 产 办公 室 应 建 立 构架 、 构 件 库
3 . 5 应 用构 架 以及 构 件 流 水 生 产 线
构架 以及 构 件 流 水 生 产 线 是 软 件 企 业 的 技 术 核 心, 企业 的构架 、 构 件生 产办公 室在 流水 生产线 上并 行
铁路正交异性钢桥面板疲劳应力分析与寿命评估
铁路正交异性钢桥面板疲劳应力分析与寿命评估曹星儿;程斌;滕念管;曹一山【摘要】Taking Nanjing Dashengguan Yangtze River Bridge as an object, the f inite element model of railway bridge orthotropic steel deck was established.Based on the hot spot stress method, the fatigue stress of typical structural detail was calculated and analyzed,then the fatigue vulnerable zone was obtained.Considering the practical situations of bridge, the calculation and evaluation of fatigue lives of typical welded connections were further performed by using American highway bridge design code ( AASHTO) .The results show that under fatigueⅠand fatigue Ⅱ limite states, the calculated values of fatigue stress amplitudes of the f ive types of fatigue vulnerable structural details are less than the allowable values.The fatigue lives meet the design requirements.%以南京大胜关长江大桥为对象,建立铁路正交异性钢桥面板结构有限元模型,基于热点应力法对典型构造细节的疲劳应力进行计算分析,得到此类桥面结构的疲劳易损区.结合桥梁实际使用情况,基于美国公路桥梁设计规范(AASHTO规范)对桥面板典型焊接细节的疲劳寿命开展计算与评估,结果表明,疲劳Ⅰ与疲劳Ⅱ极限状态下5类疲劳易损构造细节的疲劳应力幅计算值均小于容许值,疲劳寿命满足设计要求.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(057)011【总页数】7页(P19-24,37)【关键词】铁路桥梁;正交异性钢桥面板;疲劳应力;热点应力;疲劳寿命;疲劳评估【作者】曹星儿;程斌;滕念管;曹一山【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;中交公路规划设计院有限公司,北京 100088【正文语种】中文【中图分类】U441+.4铁路正交异性钢桥面板由盖板、纵肋、轨下T形纵梁以及横梁组成,由于其面内刚度在相互垂直的方向不相同,造成受力行为的正交异性,故称为正交异性钢桥面板(Orthotropic Steel Deck,OSD)。
双线铁路单圆柱墩悬臂顶帽设计研究
1 工 程背 景
北尖 篆河特大桥为跨越篆河 而设 , 为了满足排 洪及 通航 的需
2 2 深 梁理 论 . 钢 筋混凝土深 梁 因其 高度 与计算 跨 径 接 近 , 且在 荷 载 作 用
梁的正截 面上 的应 变分布 不符 合平 截面假 定 , 故钢 筋混 凝 土 要, 经江苏省交通厅 通航 部门论证 , 此桥 主跨 采用双线 ( 2+ 8+ 下 , 3 4 深梁 的受力特征 、 破坏形态 等与普通 梁有 较大差异 。 3 )i 2 H 预应力混凝 土连续梁 , 两个 主墩采用圆墩 , 图 1 图 2 见 , 。 根 据文 献[ ] 钢筋 混凝土 深受 弯构件 的正 截面受 弯 承载力 2,
1 0. 2 0 2 0 1 0 .1 0 2 0 8 8 0
可按下式计算 : Mh
() 4
() 5
=
08 00 } . + .4
图 1 圆墩立面图
45 2 10 5 45 2
当 z<h时 , 内力臂 z 0 6o 。 取 = . /。
平配箍 率以及弯起钢筋的设置等多方面进行 了要求 。
K<bh 手) A( a) A(一 ( 2 4 Mf ( 一 p p+ s。  ̄ c。 c t ' )1 . 一 )
又由前述基本假定可知 , ( ) 式 1 可简化为 :
“ 撑杆一 系杆 ” 系 体
圆墩墩 身及顶 帽可以看作 倒置 的墩身及承 台, 相应 的可 以根
