张花高速猛洞河大桥桥梁荷载试验仿真分析
大跨径连续刚构桥静载试验研究及仿真分析
大跨径连续刚构桥静载试验研究及仿真分析戴 兵1,吕毅刚2(1.炎汝高速公路建设开发有限公司,湖南长沙 412500; 2.长沙理工大学,湖南长沙 410004)摘 要:桥梁结构的静载试验可以检验桥梁的整体受力性能、评价桥梁结构的实际承载能力,是各类桥梁施工质量控制及评定的重要手段。
该文以某大跨径连续刚构桥为例,通过对该桥的现场静载试验与有限元模型仿真分析,对该桥整体受力性能和承载能力作出了评价,为大跨度预应力砼桥梁的性能评估提供参考。
关键词:桥梁;静载试验;承载能力;有限元模型;仿真分析中图分类号:U445.7 文献标志码:A 文章编号:1671-2668(2010)05-0136-07某三跨(48m+60m+30m)变截面预应力砼连续刚构桥,全长140.60m(见图1),桥面宽为0.5 m(防撞栏)+11.5m(行车道)+0.5m(防撞栏)。
上部结构为变截面箱形梁,单箱单室双向预应力构造,箱梁截面平均高度由跨中的1.425m渐变到根部的4.625m(或2.925m),梁高变化规律呈1.65次方抛物线。
箱梁顶面设2%单向横坡,采用15cm 厚砼桥面铺装。
每个桥台布置2个盆式橡胶支座。
主墩为双壁钢筋砼桥墩。
荷载等级为汽车超-20,挂车-120。
该文通过静载试验和有限元分析,对该图1 大桥立面布置(单位:m)桥的整体受力性能和承载力进行评价。
1 试验仿真分析及车辆布置1.1 静载试验工况(1)工况一:纵桥向按第2跨(主跨)跨中最大正弯矩布置荷载,横桥向为中载,控制截面位置为图1中的4-4截面。
(2)工况二:纵桥向按第1跨(边跨)最大正弯矩布置荷载,横桥向为中载,控制截面位置为图1中的1-1截面。
(3)工况三:纵桥向按1#墩最大负弯矩布置荷载,横桥向为中载,控制截面位置为图1中的7-7截面。
1.2 测点布置(1)挠度截面选择及测点布置。
选取图1中的1-1截面~6-6截面作为挠度的测试截面,每个测试截面的测点布置见图2。
大跨径连续刚构桥静载试验研究及仿真分析
17 3
采用有 限 元 软件 ANS YS进 行 分 析 。试 验 时 , 桥面 只沿纵 向铺 设 了 5 2 宽 的桥 面 铺 装 , 能 . 5m 为 全面反 映结构 的实 际 受 力 情况 , 铺 设 的桥 面转 化 未 为活 载进行 补 偿 。在有 限元 仿 真 分析 中 , 用 S l 采 o—
中 图分 类 号 : 4 . U4 5 7 文献标志码 : A 文 章 编 号 :6 1 6 8 2 1 )5 0 3 —0 17 —2 6 (0 0 0 — 1 6 7
某 三跨 ( 8m+ 6 4 0m+ 3 变截 面 预应 力 砼 0m)
部 的4 6 5m( 2 9 5 m) 梁 高 变 化 规 律 呈 1 6 . 2 或 . 2 , .5 次 方抛 物线 。箱梁 顶面 设 2 单 向横 坡 , 采用 1 m 5c
截面。
1 2 测 点 布 置 .
图 2 挠 度 和应 变 测 点布 置 ( 位 : 单 m)
( )应 变截 面选择 及测 点 布置 。选 取 图 l中的 2
1 、 —4及 7 —1 4 —7截 面作 为应 变 的测 试 截 面 。采
用外 贴式 电阻 式应 变 片 , 个 测试 截 面 的应 变 片布 每 置 如 图 2所示 。采用 应 变采集 仪对 每个 测点 的应 变
连续 刚构 桥 , 全长 1 0 6 见 图 1 , 面宽 为 o 5 4 . 0m( )桥 . m( 防撞栏 ) 1 . 行 车 道 ) . 防撞 栏 ) + 1 5m( +o 5 m( 。 上部结构 为 变截面 箱 形 梁 , 箱单 室 双 向预应 力 构 单 造, 箱梁 截面平 均高 度 由跨 中的 1 4 5m 渐 变到 根 . 2
江门大洞大桥特殊检测及维修加固设计
广东建材2010年第5期大洞大桥位于江门市省道S270古崖线线上,桥面宽13m,全长770m,于1990年建成通车。
大洞大桥引桥上部结构为17×16m钢筋混凝土简支T梁,下部结构为双柱式桥墩,轻型桥台;主桥上部结构为52.5m+80m+52.5m的预应力T构加挂梁,下部构造为空心腹式薄壁墩。
设计荷载为汽-20,挂-100,主桥结构简图如图1所示。
大洞大桥桥址位于珠三角冲积平原,淤泥深厚、地质松软,在施工过程中产生桥台位移,后对桥台进行加固,并增设反压护道;在运营过程中发现墩柱倾斜、支座剪切、主桥T构下沉等病害。
为保证该桥运营的安全性及长久性,先后对该桥进行了桥梁定期常规检测、主桥线形测量、主桥静载试验、下部结构检测及墩柱静载试验,并综合分析检测结果,给出了维修加固设计。
