UHPC套拱加固技术在柏垭子隧道中的应用研究

1

作者 刘琴宝 朱小明 +2 位作者 吕维东 王庆 蒲建军 《山西建筑》 2024年第17期148-151,共4页

通过调研国内公路隧道套拱加固技术,分析了UHPC套拱的应用场景,提出了适用于两车道公路运营隧道的UHPC套拱预制单元划分,并依托实际工程分析了套拱装配施工中的质量控制等关键问题。研究表明:UHPC套拱的应用场景为衬砌结构厚度不足伴随... 通过调研国内公路隧道套拱加固技术,分析了UHPC套拱的应用场景,提出了适用于两车道公路运营隧道的UHPC套拱预制单元划分,并依托实际工程分析了套拱装配施工中的质量控制等关键问题。研究表明:UHPC套拱的应用场景为衬砌结构厚度不足伴随衬砌裂缝等严重病害缺陷,既有建筑限界富余不足以使用传统混凝土套拱加固的公路隧道;两车道公路隧道UHPC套拱宜划分为拱顶、左右拱肩、左右拱腰、左右墙脚共7个单元进行预制,叠合式套拱应增加与既有衬砌的连接;套拱单元精准安装就位技术是套拱装配施工的关键技术,直接决定了套拱加固的成败,研发一款适用于装配式套拱加固施工的公路隧道专业设备是保证施工质量的关键。10 cm厚度UHPC套拱在柏垭子隧道中加固效果良好,可为同类型病害运营公路隧道的维修加固提供借鉴。 展开更多

关键词 衬砌加固技术 uhpc套拱 套拱装配施工技术 加固效果

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圬工拱桥UHPC加固方案分析

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作者 崔德军 《黑龙江交通科技》 2024年第4期109-113,117,共6页

针对圬工拱桥开裂突出的问题,在介绍圬工拱圈设计计算理论的基础上,结合圬工拱桥的实际运营情况,利用断裂力学理论,分析了圬工拱圈的开裂原因,提出了运用超高性能混凝土(UHPC)加固圬工拱桥的加固方案。通过红岩桥的应用验证,结果表明使... 针对圬工拱桥开裂突出的问题,在介绍圬工拱圈设计计算理论的基础上,结合圬工拱桥的实际运营情况,利用断裂力学理论,分析了圬工拱圈的开裂原因,提出了运用超高性能混凝土(UHPC)加固圬工拱桥的加固方案。通过红岩桥的应用验证,结果表明使用所提方案加固后的拱桥各截面都能满足正常使用极限和承载能力极限状态要求。 展开更多

关键词 圬工拱桥 拱圈 裂缝成因 uhpc 加固

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基于桁架-拱模型的钢筋UHPC矩形梁抗剪承载力计算方法

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作者 余自若 夏文敏 +2 位作者 安明喆 王月 韩松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期16-29,共14页

超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete, UHPC)在铁路桥梁中有着广阔的应用前景,UHPC梁的抗剪承载力计算是UHPC结构设计的重要部分。针对钢筋UHPC矩形梁,利用数值分析方法,分析剪跨比、纵筋配筋率、箍筋配筋率、钢纤维掺量等... 超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete, UHPC)在铁路桥梁中有着广阔的应用前景,UHPC梁的抗剪承载力计算是UHPC结构设计的重要部分。针对钢筋UHPC矩形梁,利用数值分析方法,分析剪跨比、纵筋配筋率、箍筋配筋率、钢纤维掺量等各因素对梁抗剪承载力的影响;在传统桁架-拱模型的基础上单独考虑钢纤维的增强作用,把钢纤维作为桁架模型中的受拉斜腹杆并根据厚壁圆筒原理推导钢纤维提供的抗剪承载力,结合UHPC的材料特征和UHPC矩形截面构件的抗剪设计特点,建议斜压腹杆倾角和软化系数等关键参数的取值,提出能考虑钢纤维掺量和几何特征的UHPC矩形梁抗剪承载力计算公式;以国内外147根UHPC矩形梁的抗剪试验结果验证计算方法的正确性和适用性。结果表明:建议的UHPC矩形梁抗剪承载力公式计算结果与实测值吻合较好,相比常用的国外UHPC结构设计规范建议方法,方法得到的结果与实测值更为接近;钢纤维对梁的抗剪承载力有显著贡献;纤维掺量和纤维几何特征对梁的抗剪承载力有明显影响。 展开更多