DI NG ng Yo Ab t a t h s p p rma e d t i d a ay i a d d s u so o t e u p rsr cu e o o i e y t m ft r u h tp o t u u id ra c sr c :T i a e d eal n lss n ic s in t h p e t t r f c mb n d s se o o g y e c n i o s g r e — r h e u h n b ig r e,d s n p a t e s o d t a h o g y e c n iu u id ra c o i ain s se ,c u d ma e t e a v n a e ffr e o e a c n d e i r c i h we t r u h t p o t o s gr e - h c mb n t y t m g c h t n r o o l k d a tg s o c f h r h a d h o t b a f l t ie e m ul u i z d,p e e t o d a d s b e e o o c i d c t r n e u i la p aa c . y l r s n g o n t l c n mi n ia o sa d b a t u p e n e a a f r Ke r s h o g y e o i e y tm ,d sg n lss y wo d :t r u h tp ,c mb n d s s e e in a ay i
浅谈高速铁路双线空心桥墩的设计
浅谈高速铁路双线空心桥墩的设计浅谈高速铁路双线空心桥墩的设计摘要:从高速铁路双线空心桥墩的两种常用墩型的比较入手,介绍了双线圆端形空心桥墩和双线矩形空心桥墩各自优缺点及适用范围,归纳了影响桥墩尺寸的主要因素,论述了两种墩型检算不同点及地震检算时柔度系数的选取,总结了墩身设计中的一些规律,阐述了高铁双线空心墩参考图的设计流程及其主要控制点。
关键词:高速铁路、双线空心墩、设计中图分类号:S611文献标识码: A1、概述山区高速铁路建设中,由于曲线半径以及线路纵坡的限制,常需跨越冲沟及U形深谷。
受力性能好、纵横向刚度大又可显著节省圬工的空心墩越来越多地应用于高速铁路高墩工程实践中。
根据墩身截面形状的不同,高速铁路空心桥墩常分为双线圆端形空心墩和双线矩形空心墩。
双线圆端形空心墩,造型流畅,简洁美观,可减少水流冲刷的影响,适用于景观要求高的城市及跨河桥梁(如图1)。
双线矩形空心墩,造型稳重,坚固实用,不利于水流冲刷,适用于对景观要求低的山区旱桥;在工程实践中,为了满足美观要求以及减少水流冲刷的影响,常将矩形空心墩的四个角做成倒圆弧的型式(如图2).矩形空心墩较之同刚度的圆端形空心墩具有墩身尺寸较小,圬工量更省,模板倒用率高,较省模板等优点,更适用于山区旱桥的建设。
为了提高工作效率及设计质量,实现标准化设计,通常采用编制通用参考图的办法对桥墩进行系统性设计。
本文拟对高速铁路双线空心桥墩参考图的设计要点进行论述。
结构尺寸的拟定高速铁路桥梁对结构刚度、变形及基础沉降的要求比普通铁路更为严格,同时,还要满足《铁路工程抗震设计规范》GB50111—2006的相关要求。
这样,就要求桥墩纵横向线刚度要适配,墩身水平线刚度过大,地震力会增大,墩身钢筋会增多,造成圬工浪费;若墩身水平线刚度过小,虽节省圬工,但基础配置会很困难,这就要求桥墩设计时要结合以上各个因素进行综合比选。
2。
1墩顶尺寸的拟定墩顶外形与梁形有很大关系,高速铁路常匹配箱梁,因箱梁支承中心距一般较小,根据箱梁的构造以及架设特点,墩顶常采用无顶帽设计.故首先应拟定墩顶尺寸,因为墩顶尺寸拟定好后,墩颈尺寸也随之确定,而墩身结构形式的合理与否与其顶部的尺寸密不可分。
第二章 桥墩构造与设计
第二节 (二)活载
铁路实体墩构造与设计
桥梁墩台基础
铁路列车活载采用“中—活载”。 列车活载通过桥跨以支座反力方式传给桥 墩,由于其在桥跨上是移动的,因此它在不同位 置上,传给桥墩的反力是不同的。设计时,活载 的布置应使桥墩处于不利的受力状态。 根据设计经验,检算中常用的活载图式有 单孔重载、单孔轻载、双孔重载以及双孔空车 活载等。
第二节
3.双孔重载
铁路实体墩构造与设计
桥梁墩台基础
双孔重载是在与检算桥墩相邻的两孔梁上都布置活 载,使桥墩上两个支座反力之和达最大值。由结构力学原 理可知,如果相邻两孔梁的跨度分别为L1 和L2 ,两孔梁上 G = 活载分别为G1 和G2 ,则当 G 时,中墩的支座反力为最 L L 大。由此即可求得加载图式中的x值(即活载在梁上的加载 位置)。
桥墩设计内容及设计资料
桥梁墩台基础
3.当地建材供应情况
主要指砂,石及工程用水等供应运输情况。
4.线路和桥跨设计资料
包括线路等级、股道数目、线路平面及纵断面 设计、桥孔布置、桥跨结构的具体情况桥跨及其道 路上部建筑的重量等。
铁路双线桥墩在承台约束条件下的裂缝成因分析及处理措施
铁 路 双 线 桥 墩 在 承 台 约 束 条 件 下 的
裂 缝 成 因 分 析 及 处 理 措 施
第五 工程 有 限公 司 黄
【 摘
翼
要 】 本文通过对铁路双线桥 墩裂缝 现象 和 规律 的分析 ,并通过计 算模拟 分析 ,阐 明了墩身在
高度) ,壁厚 19m或 22 . .m,墩宽分 8 8 .m和 82 . m两种 ,混凝土等级为 C 0 2 ,墩身设计有护面
钢筋 , 中纵向筋为 q 2 m,问距 lO m;横向筋为  ̄ O m,间距 20 m,托盘未设钢筋 ,顶 其 b m l Om b m l 5m
帽 为钢筋 混凝 土 结构 。
粉煤灰和高效泵送剂。
2
工 程 科 技
2 0 年第 2期 08
3 墩 身 裂缝情 况
墩身在施工完成早则在两个月后 ,迟则在十个月后发现部分墩身存在开裂现象 。开裂长度大 多在 2 m左右 ,裂缝宽度大多数小于 02 m。通过对 比分析 ,墩身裂缝特征具有 明显共性和规律 .m
性 ( 图 1。 见 )
根据墩身裂缝 的特征 ,此种裂缝为在外约束情况下产生的温度收缩裂缝 ,形成这种裂缝的原 因是 由于承台和墩身的收缩变形不一致 ,强大的承台对墩身混凝土的收缩变形产生 了约束作用 ,
使墩身 混凝 土部 分 区域 出现 较大 拉应 力而 产生 。 4 1 根 据裂 缝特 征定性 分析 .