1定期常规检测利用桥梁检测车对桥面系、上部结构、下部墩台进行外观检测,并派遣蛙人对水下基础部分进行摄影、检测。
桥梁定期常规检测结果主要为:⑴在T构牛腿位置未设置伸缩缝,桥面铺装层破损严重。
⑵引桥16mT梁均存在竖、斜向裂缝;部分梁端顶死,造成混凝土破损、钢筋外露。
⑶主桥T构在牛腿、顶板、封锚端、0#块横隔板位置均存在裂缝、渗白浆现象,部分裂缝贯通整个箱室,且宽度超过规范允许值。
⑷全桥橡胶支座均在不同程度的老化、分层、剪切变形等病害。
⑸鉴于主桥T构部分裂缝超宽裂缝贯通全室,部分支座破坏严重,根据交通部颁《公路桥涵养护规范》,该桥被评为四类桥。
病害成因分析:⑴根据裂缝形态以及桥梁竣工图纸资料,T构箱内顶板产生裂缝的可能原因有顶板未配横向预应力钢束;纵向预应力钢束密集,施工时预应力管道压浆不实;锚固区应力集中等。
⑵牛腿产生裂缝的原因有预应力锚端的高压力;挂梁的支反力;伸缩缝传递的汽车冲击力。
⑶0#块横隔板产生裂缝的主要原因是横隔板承受强大的竖向剪力,导致主拉应力偏大。
⑷根据该桥所处的高软基区域,且含水量达100%,江门大洞大桥特殊检测及维修加固设计谭能亚(江门市市区市政设施管理监督站)摘要:通过对新会大洞大桥常规检测、上部结构荷载试验、下部结构倾斜检测以及荷载试验,综合分析检测数据,认为病害产生的主要原因是车辆超重和软土地基,针对桥梁病害进行维修加固设计,为所处软土地基的桥梁检测、加固提供了很好的借鉴。
江门大洞大桥特殊检测及维修加固设计
( 主桥 T构在 牛 腿 、 板 、 锚 端 、#块 横 隔板 位 3 ) 顶 封 0
置均存 在裂 缝 、 白浆现象 , 分裂 缝 贯通 整个箱 室 , 渗 部 且
宽度超 过规 范允 许值 。
() 桥 橡胶 支 座 均 在不 同程度 的老 化 、 层 、 4全 分 剪切 变 形等病 害 。
及 长 久性 , 后 对 该桥 进 行 了桥 梁 定 期 常规 检测 、 桥 先 主 线 形测 量 、 桥 静载 试 验 、 部 结构 检 测 及 墩柱 静 载试 主 下 验, 并综合 分 析检测 结果 , 出 了维修加 固设 计 。 给
() 产 生裂缝 的原 因有 预应 力锚 端 的高 压力 ; 2 牛腿 挂 梁 的支 反力 ; 伸缩 缝传 递 的汽 车冲击 力 。
大洞大 桥桥 址位 于珠三 角 冲积 平原 ,淤 泥 深厚 、 地
质松 软 , 在施 工 过 程 中产 生 桥 台位 移 , 对 桥 台进 行 加 后 固, 并增 设反 压护 道 ; 运营 过程 中发现 墩柱 倾斜 、 座 在 支 剪 切 、 桥 T构下沉 等病 害 。为 保证 该桥 运 营 的安全 性 主
广东建材 21 年第 5 00 期
检测与监理
江 门大洞大桥特殊检测及维修加 固设计
谭 能亚 ( 门市 市区市政 设施 管理监 督站) 江
摘 要 :通过对新会大洞大桥常规检测、 上部结构荷载试验、 下部结构倾斜检测以及荷载试验, 综合
分 析 检 测 数 据 , 为 病 害 产 生 的 主 要 原 因 是 车 辆 超 重 和 软 土 地 基 , 对 桥 梁 病 害 进 行 维 修 加 固 设 计, 认 针 为 所 处 软 土地 基 的桥 梁 检 测 、 固提 供 了很 好 的借 鉴 。 加
斜拉扣挂法吊装钢管拱桥拱肋受力及施工过程稳定性分析
大 桥采 用 “ 两 岸齐 头并 进 ” 的方 式 吊装 , 横 撑 按 照从
拱脚到拱顶的次序依次编号。其具体实施步骤如表
1 所示。
有 限元模 型 , 验 算 了支承 扣塔 的 混凝 土过 渡墩 受力 性 能及 吊装 过 程 中稳 定性 能 。计 算 结 果 表
明: 过 渡墩在 拱 肋 吊装过 程 中无拉 应 力且 整 个结 构 系统稳 定性 能 满足规 范要 求 ; 最 大 悬臂 阶段
为整 个 吊装 过程 中稳 定 系数 最 小工 况 ; 考 虑 扣塔 与否 对 最 大悬臂 阶段稳 定 系数 影响 不 大 , 为简 化计 算 , 可 直接 运 用主拱 肋加 扣 索有 限元模 型分析 吊装过程 稳 定性 。
体 吊装施 工布 置 如 图 l 所示。
图 1 猛洞河 大桥缆 索 吊装 一斜拉扣挂 法整体 布置图 ( 单位: c m)
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 8 — 0 2 作 者简介 : 汤浩南 ( 1 9 7 9 一 ) , 男, 工程师 , 研究方 向: 路基路面工程 、 桥 梁结构稳定性 分析等。
第3 9卷第 3期
2 0 1 3年 9月
湖
南
交
通
科
技