关键词 uhpc 矩形梁 桁架-拱模型 钢纤维 抗剪承载力

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UHPC装配式路基边坡拱形骨架结构设计及工程应用

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作者 杨凯翔 《价值工程》 2023年第24期123-125,共3页

为解决传统混凝土路基边坡结构耐久性差、施工缓慢、构件“粗苯厚重”的问题,以实际工程为依托,结合UHPC新材料,通过技术创新、结构设计、性能测试和施工工艺等研究UHPC装配式路基边坡拱形骨架结构在工程中的应用。研究成果可形成成套... 为解决传统混凝土路基边坡结构耐久性差、施工缓慢、构件“粗苯厚重”的问题,以实际工程为依托,结合UHPC新材料,通过技术创新、结构设计、性能测试和施工工艺等研究UHPC装配式路基边坡拱形骨架结构在工程中的应用。研究成果可形成成套的路基边坡结构生产与施工新工艺,减少现场施工作业人员,有效提升工程品质,为UHPC材料在小型预制构件中的应用提供新方向。 展开更多

关键词 uhpc 路基边坡 拱形骨架 预制构件 六棱块

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基于PBL-栓钉组合剪力键的钢-UHPC组合桁式拱桥节点拉拔性能研究 被引量：7

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作者 邵旭东 陈玉宝 +1 位作者 何广 赵旭东 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期33-40,共8页

为研究概念设计的1000 m钢-UHPC组合桁式拱桥新结构中拱肋-腹杆节点构造形式、UHPC强度对节点拉拔性能的影响,及新型PBL-栓钉组合剪力键应用于拱肋-腹杆节点的有效性,设计制作缩尺比为1∶5的4种采用不同剪力键形式(1对PBL剪力键+2排栓钉... 为研究概念设计的1000 m钢-UHPC组合桁式拱桥新结构中拱肋-腹杆节点构造形式、UHPC强度对节点拉拔性能的影响,及新型PBL-栓钉组合剪力键应用于拱肋-腹杆节点的有效性,设计制作缩尺比为1∶5的4种采用不同剪力键形式(1对PBL剪力键+2排栓钉、2对PBL剪力键+3排栓钉、2对PBL剪力键、3排栓钉)的拱肋-腹杆节点模型进行拉拔试验,并进行缩尺、足尺模型有限元分析。试验和缩尺有限元分析结果表明:采用PBL-栓钉组合剪力键、仅采用PBL剪力键、仅采用栓钉的拉拔试件的破坏模式分别为UHPC拱肋剪切破坏、锚固区UHPC拔出、栓钉拉断;采用PBL-栓钉组合剪力键的试件最大安全系数为2.43,满足设计要求。根据足尺有限元模型结果,采用PBL-栓钉组合剪力键的拱肋-腹杆节点总用钢量少,拉拔性能好,设计合理;UHPC的抗压强度对节点的拉拔性能影响不大;适当提高UHPC的抗拉强度可提高节点的拉拔极限承载力。 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桁式拱桥 拱肋-腹杆节点 PBL剪力键 栓钉 组合剪力键 拉拔试验 抗拔性能 有限元法

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钢-UHPC组合桁式拱桥拱肋与腹杆节点性能试验研究 被引量：6

6

作者 邵旭东 陈玉宝 +2 位作者 何广 赵旭东 王洋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期54-66,共13页

钢-UHPC组合桁式拱桥的提出,有望解决特大跨径拱桥造价高、难以施工等难题。对1000m钢-UHPC组合桁式拱桥拱肋与腹杆关键节点的受力性能进行了研究,计算表明,在荷载基本组合作用下节点拉、压杆的轴力均超过10000kN,为保证节点处钢和UHPC... 钢-UHPC组合桁式拱桥的提出,有望解决特大跨径拱桥造价高、难以施工等难题。对1000m钢-UHPC组合桁式拱桥拱肋与腹杆关键节点的受力性能进行了研究,计算表明,在荷载基本组合作用下节点拉、压杆的轴力均超过10000kN,为保证节点处钢和UHPC两种材料牢固结合,通过节点受力分析和优化研究,提出了一种带混合连接件钢接头的UHPC箱型拱肋与钢腹杆新型节点连接构造。对最不利受力的节点制作了1∶5缩尺模型,不考虑箱型拱肋底板和腹板对节点受力的贡献,开展了平面三向加载试验和抗拔试验。试验结果表明:平面三向加载试验中节点的破坏模式为UHPC拱肋一侧开裂,另一侧压溃,但节点连接保持完好;抗拔试验中节点的破坏模式为UHPC拱肋沿钢接头的轮廓剪切破坏;平面三向加载试验中,钢腹杆的极限荷载是设计荷载的2.72倍,且UHPC拱肋的名义开裂应力为13.36MPa,是设计应力的1.85倍,表明节点的承载能力和抗裂性能满足设计要求;钢接头与UHPC拱肋结合面的抗剪性能和抗拔性能满足正常使用极限状态和承载能力极限状态的要求。 展开更多