结合该桥的具体情况 ,裂缝产生的原 因主要有以下几点: ( )与墩身结构 ( 1 大承台、薄壁宽墩 )及钢筋配置有关 :外界条件 ( 温度、湿度 ,光照等 等 )变化时 ,墩身混凝土结构将发生变形 ,而承台基础的制约限制了墩身下部结构的 自由变形 ,
铁路重力式实体桥墩应力分析
铁路重力式实体桥墩应力分析凌知民 吴 迅(同济大学桥梁工程系 上海 200092)摘 要 采用 8 节点块体元对铁路标准设计中的重力式桥墩 ,特别是双线圆端形桥墩的应力状态进行计算分 析 。
计算结果表明 ,单线桥墩顶帽横向拉应力不大 ,但双线圆端形桥墩顶帽的横向拉应力值较大 ,导致顶帽开裂 , 建议在顶帽内适当增加构造钢筋 。
关键词 铁路桥梁 重力式桥墩 应力分析中 ,顶帽上放置支座的支承垫石部分也应配置钢筋网 。
目前对重力式桥墩的顶帽和托盘根据经验确定尺寸 ,一般不作检算 , 但对桥墩墩身需进行以下 4 项检算 : (1) 各截面上的合力偏心距 ; (2) 墩身整体稳定 ; (3)各截面的压应力 ; (4) 墩顶的弹性水平位移 。
以上各项检算保证了桥墩的正常使用以及桥墩的 强度和耐久性 ,但对由上部结构荷载通过支座作用在顶帽上而产生的局部应力情况 、顶帽和托盘中的应力1 问题的提出桥墩顶帽直接支承桥跨结构 ,承受很大的力 ,为了 把支座反力均匀地传递给墩身《, 铁路桥涵设计规范》 ( T B J 2 96) 要求顶帽的厚度不应小于 40 cm ,混凝土等 级不应小于 C 18 ,且一般应配置构造钢筋 。
因受力集收稿日期 :2001 11 05第一作者简介 :凌知民(1961 —) ,男 ,副教授 ,1989 年毕业于上海铁道学院桥梁与结构工程专业 ,工学硕士。
均有水平位移约束) ,0 . 674 mm 。
分析如下 。
(1) 由图 7~图 10 可见 ,在内外梁底有水平位移约束简支的计算结果中 ,桥面板的横向跨中弯矩比空间 有限元大 20 % , 竖向变形比空间有限元结构大 25 % (其数值为 0 . 674 mm ) 。
对于实用计算来说 ,考虑到材 料 、结构尺寸 、施工条件等多种因素 ,简化计算要有一 定富余量 ,因此梁底按简支计算是合理的 。
(2) 忽略框架效应 ,用连续梁进行平面计算是不合理的 。
时速200km客货共线铁路空心桥墩温度应力分析
气温及 寒潮降 温温差
A = A ・e 毋 一
式中
A —— 距墩 壁 外 表 面 处 受 温度 作 用 产 生 的
为 沿 壁 厚 方 向 ( 向 ) 应 力 为 零 , 有 竖 向 和 水 平 方 径 的 只
4 温 度 应 力 计 算 结 果 分 析
温 度应力计 算 中 , 各种 温差值 的选用 , 一般应根 据
建 筑物所 在地多 年实测 资料分 析确定 。由于各地气候
向( 向 ) 环 应力 。在 温度变 化 的影 响下 , 壁混 凝 土仍 墩 然服从 材料力 学 的基 本假定 , 即平 截面变 形 , 应力 与应 变成正 比, 同时 也满足 静力平衡 条件 。
温度应 力 的计 算 , 内约束 应 力采 用 静力 平 衡 为 其 基础 的 “ 效 力 法 ” 理 。 即在 非线 性 温 度 梯 度 作 用 等 原 下, 假定 结构 的 自由变形完 全被 约束 , 而产生 约束应 从
力, 然后 解除假 想 的约 束 , 释放 约 束 力 , 构 恢 复 为原 结 来 状态 , 根据静 力平衡 原理 , 当于作 用一个 反作 用力 相
4 4 跨度组 合下 的简支 梁桥墩 , 用线 间距 8m+ 8 2种 m 适
A—— 太 阳辐射 产生 内外壁最 大温差 , ; ; ℃ A— — 内外壁气 温温差 , 。 。 ℃
为 4 4~ . . 51 m。其 中 3 3 2 m+ 2m简支 梁桥墩适 用墩高
2 5 14 4 5~ 01;8m+ 8m简支 梁桥墩 适用墩 高 2 8 " 1 5— 0m。
边跨直线段现浇墩顶托架应力分析检算
附件3边跨直线现浇段墩旁托架应力分析检算1、计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《东明黄河大桥设计图纸》《路桥施工计算手册》2、直线现浇段支架设计方案支架采取υ508×8mm钢管作为立柱支撑(立柱间采用υ100mm 钢管与立柱焊接联系)在地面与承台形成整体的钢筋混凝土牛腿上,采用Ⅰ45a作为纵桥向支撑主梁,与预埋在墩身盖梁内的钢板焊接连接,在纵梁上铺设Ⅰ32a作为横梁,在横梁上设置扣件式支架与可调式承托,承托上铺设100×100mm方木形成支承体系,承担直线现浇段模板、混凝土和施工荷载,其设计荷载考虑:混凝土自重、模板、支架重量、人群机具重量、风载、混凝土浇筑冲击荷载等。
36#墩墩旁支架钢管柱基础采用在承台侧壁上浇筑钢筋混凝土牛腿(顶面与承台同高,与36#承台形成整体。
33#墩墩旁托架钢管柱直接放在33#承台上。
所以只对最不利工况下的36#墩墩旁托架进行应力分析检算。
现浇直线段支架详见图5.10-1(直线现浇段支架布置示意图)。
钢筋混凝土牛腿结构见图5.10-2(支架基础设计示意图)。