Ⅵ, 1 . 39 No . 3
HUNAN COMMU NI C A T 1 0N S C I E NCE AN D T E CHNOL OGY
S ( - p. 2 01 3
文 章编 号 :1 0 0 8 - 8 4 4 X( 2 0 1 3) 0 3 — 0 0 7 6 — 0 3
岩溶论文:吉峰3#高架桥人工挖孔桩溶洞处理施工方案
岩溶论文:吉峰3#高架桥人工挖孔桩溶洞处理施工方案摘要:吉峰3#高架桥位于湖南张花(张家界至花垣)高速公路湘西自治州境内,全桥400米,桥区地处岩溶低山—溶蚀洼地地貌单元。
桥区地质复杂,溶洞发育,基础采用人工挖孔桩基础,本文对该桥挖孔桩施工过程中的溶洞处理施工施工方法进行介绍,希望对同类工程施工有所帮助。
关键词:岩溶人工挖孔桩溶洞处理施工方案一、工程概况湖南省张花(张家界至花垣)高速公路路线全长147.592km,是湖南省高速公路网规划“五纵七横”路网中的重要组成部分。
张花高速公路吉峰3#高架桥位于湘西自治州永顺县抚志乡境内,跨径10*40m,桥面净宽2*11m,桥梁起止桩号k81+558~k81+958,全长400m。
上部结构采用预应力砼(后张)t梁,下部结构桥台采用柱式台,4、5、6、7号桥墩采用空心薄壁墩,其余桥墩采用柱式墩,墩台桩基础施工采用人工挖孔桩。
设计共计60根桩,其中1.8m直径40根,2.0m直径8根,2.2m直径12根,桩基础总延长米1860m,长度18m至45 m不等。
二、地质特点分析地形地貌:属岩溶低山~溶蚀洼地地貌单元,地形起伏大,相对高差达64m。
高架桥近垂直跨越k81+740~k81+800段的岩溶冲沟,沟底岩溶漏斗呈串珠状分布。
地层岩性:从新到老依次为:①少量地表洼地堆积的0~50cm的松散种植土;②从桥两侧向桥中的岩溶冲沟依次增厚的粘土,厚度从1m到20m逐渐增厚,局部溶沟内大层厚度较大时,具“上硬下软”的特点,即浅部多呈硬塑,往下含水量增高,渐变为可塑~软塑状态;③其余均为白云质灰岩,白色,微风化,局部为褐红色夹泥岩和岩质较硬的砾状结构,桥区均有分布,厚度巨大。
较完整的微风化白云质灰岩为桩端持力层。
水文地质:地表未见水体,大气降水后,沿竖直溶蚀裂隙、溶沟、溶槽等就地下渗,少量形成地表临时径流,由上坡向岩溶冲沟汇集,通过冲沟内岩溶漏斗、落水洞后,排泄于地表100m以下的暗河中。
长沙理工大学岩土导师介绍周德泉
1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 4 1 4 项。 篇
中南大学学报.2012,43(5) : 1926-1931(EI 收录) 岩 土 力 学 , 2011,32(5):1309-1314 (EI 收录) 铁 道 科 学 与 工 程 学 报 , 2011,8(3):25-29 中外公路,2011,31(3):10-15 中外公路,2012,(3):14-18 中外公路,2010,30(6):17-21 实验力学,2009,(4):558-562 公路与汽运,2009. :106-109 (5) 北京: 人民交通出版社,2010 武汉:武汉理工大学出版社,2010 北京: 人民交通出版社,2011 2009 年湖南省自然科学奖三等奖
长沙市雨花区万家丽南路二段 960 号长沙理工大学土木与建筑学院
导师本人签名
科研论文、专著及获奖项目名称 Character and Dimension Effect of Long Spiral Mud-Jack Bored Pile’s Pressure-Settlement Curve[J]. Experimental Comparison Study on Behavior of Combined Piles Composite Foundation[J] 近 三 年 主 要 埋深组合群桩复合地基的沉降模式与模型试验 验证[J]. 空隙岩体与溶洞充填混凝土竖向变形特性对比 试验研究[J]. 沉积粉煤灰工程特性试验研究[J].
研究生指导教师基本信息简况表
填表单位:土木与建筑学院
姓 名 周德泉 □是 □是 √否
填表日期 2012-6-6
性 别 √男□女 □是 √否
是否博导 是否为外聘导师 出生年、月、日 出生地 最后学历 最后学位 本科毕业学校名称 硕士毕业学校名称 博士毕业学校名称 职 称
海螺猛洞河大桥施工优化技术措施
海 螺 猛 洞 河 大 桥 施 工优 化技 术 措 施
匡韶 华 ,单晓 东
( 1 . 湖南省张花高速公路 建设开 发有限公 司, 湖南 张家界 4 2 7 0 0 0 ;2 . 中交第四公路工程局 有限公 司, 北京 1 0 0 0 2 2 )