关键词 特大跨径拱桥 拱肋与腹杆节点 钢-uhpc组合结构 平面三向加载试验 抗拔试验

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基于DIC技术的UHPC箱型拱试验全过程研究

7

作者 徐安祺 周建庭 +2 位作者 张嶷 孙航行 陶伟 《混凝土》 CAS 北大核心 2019年第8期37-42,共6页

为研究超高性能混凝土(UHPC)拱在静载试验下的受力性能及开裂破坏的全过程,基于数字图像相关(DIC)技术,采用数字散斑图像的匹配追踪分析方法,分析了L/4截面单点加载情况下UHPC拱表面从加载到破坏的相对变形分布和变形规律。结果表明:通... 为研究超高性能混凝土(UHPC)拱在静载试验下的受力性能及开裂破坏的全过程,基于数字图像相关(DIC)技术,采用数字散斑图像的匹配追踪分析方法,分析了L/4截面单点加载情况下UHPC拱表面从加载到破坏的相对变形分布和变形规律。结果表明:通过分析试件表面广义主应变场的时变规律,可准确描述UHPC拱裂缝出现及开展的全过程;随着荷载的增大,控制截面的挠度相应变化,传统测量方法测得的挠度与DIC技术所得具有较高的一致性;使用DIC技术可以准确判断UHPC拱表面初始开裂的时间、位置以及裂纹的走向。研究方法与结论对于准确表述UHPC结构的受力状态及裂缝开展过程具有重要意义,也为混凝土结构的安全监测与力学性能检测研究提供了新途径。 展开更多

关键词 uhpc拱 DIC技术 广义主应变场 传统测量 安全监测

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UHPC在城市钢箱系杆拱桥桥面铺装中的优化设计 被引量：2

8

作者 郭俊峰 《北方交通》 2021年第12期19-22,共4页

为优化城市钢桥面铺装的设计,以广州从化文化项目钢箱系杆拱为工程背景,建立了全桥有限元计算模型,对桥面铺装参与主梁受力和桥面铺装作为恒载不参与主梁受力的主梁位移值进行比较,得到了桥面铺装参与主梁受力对主梁和全桥结构变形的影... 为优化城市钢桥面铺装的设计,以广州从化文化项目钢箱系杆拱为工程背景,建立了全桥有限元计算模型,对桥面铺装参与主梁受力和桥面铺装作为恒载不参与主梁受力的主梁位移值进行比较,得到了桥面铺装参与主梁受力对主梁和全桥结构变形的影响;提出了设计方案、比选方案一和比选方案二这三种桥面铺装方案,分析了三种方案在各荷载及荷载组合下的受力和变形,分析了其受力特点,并从受力、造价和使用性能各方面进行比较,得到最优方案。 展开更多

关键词 城市桥梁 系杆拱桥 钢桥面铺装 uhpc 优化设计

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广州海心桥主桥设计 被引量：1

9

作者 杨勇 胡会勇 +1 位作者 乐小刚 周昱 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期119-126,共8页

广州海心桥是跨越珠江的人行景观桥,整体造型采用“琴鸣绢舞,岭南花舟”的概念,主桥采用拱跨198.152 m的曲梁斜拱中承式钢拱桥,拱梁固结。该桥共设置2条步道,二者在边跨部分平面呈分叉分幅布置,中跨合并成整幅,标准桥宽15 m。拱肋采用... 广州海心桥是跨越珠江的人行景观桥,整体造型采用“琴鸣绢舞,岭南花舟”的概念,主桥采用拱跨198.152 m的曲梁斜拱中承式钢拱桥,拱梁固结。该桥共设置2条步道,二者在边跨部分平面呈分叉分幅布置,中跨合并成整幅,标准桥宽15 m。拱肋采用二次抛物线的形式并向东倾斜10°,矢高57.95 m,矢跨比1/3.4,采用等高变宽圆端形箱形断面,拱肋桥面以下至拱脚范围采用超高性能混凝土(UHPC)包裹钢箱混凝土组合结构。主梁平面为半径129.1 m向东侧弯曲的曲线梁,中跨为单箱三室横向变高的钢箱梁,边跨为分幅单箱单室钢箱梁。吊杆采用GJ15-19挤压锚固钢绞线拉索,向心布置,共23根。拱肋插入水中拱座,下接20 m×20 m承台,并与其下的9根∅3 m型钢混凝土抗推桩共同抵抗水平推力。经计算,结构变形、刚度、人行舒适性及抗风、抗震、防撞性能均满足要求。该桥采用大节段整体吊装的快速化施工技术。 展开更多