3、荷载分析计算(1)箱梁实体荷载:a、纵桥向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如下:纵桥向荷载分布图b、桥向各断面荷载分布如下:横桥向荷载分布图支点实心段截面变截面位置靠近合拢段位置2)模板荷载q2:a、内模(包括支撑架):取q2-1=1.2KN/m2;b、外模(包括侧模支撑架):取q2-2=1.2KN/m2;c、底模(包括背木):取q2-3=0.8KN/ m2 ;3)施工荷载:因施工时面积分布广,需要人员及机械设备不多,取q3=2.0KN/m2。
4)水平模板的砼振捣荷载,取q5=2 KN/m2。
4、边跨直线现浇段墩顶托架应力计算36号墩现浇段支架验算一、总体结构1、3d布置图2、框架编号3、荷载布置4、结构型号5、总体分析6、上部支架应力7、斜撑及立柱应力二、细部主要构件分析1、32a工字钢横梁截面特性截面类型:工字钢截面型号:工字钢 I32aIx = 11080 cm4Wx = 692 cm3ix = 12.8 cmIx/Sx = 27.5 cmSx = 400.5 cm3Iy = 460 cm4Wy = 70.8 cm3iy = 2.62 cm截面面积= 67 cm2单位重量= 52.7 kg/m弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)=107.3 N/mm2<[б]=182mpa. 剪应力τ = R * Sx / (Ix * tw)=38.3 N/mm2<[б]=110mpa.最大挠度fmax = 15.6 mm验算通过。
论文:薄壁空心桥墩封顶施工工艺及受力分析
薄壁空心桥墩封顶施工工艺及受力分析马存安(中国港湾集团有限责任公司)摘要结合广(通)昆(明)铁路一平浪双线特大桥施工实例,分析采用预制板方法进行薄壁空心桥墩封顶的结构受力情况,并详细阐述了此封顶方法的施工工艺。
关键词薄壁空心桥墩预制板封顶工艺Key words thin and hollow wall pier;pre-cast slab;capping technology1工程简介改建铁路成昆线广通至昆明段为新建双线铁路,设计行车速度200km/h。
一平浪双线特大桥为全标段最长桥梁,全长1456.74m。
孔跨布置为1x24m十18X32m十2x24m+24m+32m预应力钢筋混凝土简支T梁。
墩身为圆端形实体墩、圆端形空心墩,其中空心墩29个,空心墩高度26—36.5 m。
空心桥墩墩顶平板段设计400cm、圆端直径380cm,墩顶实心部分高310 cm,空心薄壁墩壁厚顶部最小为50 cm,在与实体部分衔接过渡段采用50cmXl00cm的倒角。
2工艺概述采用在空心墩顶实心段底部倒角上铺设事先预制好的10 cm厚钢筋混凝土盖板,形成底模。
为了减轻钢筋混凝土板(底模)的承受重量,顶部实心段分两次浇筑:首先浇筑0.6m高的实心段,待已浇筑段混凝土达到一定强度后,再浇筑顶部2.5m高实心段。
后浇筑墩身混凝土重量依靠已浇筑0.6m高段形成的钢筋混凝土结构支撑。
先浇筑段与后浇筑段混凝土经过养护后形成一个整体共同作用。
钢筋混凝土封底盖板连同桥墩混凝土一起成为桥墩的一部分,无须取出,待下一个桥墩封顶再预制相同的盖板。
3施工工艺3.1盖板预制3.1.1盖板结构尺寸根据空心桥墩顶部空心形状及封顶面积设计出所预制盖板的结构及尺寸,盖板结构可根据其封顶面积的大小及吊装难易程度将其整体或分段预制。
一般厚在10cm以内钢筋混凝土盖板每块面积不易大于8 m3、长宽比例应为1:1.25时盖板混凝土因结构尺寸原因产生裂缝的几率最小,受力效果最佳。
铁路双线桥墩混凝土裂缝控制分析
铁路双线桥墩混凝土裂缝控制分析铁路双线桥墩混凝土裂缝控制分析【摘要】作为铁路双线桥墩混凝土施工过程中的常见质量问题,裂缝的出现会严重影响着铁路工程的整体质量。
本文主要通过简单介绍双线桥墩混凝土的类型及控制原那么,并对铁路双线桥墩混凝土裂缝问题提出几点控制对策。
【关键词】双线桥墩;混凝土;裂缝在铁路工程施工中,最为常见的问题就是混凝土裂缝,其对铁路工程的质量造成极大的影响。
其中,在铁路双线桥墩混凝土施工中,裂缝主要是由于温度、压力、收缩等因素引起。
工程实践说明,温度应力与混凝土几何尺寸之间具有非线性的关系。
因此在施工中必须要重视混凝土的抗力及温度等外在因素,并进行合理的控制,以预防裂缝的出现。
1 铁路双线桥墩混凝土的类别与控制原那么在铁路双线桥墩混凝土施工中,因温度应力造成的裂缝,可根据其成因分为两大类:在浇筑混凝土的前期,水化热量会使混凝土的温度快速升高,再加上混凝土外部的散热条件不一致,容易导致混凝土的外表与内部出现温度梯度,外表出现较大的拉应力,而内部出现较大的压应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度后就会导致其外表出现裂缝;混凝土浇筑完成几天后,混凝土从高温逐渐降为低温,假设不采用有效的措施进行控制,就会导致混凝土出现收缩或变形,并因此受到地基及结构边界等条件的约束,从而引起温度应力,当应力大于混凝土的抗拉强度后,就会导致混凝土出现裂缝。