摘
要 :在钢 管 混凝 土拱桥 施 工过 程 中, 依 据 多年施 工经验 、 设备 配备情 况 及猛 洞 河 大桥
工, 规避了风险 , 有效 的实现了质量 、 安全 、 进度的同 步开 展 。主要 优化技 术措 施如 下 。
2 . 1 主拱 圈与 拱座预 埋 钢管对 接 采用活 性对接
设 计 主拱 圈第一 吊装 节段 采用 铰轴钢 管 与拱座
收稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 5 - 2 7 作者简介 : 匡韶华 ( 1 9 8 1 - ) , 女。 主要从事公路桥梁工程 造图( 单位: m m )
间及气 温变化 不定 , 若 采用 预焊 管对 位栓接 , 则有 可
能 导致 4根预 焊 管 与立 柱 4根 主 管对 位 出现偏 差 ,
法 兰螺栓 无法 安装 , 同时 两岸 端 较 高 的立 柱 设 有 的 预偏 值也 无 法 保 证 准 确 , 为此采取立柱接头 ( 预 焊 管) 与立 柱桁 架一 并 加工 、 吊装 ( 如图 8 ) , 这 样 就 可
撑, 其中拱顶设一道 “ 一” 字横撑 , 其他立柱位置设
l 2道 “ 米” 字 撑 。拱 上 立 柱 采 用 四肢 钢管 混 凝 土 格
构柱 , 主管 问设纵 系梁 、 横 系梁及 纵横斜 撑 。立柱 顶
设 钢箱 截 面 盖 梁 , 盖梁 顶板设 2 % 横坡 , 跨 中梁 高 1 . 4 m。桥 面板 为一 联 1 4×1 9 . 4 3 m 先 简支 后 桥 面
永吉高速公路.doc
永吉高速公路永吉高速公路是指湖南境内永顺至吉首高速公路,简称永吉高速,起点位于永顺县泽家镇海洛村,途经芙蓉镇、罗依溪、古丈,在吉首市区与包茂高速公路对接,终点位于吉首市曙光村东南侧,与吉茶高速公路相接。
下面查阅各类下面站资料得到有关永吉高速公路的相关信息:概述永顺至吉首高速公路为湖南省西北部区域重要省际通道,是湖南省高速公路网规划七纵九横中第七纵重要组成部分,起点设海洛枢纽互通,位于永顺县泽家镇海洛村,该起点有张花高速、永龙高速和本项目一起共三条高速公路在此交汇。
本项目从永顺出发,途经芙蓉镇、罗依溪、古丈、吉首市区与包茂高速公路对接,是湖南省西北部区域通往湖北省的重要省际通道,也是湖南省并入西部开发范畴的高速公路,是促进民族发展的一条团结纽带,是打造湘西黄金旅游走廊的重要基础设施。
终点设吉首西互通,位于吉首市曙光村东南侧,与吉茶高速公路相接。
工程概况永吉高速途经风景名胜区,地质条件极为复杂,工可研究时走廊带桥隧比例为60%,经反复优化后仍高达43%,其中:桥梁72座/21.06km、隧道13座/15.45km,是典型山区高速公路,设计周期相对较长;沿线土地宝贵,耕地资源紧缺;工程艰巨,高桥墩林立;控制性重大工点多如猛洞河、芙蓉镇特大桥、罗依溪特长隧道等;与现有道路干扰大;施工组织、便道修建困难;环保、景观要求高。
设计标准:主线全长84.492公里,技术标准采用双向四车道高速公路,路基宽度24.5米、行车速度80公里/小时,罗依溪、吉首北、吉首西三段连接线总长19.401公里。
服务设施:全线设置监控通讯收费中心1处,养护工区3处,服务区2处,停车区1处,隧道监控站2处,匝道收费站5处。
项目投资:本项目概算总金额94.47亿元,建设总工期为48个月。
大事记2010年10月28日上午,龙山至永顺、永顺至吉首高速公路开工仪式在龙山县举行,这不仅将结束该县境内无高速的历史,更为湘鄂两省西部地区增添了一条出省通道,对于改善区域经济发展不平衡状况和加快西部地区发展有着重要战略意义。
张花高速衬砌混凝土质量检测技术及锚杆检测技术的探讨
探 地 雷 达 系统 检 测衬 砌 厚 度原 理 如 图 1 示 。 所 图 l描述 了探地 雷 达 系 统 的工 作 方 式 , 给 出 了 电 并
磁波反射工作图示 , 用来说 明衬砌厚度的检测原理 。 发射 天线 T发 射 电 磁 波 经 反 射 被 接 收 天 线 E 接收, 通过雷达反射 图像的分析确定反射层 , 来测定 反射波的双程走时 t , 从而确定衬砌围岩界面距离衬
置所在。如图 4所示 , 图像中杂乱 曲线包 围的地方
存在空洞 。 经 打孔验 证 , 此处 有一 最 大深 度 约 0 6m, 围 . 范
约 3m 的 大空 洞 。此 处 必 须 进 行处 理 , 否则 会 给隧
道运营带来不安全隐患 。
14 6
湖
南 交
通
科
技
3 7卷
围岩
2 1 地质 雷达 法检 测衬砌 混凝 土厚 度与 内部 质量 .
2 1 1 探 地 雷达 法原理 ..