关键词 中承式拱桥 人行桥 曲梁斜拱 uhpc包裹钢箱混凝土组合结构 型钢混凝土抗推桩 施工方案 桥梁设计

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旧危石拱桥典型病害及其加固措施 被引量：1

10

作者 蒋淼 《黑龙江交通科技》 2023年第10期53-56,共4页

目前大部分石拱桥建造时间较早,规范过时,设计荷载较低,已经无法满足日益增长的交通需求,其自身承载能力也在不断下降从而影响了结构的安全性。废弃旧桥建造新桥费时费力,那么采用旧危桥梁加固技术,既可以节约成本和时间,也可以保留石... 目前大部分石拱桥建造时间较早,规范过时,设计荷载较低,已经无法满足日益增长的交通需求,其自身承载能力也在不断下降从而影响了结构的安全性。废弃旧桥建造新桥费时费力,那么采用旧危桥梁加固技术,既可以节约成本和时间,也可以保留石拱桥的风貌。在总结分析传统石拱桥加固方法的优缺点的基础上,介绍了超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete)套箍加固既有石拱桥的基本原理及方法。通过有限元模型分析了贵州长顺县摆所大桥采用UHPC加固后的拱圈整体强度变化。有限元分析表明,加固后该拱桥各主拱圈挠度验算与拱脚基础应力验算满足整体“强度-稳定”要求。 展开更多

关键词 石拱桥 病害 uhpc 加固

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成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥主桥施工技术 被引量：9

11

作者 李艳哲 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期9-16,共8页

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥主桥跨径布置为(116+120+336+120+116)m,其中336 m主跨为钢箱系杆拱桥,120 m和116 m边跨为混凝土简支系杆拱桥。根据该桥结构特点,3号主墩采用大块双壁锁口钢板桩围堰施工,墩身采用翻模法施工,将内模作为... 成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥主桥跨径布置为(116+120+336+120+116)m,其中336 m主跨为钢箱系杆拱桥,120 m和116 m边跨为混凝土简支系杆拱桥。根据该桥结构特点,3号主墩采用大块双壁锁口钢板桩围堰施工,墩身采用翻模法施工,将内模作为劲性骨架,外模采用模板脚手架一体化设计;主桥主拱采用缆扣塔合一的缆索吊机吊装、斜拉扣挂法施工,缆索吊锚碇采用永临结合设计,节约了成本;主桥经历了拱肋、铁路梁、公路梁、铁路梁刚性连杆4次合龙,均采用配切合龙;刚性吊杆将铁路主梁连接于拱肋上,采用竖拼接高方案施工;柔性吊杆内穿于铁路刚性吊杆中,并锚固于拱肋上;系杆采用高空托梁法安装,根据加载状态,多次分批张拉系杆,调整和平衡了拱脚推力;公路正交异性钢桥面采用超高性能混凝土铺装,提升了公路钢桥面的耐久性。 展开更多

关键词 公路铁路两用桥 系杆拱桥 主墩 主拱 吊杆 系杆 超高性能混凝土桥面铺装 施工技术

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大跨度钢管混凝土拱桥拱肋弹塑性阶段应力分布特点研究 被引量：5

12

作者 何星传 覃霞 +1 位作者 韦冬炎 彭林欣 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第11期63-69,79,共8页