因温度应力和混凝土几何尺寸之间具有非线性的关系,故通过提高混凝土的“抗力〞与降低外来“应力〞的原那么进行控制。
2 铁路双线桥墩混凝土裂缝的控制策略2.1 选用合理的混凝土材料在铁路工程施工中,混凝土配合比的设计非常关键,必须要从满足工程施工要求、耐久性要求及强度要求等方面进行考虑。
在设计混凝配合比的过程中,必须要在满足各项要求的根底上尽可能减少三相体的变化,并利用试样调整好三相体的体积。
因此,必须要严格按照要求进行选料。
无论是水、水泥,还是水灰比,都要进行精细的计算,并通过试拌调整以确定,以保证所选用的才能能满足工程耐久度及强度等要求。
桥墩桥台的问题及解析
关于桥墩、桥台的问题及解析一、桥墩及桥台的受力解析:桥墩的受力:它承受上部结构传来的竖直力、水平力和弯矩外,还要承受风力、流水压力、波浪力在海洋环境中以及可能发生的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力;桥台的受力:它承受着上部结构传递的竖直力、水平力的同时,还需挡土护岸、承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力;二、桥墩及桥台的分类解析:桥墩的分类1、桥墩类型按力学特点分类1、重力式墩台1梁桥重力式墩:矩形墩、圆端形墩、圆形墩、尖端形桥墩2拱桥重力式墩:普通墩、单向推力墩2、轻型型墩台空心墩、桩柱式桥墩及双柱式桥墩、各式柔性墩2、桥台类型1、重力式桥台:按形状——矩形桥台、U形桥台、T形桥台、耳墙式桥台、矩形埋式及十字埋式等2、轻型桥台:梁式桩柱式、锚定板式桥台拱式八字形、U形桥台、Ⅱ形、E形、靠背式框台、组合式、空腹式、齿槛式、再补充一种形式叫拼装式墩台;三、桥墩及桥台的区别解析:桥梁的支承结构为桥台与桥墩;桥台是桥梁两端桥头的支承结构,是道路与桥梁的连接点;桥墩是多跨桥的中间支承结构,桥台和桥墩都是由台墩帽、台墩身和基础组成;桥墩桥墩一般系指多跨桥梁中的中间支承结构物;它除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外,还承受风力、流水压力、及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力;桥台设置在桥梁两端,除了支承桥跨结构外,它又是衔接两岸接线路堤的构筑物;既要能挡土护岸,又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力;因此,桥梁墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性,而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求,避免在上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移;桥台重力式桥台的类型:重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同,有多种形式;常用的类型有U形桥台,埋置式桥台,八字式和一字式桥台等;重力式桥台在铁路桥上还有T 形桥台,十字形桥台等其它型式;1、U形桥台:U形桥台由台身前墙台帽、基础与两侧的翼墙组成,在平面上呈U字形;U 形桥台构造简单,基础底承压面大,应力较小,但圬工体积大,桥台内的填土容易积水,结冰后冻胀,使桥台结构产生裂缝;2埋置式桥台桥台台身埋置于台前溜坡内,不需另设翼墙,仅由台帽两端的耳墙与路提衔接;图15-2a为直立式埋置桥台;15-2b为后倾式,它使台身重心向后,用以平衡台后填土的倾覆力矩,但倾斜度应适当;埋置式桥台,台身为圬工实体,台帽及耳墙采用钢筋混凝土,当台前溜坡有适当保护不被冲毁时,可考虑溜坡填土的主动土压力;因此,埋置式桥台圬工数量较省,但由于溜坡伸入桥孔,压缩了河道,有时需要增加桥长;它适用于桥头为浅滩,溜坡受冲刷较小,填土高度在10m以下的中等跨径的多跨桥中使用;当地质情况较好时,可将台身挖空成拱形,以节省圬工,减轻自重;轻型桥台1、薄壁轻型桥台薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等,如图所示;在一般情况下,悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高、撑墙式与箱式的模板用量较高;薄壁桥台的优点与薄壁墩类同,可依据桥台高度,地基强度和土质等因素选定;2、支撑梁轻型桥台单跨或少跨的小跨径桥,在条件许可的情况下,可在轻型桥台之间或台与墩间,设置3~5根支撑梁;支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下;梁与桥台设置锚固栓钉,使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力;此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力;3、轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土,如地形许可,也可做成耳墙,形成埋置式轻型桥台并设置溜坡;4、框架式桥台一般为双柱式桥台,当桥较宽时,为减少台帽跨度,可采用多柱式,或直接在桩上面建造台帽; 