1 隧道 传 统 检 测及 无 损 检 测 概 述
山岭隧道质量检测传统方法是对隧道断面上进 行抽样 , 选取检测测点 ( 或者 测线 ) 采用钻孔 或开 , 槽 的方法 , 观测 衬 砌 施 工 的质 量 。 由 于其 对 检 测 测
抽样对结构受力不利, 少量抽样代表性差 , 检测结果 往 往 不能反 映隧道 整 体 质 量情 况 , 以做 出全 面 而 难 准 确 的评 价 。
隧道 工程 质量 的无损 检测 技术 是指 在不 影响 结 构 或 构件性 能 的前 提 下 , 过 测定 某 些 适 当 的物 理 通
后, 经电缆传输到雷达主机, 经处理后 , 传输到微机。 在微机中对信号依照幅度大小进行编码 , 并以伪彩
桥梁荷载试验报告
桥梁荷载试验报告一、实验目的本次试验的目的是对桥梁的荷载能力进行测试和评估。
二、实验设备和材料1.模型桥梁:使用比例缩小的桥梁模型进行试验,模型尺寸为1:10。
2.荷载装置:用于产生不同类型和大小的荷载,并施加在模型桥梁上。
3.强度测试设备:用于测量模型桥梁的承载能力和变形情况。
三、实验步骤1.准备工作:a.检查模型桥梁的完整性和稳定性,确保无明显的结构缺陷。
b.确认实验材料的准备情况,包括荷载装置、强度测试设备等。
2.施加静态荷载:a.从小到大,依次施加不同大小的静态荷载,每次荷载施加后等待一段时间,观察模型桥梁的变形情况。
b.测量每次荷载施加后,模型桥梁的位移和变形情况,并记录下来。
3.施加动态荷载:a.使用动态荷载装置施加不同类型和频率的动态荷载,模拟实际桥梁的负载情况。
b.测量每次荷载施加后,模型桥梁的振动情况,并记录下来。
4.强度测试:a.使用强度测试设备对模型桥梁进行承载能力的测试。
b.逐渐增加荷载,直到模型桥梁发生破坏或无法继续承受荷载为止。
c.记录模型桥梁的承载能力和破坏情况。
五、实验结果与分析1.静态荷载结果:a.经过静态荷载试验,发现模型桥梁在不同大小的荷载作用下,发生了不同程度的变形。
指定范围内的荷载下,模型桥梁具备了良好的稳定性和刚度。
b.静态荷载试验结果表明,模型桥梁对于垂直载荷和水平载荷具备了较好的抗力能力。
2.动态荷载结果:a.经过动态荷载试验,发现模型桥梁在不同类型和频率的动态荷载下,会出现振动现象。
b.振动情况的频率和幅度随着荷载类型和大小的改变而变化。
在一些频率下,模型桥梁可能会发生共振现象,导致加剧振动程度。
3.强度测试结果:a.强度测试试验中,模型桥梁在逐渐增加的荷载下表现出较好的承载能力。
b.在其中一荷载阈值下,模型桥梁发生了破坏,破坏形式包括变形、断裂等。
六、结论通过本次桥梁荷载试验,我们得出以下结论:1.模型桥梁在静态荷载下表现出良好的稳定性和刚度。
水电站进场公路桥梁大吨位荷载试验及仿真分析
La g — n a eS ai a s n i lto ay i r eTo n g ttcLo d Te ta d S mu ain An lss o eAp r a hW a ig faHy r p we tto nt p o c yBrd eo d o o rS ain h HUY n T ogl n of A D n-i N a
结 构 采 用 梁 单 元 ,全 桥 分 为 19 4 2个 节 点 、4 8个 单 20
某连接水电站进场公路左右岸的大桥 ,是一座悬 链线空腹 无铰钢 筋混凝 土箱 形拱桥 ,桥梁 净跨径 为
元, 模型的材料参数按 设计图纸取用( 见图 2 图 3 。 、 ) 2 荷载效率系数计 算 )
影 响线 , 后 根 据 影 响线 来 布 置汽 车 荷 载 。然 1 有 限 元模 型 的建 立 )
荷载试验 , 结合大吨位荷载试验 的特点 , 对结构计算和
试 验 数 据进 行 了分 析研 究 。
1 工 程 概 况
采用桥梁结构分析软件 MI Sc i计 算 ,桥 跨 DA / v il
研 究探索 i
第2 8卷 2 1 0 0年 第 7期
水 电站 进 场 公 路桥 梁 大 吨位 荷 载 试 验 及 仿 真 分 析
胡 勇 谭 冬莲
(. 沙市 城 市 建设 投 资 开 发 有 限责 任 公 司 , 南 长 沙 4 0 0 ;. 安 大学 , 1 长 湖 10 0 2长 陕西 西安 7 06 ) 10 4
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控与结构仿真分析的开题报告
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控与结构仿真分析的开题报告一、选题背景现代化交通基础设施建设中,大跨度混凝土连续梁桥已成为一种常见的构筑物,具有施工简便、使用寿命长、维护成本低等优点。
然而,由于其结构高度大、整体性强、载荷复杂等特点,施工中存在很多难点,如:施工局部裂缝、预应力松弛、变形过大等,这些问题极易引发结构损坏,影响桥梁的使用寿命和安全性。
因此,如何在大跨度预应力混凝土连续梁桥施工过程中,有效地监控结构状态并预测可能的问题,具有极其重要的现实意义。
二、研究目的本文旨在研究大跨度预应力混凝土连续梁桥施工中的监控方法和结构仿真分析,通过实时监测结构的变形和应力变化情况,并对数据进行分析和处理,使得施工过程中的问题能够及时得到解决。
三、研究内容1. 大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控系统的设计;2. 施工监控数据的采集、处理和分析;3. 结构的有限元仿真分析,包括静力和动力分析;4. 结合监控数据和仿真分析结果,对结构施工过程中遇到的问题进行探讨。