为了研究大跨径钢管混凝土拱桥拱肋弹塑性阶段截面应力分布特点,以平南三桥为工程背景,分别推导了钢管混凝土拱肋在弹性、弹塑性阶段应力分配的理论公式,并与有限元数值仿真试验计算结果进行对比分析。研究表明:在弹性阶段,钢管与混凝... 为了研究大跨径钢管混凝土拱桥拱肋弹塑性阶段截面应力分布特点,以平南三桥为工程背景,分别推导了钢管混凝土拱肋在弹性、弹塑性阶段应力分配的理论公式,并与有限元数值仿真试验计算结果进行对比分析。研究表明:在弹性阶段,钢管与混凝土应力是按照弹性模量进行分配,超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)的弹性模量大于普通混凝土,因此UHPC的压应力约为钢管的25%,而普通混凝土仅约为18%,同时在该阶段混凝土还具有较大的压应力储备;在弹塑性阶段,钢模量减少,混凝土应力持续增大,混凝土的应力增加到钢管的45%,采用UHPC才能满足其强度需求。因此,将钢管与UHPC组合,通过适当减小钢管壁厚让钢适时屈服进入弹塑性阶段,可在一定程度上发挥UHPC的抗压性能,减少结构用钢量。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱肋 uhpc 应力重分布 有限元 弹性 弹塑性

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惠州鹅城大桥主桥总体设计 被引量：6

13

作者 杨泽伟 胡华 +1 位作者 冀苏伟 赵佳男 《世界桥梁》 北大核心 2022年第6期7-13,共7页

惠州鹅城大桥连接惠州江北中心区与水口中心区,以东江之“水”、惠州之“鹅”为主要元素进行主桥演绎设计,采用(50+180+180+50) m四跨连续斜跨异型下承式系杆拱桥,采用钢梁钢拱结构,拱梁固结、墩梁分离。主桥采用竖向和水平向分离的组... 惠州鹅城大桥连接惠州江北中心区与水口中心区,以东江之“水”、惠州之“鹅”为主要元素进行主桥演绎设计,采用(50+180+180+50) m四跨连续斜跨异型下承式系杆拱桥,采用钢梁钢拱结构,拱梁固结、墩梁分离。主桥采用竖向和水平向分离的组合式支撑体系;拱跨标准段、梁跨标准段及拱梁结合段主梁分别采用分离式双小边箱+工字梁、半封闭双小边箱及全封闭整箱横断面;拱肋系统由主拱肋、副拱肋、主副拱肋间斜杆、副拱肋间曲杆和曲杆间水平拉索组成;吊杆呈空间放射布置,吊杆上锚点通过锚管或锚梁锚固于主拱拱肋内,下锚点通过钢锚箱锚固于主梁外侧斜腹板上;鹅形塔柱为空间曲面塔柱,根部与主梁固结形成整体刚性节点;桥面铺装采用UHPC桥面铺装。主桥施工采用先顶推主梁再梁上少支架竖转架设拱肋的分部顶推和架设方案。 展开更多

关键词 斜跨异型下承式系杆拱桥 钢梁 钢拱 鹅形塔 uhpc铺装 顶推施工 支架竖转 桥梁设计

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800m级钢-UHPC组合桁式拱桥概念设计与可行性研究 被引量：14

14

作者 邵旭东 何广 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期73-82,共10页

提出了一种特大跨径钢-UHPC组合桁式拱桥新体系。新体系拱桥用UHPC箱型拱肋承受巨大的轴力,采用钢腹杆钢横联规避开裂的风险;相比传统混凝土拱桥,新体系拱桥自重大幅度降低;相比钢拱桥,其不存在厚板焊接困难的问题;采用斜拉扣挂分多次... 提出了一种特大跨径钢-UHPC组合桁式拱桥新体系。新体系拱桥用UHPC箱型拱肋承受巨大的轴力,采用钢腹杆钢横联规避开裂的风险;相比传统混凝土拱桥,新体系拱桥自重大幅度降低;相比钢拱桥,其不存在厚板焊接困难的问题;采用斜拉扣挂分多次悬臂合龙施工法,扣索只需承受单次合龙的主拱自重并多次循环利用,施工临时措施费用大大降低,因而具有良好的经济性。通过对跨径800m的钢-UHPC组合桁式拱桥的试设计,结果表明:主拱分3次合龙时,斜拉扣挂只需承担36%的主拱自重,拱肋最大压应力为64.9 MPa,无拉应力,各施工阶段的稳定性、应力、刚度等均满足要求。平均每平米桥面主拱圈材料用量指标为:钢材380kg,UHPC 0.61m3,自重2.03t。对比研究表明新型钢-UHPC组合桁式拱桥具有显著的技术经济优势,可适用于500~1 000m级跨径的拱桥。 展开更多

关键词 桥梁工程 特大跨径桁式拱桥 有限元 钢-uhpc组合 概念设计

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大跨度斜拱曲梁多重组合桥梁原理和应用实践

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作者 宁平华 杨燎原 胡会勇 《城市道桥与防洪》 2024年第11期9-12,M0004,共5页