框架式桥台均采用埋置式,台前设置溜坡;为满足桥台与路堤的连接,在台帽上部设置耳墙,必要时在台帽前方两侧设置挡板;5、组合桥台1锚定板式桥台:锚定板式桥台有分离式和结合式两种形式;分离式是台身与锚定板、挡土结构分开,台身主要承受上部结构传来的竖向力和水平力,锚定板设施承受土压力;结合式的锚定板结构与台身结合在一起,台身兼做立柱和挡土板;2过梁式,框架式组合桥台:桥台与挡土墙用梁结合在一起的桥台为过梁式的组合桥台,使桥台与桥墩的受力相同;四、桥台及桥墩的的类型解析:桥台位于两端,支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物;其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外;还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用;桥台一般是石砌或,轻型桥台则采用;桥台布置桥台的常用高度不超过10米,少数高达20米左右;一般以桥头路基填土高度确定桥台的高度;桥梁全长在满足桥孔排洪或桥下交通要求的前提下,可在桥头修筑高桥台、高路堤,也可用引桥取代高路堤,延长桥梁长度,这主要取决于桥位附近地形、地质、土石方调配、合理使用土地及环境美化等方面的条件;在采用高桥台、高路堤时,应慎重考虑技术上的安全可靠,以及多占用土地的长期损失,不宜单纯追求节省而压缩桥梁长度;例如,山区跨谷桥不宜在陡峻山坡上修筑高桥台;城市桥梁因取土不易、影响市容,也往往避免高路堤而采用引桥;桥台须承受拱脚的水平推力,对地基要求较高,采用拱桥跨越V形狭谷,将桥台布置在岩石谷坡上,有利于承受拱脚推力,是往往一种较好的桥式布置;桥台背后的土压力和基础周围路基填土的重量,势必增大地基中的应力和变形,因而易引起桥台后仰和前移,对建筑在松软地基上的桥台,尤应特别注意;桥台附近路基,应以砂砾等渗水土填筑,并应加强地表排水,避免雨水渗入路基;或设置盲沟,尽快疏干渗入的水分;在严寒地区,为防止填土冻害,对填料及施工质量更应从严要求;这些措施对保证路堤稳定,减少台后土压,至关重要;桥台类型按结构形式,桥台可分为带翼墙和不带翼墙的两大类;带翼墙的桥台以采用八字形翼墙图a较为普遍;这种翼墙的作用在于:挡住桥台两侧的路基填土,保证桥头路基稳定,并引导水流顺畅地进入桥孔;如对翼墙无导流要求时,也可采用和台身齐平的一字形翼墙桥台;它构造简单、施工放线较方便;为减少桥台工程量,并有效地抵挡台后填土压力,桥台可利用埋入台后路基中的拉杆锚固,做成锚杆式桥台或设锚定板做成锚定板桥台;也可利用填土压重,做成倒T形桥台;小桥桥台可利用桥跨结构及地面下的支撑相互支持,做成支撑式桥台等;这些桥台均具有轻巧的特点,统称为轻型桥台;如使用得当,都能收到技术上或经济上的较好效果;桥台不带翼墙的桥台在桥台两侧设置锥体填方,其坡面须作必要的防护如砌石,其作用和八字翼墙相同;铁路桥梁因列车行驶轨道位置固定,需要的台身宽度较窄,台身又往往较高,取消翼墙,代以锥体填方,技术、经济效果较好,故使用较多;不带翼墙的桥台构造形式,常用的有U 形、T形、埋置式、耳墙式等多种;①U形桥台图b;台身由支承上部结构的前墙和两边侧墙垂直于前墙组成U形伸入路堤,侧墙外设置锥体填方;因其结构简单,整体性强,施工简易,故在城市、公路桥梁上用得较多;铁路上只用于桥跨较小的低矮桥台;因台身较窄,当桥台较高时,两边侧墙内侧坡面在下部交遇而变成实体,圬工数量将急剧增加而不经济;②T形桥台;为铁路桥所常用,公路桥和城市桥,则因此种桥台狭窄而不用;台身由前墙和与其垂直的后墙组成T 形;前墙支承上部结构;后墙平行线路,墙顶设道碴槽,承托桥跨和路堤间的线路上部建筑;两者用途不同而又形成整体,具有结构合理、适应性较强、圬工量也较省的优点;③埋置式桥台图c;因台身埋置于锥体填方内而得名,适用于桥头路堤较高、跨度较大的桥梁,具有台身短、圬工量省的特点;在台顶两侧有带耳墙和不带耳墙的两种形式;耳墙须用钢筋混凝土筑成;为减少并有效地抵抗台后土压,台身一般做成后仰的形式,也称后仰式埋置桥台;在公路桥梁中尚有桩柱式埋置桥台,耳墙做在台帽上,也是一种轻型桥台;埋置式桥台的锥体填方大部伸出桥台前缘,有侵占桥下过水面积、易受水流冲毁的缺点;故埋置式桥台多用于旱桥及桥下水流缓慢的桥梁;在桥跨和台高的搭配上,宜选择较长跨度,避免锥体填土前缘对邻近的桥墩产生单侧斜坡土压;④耳墙式桥台;由两片耳墙及前墙组成,仅有少量台身埋在椎体坡面以下图d,也具有减少圬工的特点,但钢筋混凝土耳墙构造较复杂,施工也较困难,在中国目前不如前三者使用普遍;桥墩位于的中间部位,支承相邻两跨上部