四、研究方法1. 借鉴已有文献,综合考虑各种监控手段的特点,设计大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控系统;2. 利用传感器等设备,实时采集监控数据,并进行处理和分析;3. 选用ANSYS等有限元软件,搭建大跨度预应力混凝土连续梁桥的静力和动力仿真模型,并进行分析;4. 结合监控数据和仿真分析结果,对结构施工过程中遇到的问题进行探讨。
五、研究意义建立有效的大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控系统和结构仿真模型,可以提前发现结构存在的问题,并针对问题做出相应的处理措施,保证结构施工的安全性和稳定性。
此外,本文的研究成果还可为类似结构工程的设计和施工提供参考。
六、进度计划1. 完成文献综述和选题的论证和开题报告,预计时间为1周;2. 设计大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控系统,采集监控数据,并进行处理和分析,预计时间为4周;3. 利用有限元软件建立大跨度预应力混凝土连续梁桥的静力和动力仿真模型,并进行分析,预计时间为4周;4. 结合监控数据和仿真分析结果,对结构施工过程中遇到的问题进行分析和探讨,预计时间为3周;5. 撰写并完成论文,预计时间为3周。
猛洞河大桥拱肋安装的安全设计和安全管理
来 阐述 所采 取 的安全措 施 。
主索重载安全系数
牵引索
牵 引索 安 全 系 数
3 . 2 ( 3 . 0 ] )
2 6
3 . 0 ( 2 . 0 ] )
第3 9卷第 4 期
2 0 1 3年 l 2月 湖南交通
科
技
V o 1 . 3 9 No . 4
De c. 201 3
HU NAN C OMMU NI CA T I O N S CI E NCE AN D T EC HNOL 0G Y
文章编号 : 1 0 0 8 - 8 4 4 X ( 2 0 1 3 ) 0 4 - 0 0 9 7 - 0 3
=
× t 。 0 0 +
_5 0 6 . 4 9 MP a
小于[ r o ] : 2 7 3 M P a ( 材质 1 6 M n ) , 强度满足要求。
2 )稳定 性验算 :
=P / + F= 4 0 8 . 3 t / ( o . 6 4 X 5 0 9 . 6 c m )=
1 . 1 . 3 扣塔 安全 设计
7
-
7
Z 、
/、
扣塔为刚架 , 属超静定结构 , 在此采用有限元软
件进行受力计算 。 从图 1 可以看出, 最不利工况下 , 张家界侧 的扣
塔最 大拉 应 力 为 5 5 2 MP a , 最 大 压应 力 为 7 2 8 MP a ,
l 2 5 M Pa
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 9 — 2 2 作者简介 : 蔡志丹 ( 1 9 7 8 - ) , 男, 工程师 , 主要从事高速公路建设和管理工作。
湖南省高速公路网规划监理实施细则
第一章总则1.1 工程项目概况本项目是湖南省高速公路网规划“五纵七横”路网中的第二横——浏阳(赣湘界)至花垣(湘渝界)高速公路的重要组成部分。
张花高速公路地处湘西北,位于张家界市和湘西自治州境内,起于张家界,与常张高速公路相接,终于湘西自治州的花垣县,与吉茶高速公路相连,途经张家界永定区、永顺、保靖、花垣三县。
项目路线起于张家界市阳湖坪镇,顺接常张高速公路,经吉首大学边缘,跨S306、张清公路及S228,经三家馆、在鸭坪跨澧水、到达青坪、经关峰,于哈妮宫上游1.2km跨越施河,到抚志,再于海螺电站上游约1公里跨越猛洞河,经泽家以南,沿钟灵山工业园边缘,跨酉水,绕过保靖县城东南梅花乡规划区,沿G209布线到复兴镇跨花垣河,沿花垣规划区西面边缘经止地至排楼,与吉茶高速公路相接。
路线全长146.848km,其中张家界市永定区境路线长32.22km,湘西州永顺县境路线长67.896km,湘西州保靖县境路线长37.21km,湘西州花垣县境路线长9.522km。
全线主线按双向四车道高速公路标准建设,设计速度为80公里/小时,路基宽度为24.5m(整体式)、2×12.25(分离式);全线路面结构以沥青混凝土路面为主。
桥涵汽车荷载等级:公路—Ⅰ级。
设计洪水频率:特大桥1/300,其他桥涵、路基1/100。
1.2 监理工作范围J9监理合同段起讫桩号K119+300~K137+920.256全长18.69km,工程监理范围为路基、桥涵、互通立交、绿化、路面工程及交通安全设施的施工准备阶段,施工阶段,缺陷责任期阶段监理及交、竣工验收等的有关工作。