以广州市海心桥为例,阐述大跨度斜拱曲梁多重组合结构设计原理、构造特点和关键技术。其中钢-混凝土组合空间拱肋、UHPC包裹钢箱混凝土组合拱肋、劲性骨架组合承台、型钢混凝土组合抗推桩和骑跨式组合桥台等创新构造均满足了使用、景观... 以广州市海心桥为例,阐述大跨度斜拱曲梁多重组合结构设计原理、构造特点和关键技术。其中钢-混凝土组合空间拱肋、UHPC包裹钢箱混凝土组合拱肋、劲性骨架组合承台、型钢混凝土组合抗推桩和骑跨式组合桥台等创新构造均满足了使用、景观、受力和耐久性等需要。通过分析比较和实践应用,验证了多重组合具有较好的力学特性和使用性能,使该桥成为目前世界上跨度最大、桥面最宽的斜拱曲梁跨江景观人行桥。 展开更多

关键词 斜拱曲梁 uhpc包裹钢箱混凝土拱肋 劲性骨架组合承台 骑跨式组合桥台 型钢混凝土组合抗推桩

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不同剪跨比高强钢筋超高性能混凝土梁抗剪性能研究 被引量：5

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作者 金凌志 梁曦 +1 位作者 张毅 张猛 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2018年第3期57-62,共6页

为了探究超高性能混凝土（UHPC）简支梁的抗剪性能,对3根有腹筋UHPC简支梁和3根无腹筋UHPC简支梁开展抗剪试验。根据梁的实测抗剪承载力,并基于桁架-拱模型修正高强钢筋UHPC梁的抗剪承载力计算式。结果表明：主拉应变在开裂荷载以前呈... 为了探究超高性能混凝土（UHPC）简支梁的抗剪性能,对3根有腹筋UHPC简支梁和3根无腹筋UHPC简支梁开展抗剪试验。根据梁的实测抗剪承载力,并基于桁架-拱模型修正高强钢筋UHPC梁的抗剪承载力计算式。结果表明：主拉应变在开裂荷载以前呈线性增长,达到开裂荷载后主拉应变激增,应变方向发生突变;在传统桁架-拱模型的基础上,考虑UHPC的软化效应、抗拉贡献及纵筋销栓作用,构建高强钢筋UHPC梁受剪承载力修正式,其计算值与试验值吻合较好。 展开更多

关键词 剪跨比 桁架-拱模型 超高性能混凝土梁 抗剪 承载力公式

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高强钢管-超高性能混凝土拱承载能力研究 被引量：1

17

作者 张怡孝 刘爱荣 +2 位作者 曾鑫彬 傅继阳 黄永辉 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期365-372,共8页

随着高强度材料的发展与应用,以及对轻质大跨工程结构的实际需求,高强钢管-超高性能混凝土组合结构应运而生。高强钢管与超高性能混凝土(UHPC)的结合可以大幅度提高实际工程结构的承载能力,同时也可以有效降低结构自重。通过对3组高强钢... 随着高强度材料的发展与应用,以及对轻质大跨工程结构的实际需求,高强钢管-超高性能混凝土组合结构应运而生。高强钢管与超高性能混凝土(UHPC)的结合可以大幅度提高实际工程结构的承载能力,同时也可以有效降低结构自重。通过对3组高强钢管-超高性能混凝土拱肋模型进行五点对称竖向加载试验和有限元数值模拟,研究了高强钢管与UHPC组合而成的钢管混凝土拱的承载能力,并与已有研究的高强钢管-高强混凝土拱、高强钢管-普通混凝土拱的承载能力进行了对比分析。结果表明:拱肋模型受轴压为主,试件在达到极限承载力的70%之前处于弹性阶段,当拱肋截面上、下翼缘出现拉、压应变时,该截面会发生较大的塑性变形,其中拱脚处应变值最大;UHCFST拱承载能力随着混凝土强度、钢管强度、含钢率和矢跨比的增加而增加,随着长细比的增加而减小。通过参数分析,提出了UHCFST抛物线拱的承载能力设计式,并通过将计算式计算曲线与有限元计算的稳定系数对比,得到99%有限元计算结果都在所提计算式曲线上方,表明该式可以有效预测UHCFST拱平面内弹塑性承载力,可为实际工程设计提供理论参考。 展开更多

关键词 拱肋 高强钢管 超高性能混凝土 静力试验 有限元分析 承载能力

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