结构的建筑物;其作用是将上部结构传来的荷载,可靠而有效地传给基础;桥墩布置桥墩的位置和桥梁上部结构的分跨布置密切相关,应通过技术经济比较决定见;如跨河桥的桥墩应考虑到深水或不良地基会对桥墩基础施工带来的各种困难,冰凌、漂木或泥石流,会增加桥墩额外的负荷,布置桥墩时,应特别慎重;地形陡峻的V形深谷,宜以较大跨度跨越,避免在沟底设置高桥墩;当桥下净空无特殊要求,河床及地基情况允许采用浅基础桥墩,或为了美化环境,避免高路堤占地太多而修建的旱桥,则以低墩短跨的桥孔布置为好;桥墩类型桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类;重力式桥墩一般为采用混凝土或石砌的实体结构;墩身上设墩帽,下接基础;它的特点是充分利用圬工材料的抗压性能,借自身的较大截面尺寸和重量承受竖直方向和水平方向的外力,具有坚固耐久,施工简易,取材方便,节约钢材等优点;缺点是圬工量大,外形粗大笨重,减少桥下有效孔径,增大地基负荷;当桥墩较高,地基承载力较低时尤为不利图a;桥墩重力式桥墩多采用简单的流线型截面形状,如圆端墩、尖端墩、圆角形墩等,以便桥下水流顺畅地绕过桥墩,减少阻水及墩旁冲刷;当水流方向变化不定或与桥梁斜交时,宜采用圆形墩;对受流冰影响的桥墩,应在上游端设破冰棱;非城市的旱桥及不受水流影响的桥墩,则宜采用便于施工的矩形截面;轻型桥墩针对重力式桥墩的缺点而出现的桥墩,具有外形轻盈美观,圬工量少,可减轻地基负荷,节省基础工程,便于用拼装结构或用滑升模板施工,有利于加速施工进度,提高劳动生产率等优点,目前正得到迅速发展;实现轻型桥墩的主要途径为:改用强度较高的材料,改变桥墩的结构形式和桥墩受力情况;①空心桥墩;外形似重力式桥墩,但它是中空的薄壁墩;可采用钢筋混凝土现浇或为预应力混凝土拼装结构,较适用于高桥墩;中国襄渝线襄樊—重庆紫阳汉水桥,3号墩高米基顶以上,壁厚60厘米,是中国目前最高的铁路桥墩;联邦德国修建的奥地利欧罗巴桥墩高146米,壁厚仅35~55厘米;②构架式桥墩;以桁架、刚架为主体的轻型桥墩;如铁路桥采用的钢塔架墩图b,常与明桥面钢梁配合使用,有全桥轻巧,对地基要求低,墩高适应范围大的特点;在城市、公路桥上常采用X形、Y形、V形等刚架式桥墩图c、d、e,外形优美,结构新颖;这类桥墩并有减小上部结构计算跨度的优点;但结构受力较为复杂,在设计中应予以注意;③薄壁桥墩;多为采用滑模施工的钢筋混凝土结构;因薄壁墩顺桥方向的尺寸纤细,受纵向水平力时易产生挠曲变形,故又称柔性桥墩;利用桥跨结构将若干个柔性桥墩顶和邻近的刚性桥墩台顶以铰或固结相连,形成多跨超静定结构,可使全桥纵向水平力主要由刚性桥墩台承担,极大地改善了柔性墩的受力情况,是近年来发展起来的一种墩台新体系;④桩柱式桥墩;为桩式、双柱式、单柱式桥墩图f、g、h的统称;多采用就地灌筑钢筋混凝土建造,也有采用预制构件拼装,或将打入桩组成排架式墩图f的;在桩式或双柱墩中,桩柱的长细比较大时,也具有上述薄壁桥墩的特点,是柔性桥墩的另一种结构形式;。
双线铁路“T”形托盘式顶帽应力分析
双 线铁路 “ T ” 形 托 盘 式 顶 帽 应 力 分 析
穆 伟
( 1 . 重庆 中设工程设计股份有限公司 , 重庆
田 璐
4 5 0 0 0 0)
4 0 4 1 0 0 ; 2 . 中铁 工程设计咨询集 团郑州设计院 , 河南 郑州
摘
要: 为分析特殊 的“ T ' , 形托盘 式顶帽在荷载作 用下应 力分布 的特征 及布 筋特点 , 结合茂 湛铁路 石 门特 大桥实例 , 采 用空 间有
a ) 正面
图1 “ T” 形托盘式顶帽构 造( 单位 : c m)
0 . 8 1 T I , 托盘顶为 圆端 形 ( 圆端半径 2 . 5 m) 过 渡到墩顶截面 ( 圆端
半径为 1 . 5 m) , 托盘顶底 的直线段 长度 6 . 0 I T I 不变, 桥 墩为 圆端 形截面 , 直线段长 6 . 0 m, 半径 1 . 5 1 1 3 , 直坡 。顶 帽上部为 T形实体 块, 上部 为类 似道碴槽板 结构 , 纵桥 向为 2 . 2 m, 横 桥 向与梁 顶面
和净高 以及公 路 3 5 i n简支 梁对孔 的要求 。另外为 了装配 式 , 批量化施工及后期维 修 , 更换 的方 便 同样采用 3 2 n l 的跨 度 , 这就 要求本桥墩纵桥 向拉 宽 , 托盘处做 成短悬臂 状 以满 足要求 。主要 尺寸如 下 : 纵桥 向顶帽 总宽 度 为 5 . 2 I l l , 横桥向 1 1 . 2 i n , 顶 帽高
第4 1卷 第 3 0期
2 0 1 5年 1 0月
山 西 建 筑
S HANXI ARCH I TECTURE
Vo 1 . 41 No. 30
Oc t . 2 0 1 5
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标 系为 参照 。其 中混凝 土单 元采 用 sl e5单 元 oi 4 d 建 立 ,单 元长 X宽 ×高一 般 为 1c X 1c × 0m 0m 1c 模 型单位 采用 国际单位 , 限元模 型 单元 离 0m。 有