1.3 监理工作内容1)根据总监办的监理规划编制监理实施方案;2)熟悉合同文件,了解施工现场,熟悉设计图纸;3)参与交桩、联测和设计技术交底工作,审查承包人提交的复测成果和施工图设计;4)督促和检查承包人建立及实施质量保证体系;5)主持召开第一次工地会议和常规工地会议;6)发布开(复)工令,批准单项工程开工报告;7)审核承包人授权的常驻现场代表的资质,以及其它派驻到现场的主要技术、管理人员资质;8)验收承包人的工地试验室,审核其人员资质;9)建立监理的试验、检测工作体系,独立开展监理的试验检测工作;10)审批承包人拟用于本工程的原始材料,成套设备的品质以及工艺试验和标准试验;11)审查承包人施工组织设计,审查承包人实施本工程的施工方案及主要方法或工艺;12)审查承包人拟用于本工程的机械装备的性能与数量;13)审查分包合同和分包人的资质,控制重要外购成品件或半成品件的质量;14)审批承包人提交的年度计划、季度计划、月计划、旬计划,并督促承包人实施进度计划,核批承包人的修正计划;15)要求承包人按照已审批设计图纸合同条件、技术规范和监理程序进行施工,通过旁站、巡视、检测、试验和分部、整体验收等手段全面监督,检查和控制工程质量;16)签发中间交工证书;17)调查、处理工程质量缺陷事故,出现重大质量事故时,督促承包人按照规定上报有关部门;18)发布停工令;19)对已完工程进行准确的计量和审查;20)签认中期支付凭证;21)根据工程变更程序发布变更令;22)受理合同事宜,根据合同规定进行评估和处理;23)根据合同规定处理违约事件,协调争端,在仲裁过程中作证;24)编制监理工作月报、季报和年报;25)对承包人的交工申请进行评估,组织对拟交工工程的检查和验收;26)签发交工证书;27)督促、检查承包人按工程管理部门和业主的要求编制竣工文件;28)编制监理方面的竣工文件;29)监督承包人认真执行缺陷责任期的工作计划,检查和验收剩余工程,对已交工工程中出现的缺陷、病害调查原因并确定相应责任;30)签发工程缺陷责任终止证书;31)签发最终支付证书;32)配合业主的竣工验收和工程移交工作;33)其它。
海螺猛洞河特大桥索塔的有限元分析
跨 径 L 一2 1 8 3m, 矢 高 f 一4 . 1 矢 跨 o 5 . 8 净 o 5 8 8m,
比为 1 5 5 / . 。拱 圈 采 用 悬 链 线 , 轴 系 数 为 1 6 。 拱 . 5
猛 洞河 两岸 山体 陡峭 , 施工 场地受 高 山峡谷 限 制 , 河
道 无通航 运 输条 件 。基 于此 , 螺 猛 洞 河 特 大桥 主 海 桥施 工 拟采 用无 支架斜 拉扣 挂缆 索 吊装工 艺 。
张家界 岸后 锚端 水平 线夹 角 一2 . 7 , 4 2 。花垣 岸后 锚
端水平 线 夹角 =2 . 。 8 4 。缆索 吊机 由吊装 系统和 稳
定 系统组 成 , 扣扣 挂 系 统 由扣 索 系统 和稳 定 系 统 斜 组成 , 吊装 系统 由吊塔 、 吊锚 及 吊装 索 缆 等 构 成 , 扣 索 系统 由扣塔 、 扣索 锚结构 及 钢绞 线扣 索等 组成 , 稳 定 系统 由平衡索 和抗 风索 等构 成 。缆 吊系统 总体 布
置 如图 1所示 。
85 击 6主 索
4 52 9 .3
湖 南省 湘西 自治州 , 跨 猛 洞 河 , 位 处 距 水 面 约 横 桥
2 0m , 深 约 3 4 水 0m。 海 螺 猛 洞河 特 大 桥 主桥 为上 承式 钢 管砼 拱 桥 , 主拱 圈计 算 跨径 L一2 5m, 高 厂=4 . 6 净 5 矢 6 3 4m,
报 ,0 0 3 ( ) 20 ,3 3 .
收 稿 日期 :0 1 0 —1 21- 5 3
1 66
公 与 汽 运 Hih a s Auo t e p l ai s g w y tmoi pi t n vA c o
卷扬机 7 ,
悬索桥高大塔柱裂缝仿真及安全性评估分析的开题报告
悬索桥高大塔柱裂缝仿真及安全性评估分析的开题报告一、研究背景及意义悬索桥是一种大跨度、高效率的桥梁结构,其在交通运输和城市建设中具有重要作用。
但是,悬索桥在风荷载、地震、锚固系统等方面存在诸多安全隐患,对于大型悬索桥而言,塔柱的裂缝问题也是极为重要的安全问题。
因此,对于悬索桥高大塔柱裂缝仿真及安全性评估分析的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容本文主要研究悬索桥高大塔柱裂缝问题,以洛阳新安江大桥为研究对象,通过有限元仿真技术及相关分析工具,对悬索桥塔柱应力场、变形特性及裂缝扩展情况进行模拟和分析,并评估其安全性。
具体研究内容包括以下几个方面:1.悬索桥塔柱应力场分析及特点研究,建立塔柱有限元模型,分析塔柱受力情况,探讨应力分布规律及其对裂缝产生的影响。
2.洛阳新安江大桥塔柱裂缝检测及裂缝扩展特性研究,通过现场检测数据分析,掌握桥梁的实际病害情况,了解裂缝的初始状态和扩展趋势。
3.有限元仿真技术模拟洛阳新安江大桥塔柱的裂缝扩展过程,并验证模拟精度。
4.基于有限元分析结果,对洛阳新安江大桥塔柱的安全性进行评估和分析,为桥梁的维护与保养提供科学依据。
三、研究方法1.文献调研法:收集和整理相关文献,了解悬索桥塔柱的应力特点、裂缝产生与扩展规律、有限元仿真技术及相关分析软件等方面的研究现状。
2.现场调查法:对洛阳新安江大桥进行现场勘测,获取桥梁实际情况和裂缝检测数据。
3.有限元仿真法:建立洛阳新安江大桥塔柱的有限元模型,仿真塔柱的受力情况、变形特点和裂缝扩展过程。
4.统计分析法:对仿真结果和检测数据进行统计和分析,评估洛阳新安江大桥塔柱的安全性。
四、研究难点1.洛阳新安江大桥塔柱的结构复杂,需要建立复杂精细的有限元模型。
2.塔柱裂缝的产生与扩展情况难以精确地预测,对仿真模型的精度要求较高。
3.悬索桥高大塔柱裂缝的模拟与分析需要使用大量的计算资源和软件工具,计算时间较长。
五、预期成果1.建立基于有限元的悬索桥高大塔柱裂缝仿真模型,并对洛阳新安江大桥进行裂缝模拟和分析。
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3 ) 盖梁 、 风撑差值按节点荷载补人;
4 ) 立柱差值按节点荷载以立柱长度 占累计长
度 的 比例按 节点 荷 载补 人 。 2 . 4 仿真 模型计 算 结果
④ 力偶 、 力矩单位 : k N・ m。
2 . 2 加 载 车辆参 数
试验加载可根据 J T G D 6 0 — 2 0 0 4 给 出的标准车 辆荷载类似的载重车进行加载 , 但实际情况 中常采 用后八轮 的工程车辆进行加载 , 加载汽车拟采用 的 4 0 t ( 车重 + 荷重 ) 载重 车加载 , 加 载车轴重及 轴距 尺寸如图 2 所示。
4 期
朱
明, 等: 张花高速猛洞河大桥桥梁荷载试验仿真分析
荷载作用在拱脚处单元上 ;
8 1
② 位移 、 挠度 :向上为 “+ ” , 向下为 “一” , 单
位: mm。
2 )主梁 、 拱肋 差值及沥青 、 护栏荷载按梁单元
均 布荷载 补人 ;
③ 力、 反力 : 向上为“+” , 向下为“一” , 单位 :
型, 验证 了设计荷载( 公路一I 级) 作用下计算值与设计值相吻合、 结构动力计算频率值及振动
形 式与设 计相 吻合 , 为加载 计 算提 供 基本模 型 , 按 照现 行规 范检 算 了控 制截 面在 设 计荷 载 ( 公 路 一I 级) 作 用 下的 内力 、 应 力、 变 形等效 应 , 以及确 定加 载 车辆数 、 加载 位置 、 加 载效 率。 关键 词 : 钢 管 混凝 土拱桥 ; 荷 载试 验 ;仿真 分析 ;试验 工 况 ; 加 载效 率 系数
1 . 2 主要 技术标 准
5 )冲击系数 : 依据基本模 型恒 载状态下 的结 构振动频率和 J T G 1 3 6 0— 2 0 0 4的 4 . 3 . 2 取值。 6 )参数假定 : ① 应力 : 压应力为“一 ” , 拉应力为“ +” , 单位:
M Pa
1 )设计车 速 : 8 0 k m/ h ; 2 )设计 荷 载 : 公路一 I 级;
=
3 )《 公 路 桥涵 设 计 通 用 规 范 》 ( J T G D 6 0—
2 0 o 4 ) 。
4 6 . 3 6 4 r n , 净跨 径 Z 。= 2 5 1 . 8 8 3 m, 净 矢 高f o =
4 5 . 8 1 8 m, 矢 跨 比为 1 / 5 . 5 , 设 计 拱 轴 线 采 用 悬 链 线, 拱轴 系数 m :1 . 6 5 。采用 空腹 梁式 拱上 建筑 ; 桥
第3 9卷第 4 期
2 0 1 3年 l 2月
湖
南
交
通
科
技
Vo 1 . 3 9 No . 4 De e . 2O1 3
HUN AN C OMMUN I C AT I O N S C I E NC E AND T E CHNO L OG Y
文章 编号 : 1 0 0 8 — 8 4 4 X( 2 0 1 3 】 0 4 - 0 0 8 0 — 0 3
中图分 类号 : U 4 4 8 . 2 2 文 献标 识码 :B
1 工 程 概 况
1 . 1 桥 梁说 明
( 内侧 波 形护栏 ) 。
1 . 3 主 要依据
1 )《 张花高速 公路 猛洞 河大 桥施 工 图设 计》
( 湖南省交通规划勘察设计 院) ; 2 )《 公路桥梁承载能力检测评定规程》 ( J T G / T
J 2 1 — 2 0 1 1 ) ;
张花高速 公路 K 8 5+ 3 4 4猛洞 河大桥 主跨 为
2 5 2 m( 净跨 径 ) 上 承式 钢 管 混 凝 土 拱 桥 , 主拱 圈 为
整体式结构 , 由两条拱肋组成 , 拱肋为等截面四管全
桁式构件 。主拱 肋计 算跨径 z = 2 2 5 m, 计算矢高 . 厂
2 结 构 仿 真模 型
2 . 1 计 算参数
面系左右幅分离 , 行车道板采用 1 4 X 1 9 . 4 3 m桥面 连 续 简支小 箱梁 。猛 洞河 大桥 实景 如 图 l 所示。
1 )恒 载 : ①拱 肋 : Q 3 4 5 ;②拱 肋 及立柱灌 注 砼: C 5 5 ; ③主梁砼 : C 5 0 。 2 )设计荷载: 公路 I 级, 车道均布荷 载标准值 l 0 . 5 k N / m, 集中荷载标准值 3 6 0 k N 。 3 )车道荷载 : 双向 6车道 、 单向 3 车道偏载 。
张 花 高 速猛 洞 河大 桥 桥 梁 荷 载试 验仿 真分 析
朱 明 , 刘 让 汝
( 1 . 湖南 省张花高速公路建设开发有限公司 , 湖南 张家界 4 2 7 0 0 0 ; 2 . 湖南省交通建设质量监督试验检测中心 , 湖南 长沙 公路 海螺猛洞河大桥施 工图设计》 及相 关设计 变更 文件建立模
4 )纵横 向折减 系数 :
① 双向 6车道折减系数 : 6× 0 . 5 5 ( 横 向折减 )
× 0 . 9 7 ( 纵 向折 减 )= 3 . 2 0 1 。
② 单向 3车道折减系数 : 3× 0 . 7 8 ( 横向折减 )
图 1 猛 洞 河 大 桥 实景 图
× 0 . 9 7 ( 纵 向折 减 )= 2 . 2 7 0 。
依据《 张花高速公路海螺猛洞河大桥施工 图设 计》 及相关设计变更 文件建立模型 , 验证设计荷载
3 )桥梁宽度 : 全宽 2 4 . 5 m, 半幅桥面组成 为: 0 . 5 m( 外 侧 防 撞 栏 杆 )+1 1 1 3 1 ( 行 车 道 )+0 . 5 I l l
收 稿 日期 :2 o 1 3 — 0 9 — 2 2
作者简介 :朱
明( 1 9 7 9 一 ) , 男, 高级工程师 , 主要从 事高速 公路建设 管理 。