散 图如 图 2 8 墩高 ) 假 定墩 身 以下基础 为 刚性 , (m 。
墩底 固结 , 其余 无约 束 。 1 . 载组合 4荷 本 次 计算 采 用 墩顶 最 不利 荷 载 组合 及 各 组合 下 的支 座荷 载值 如表 2所 示 , 计算 中竖 向力 、 向 纵
图 2 有 限元模 型单 元离 散 图 和 横 向水平 力 都均 布于 支座 下座 板顶 面 。
客运专线双线直坡矩形桥墩顶帽应力分析
蔡建业
罗国庆
1 . 筑材 料及 应 力控制 指标 2建
等级 为 C 0 其 弹 性模量 E = .5× 1 a 泊松 5, c35 0Mp ,
比u= ., 体应 力控 制指 标见 表 l 02 具 。
墩身混 凝土 强度等 级为 C 5 3 ,其弹 性模量
道勘 与设 测 计
客运专线双线直坡矩形桥墩顶帽应力分析
蔡 建业 罗国庆
武汉 40 6 ) 3 0 3 ( 中铁第四勘察设计院集团有 限公司桥梁处
【 摘
要】 以客运专线直坡矩形桥墩为分析对象, 采用 ass ny 软件计算桥墩顶帽
应 力 , 到应 力控制 位置 。通 过分析桥 墩顶 帽应 力流流 向 , 得 指导桥墩 顶 帽的 实际
4 0. 9 05 5 6 . 7 50 4 0 . 6 72
52 . 0 84
4 1. 9 89 49. 6 81 4 8 . 5 87
5 2 . 1 89
4 8 . 7 15 4 3 . 8 56 48. 4 81
00 . 5 . 77 00 .
三种 工况 中最 不利荷 载 组合 , 以下 主要针 对在 工况
- - —
27 1
2。 3j 10 l3 1S 5 1 55
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述
顶帽应 力 , 到应力控 制位 置 , 析桥墩 顶帽应 力 得 分 流流 向, 指导桥 墩顶帽 的实 际配 筋和采 用合理 的结
构形式 。桥墩 立面 、 面 以及桥墩 顶支座 布置 图如 平
本文 以客 运专 线 ,线 间距 50 . m,轨道 类型 为 C T 型板 式无砟 轨道 , 计 时速 3 0 m/, R SI I 设 5 k h 适用
配筋和采用合理的结构形式。通过建立不同高度的桥墩模型 , 分析比较 了 在最不 利荷载作用下, 桥墩顶帽应力值变化情况, 得到桥墩顶帽应力变化规律。 【 关键词】 客运专线 桥墩顶帽 最不利荷载 应 力流
箱梁 的桥墩 设计 为背景 , 用 ass 件计算 桥墩 采 ny 软
1 概
11 墩工 程概 况 .桥
2计算结 果
通过 初步 比较 工况 12 3 墩 高计算 结果 , 、、 各 分 析得 到工 况 3双 线双 孔 重载主 力+ 向附加力 ) ( 横 是
27 .9 13 . 0
支 承 垫 石
C0 5
墩身
C5 3
25 .0
9 . 4
l. 1 8
22 .5
08 .3
1 - 限元模 型 的建立 3有
采用 大型通 用 有 限元 软件 ass ny 建立三 维 空间 有 限元模 型进 行计 算 , 算分 别采 用 L I m、 m、 计 =. 8 5 1m 高的桥 墩为例 。 5
E= . c3 3× 1 a 泊松 比u 02 垫 石混 凝土 强度 0Mp , 。 .; =
表 1 建筑 材料 及应 力控 制指 标( 单位 : a MP )
部位 混凝土 强度等级 轴心抗拉 f
31 .0
中心受压 仃
1. 08
偏 心受压 盯 b
1. 68
有箍筋及斜筋时 无箍筋及斜筋时 主拉应力仃 州 主拉应力o
表 2 墩顶最不利荷载组合及支座计算荷载( 单位: l )
荷 载 组 合 工 () 1 () 2 () 3
荷载方向
竖 向力
纵桥 向 水平力
00 .
00 . 00 . 00 .
横桥 向 水平力
5 . 77
O0 . 5 . 77 00 .
竖向力
纵桥 向 水平力
图 1 示 。其 中 z1 固定支座 ,2为横 向活动 支 所 为 Z
座 , 3 纵 向活动支座 , 4为多 向活动支座 。 z 为 Z
梁 跨 为无砟 轨 道预 应 力混凝 土 双线 单箱 单 室简 支
5 0. 10 . 1
30 4
. 10 , n 1 5
—
5 10 S 5 15 0 1 .. 32
. 14 2 .
4 64 0 . 00 . 00 .
横桥 向 水平力
5 . 77
●
竖 向力
纵桥 向 水平力
OO .
00 . 00 . 00 .
横桥 向 水平力
l 65 9.
00 . 1 65 9 . 00 .
Z1
Z2 Z3 Z 4
5 0 . 0 99
回
l
I
. ’【l { 1 窜 母 /
、
l
40 5
20 6
l
I
20 0
20 0
a 立 面布 置图 )
b 平面及 墩顶 支座布 置图 )
图 1 桥墩 及墩 顶支座 布置 图 ( 单位 :m) c
与设计 _ ■ 铁 勘 冒 道;  ̄ 1WA U V YAN E I 0 0 1 L Y S R E D D SGN 2 1 ()