系杆拱顶推施工方案及力学性能研究

为了探讨系杆拱结构的顶推方案及在顶推过程中的受力特点和设计要点,以某系杆拱桥的整体顶推施工工程为例,建立有限元模型,分析了系杆拱及导梁在不同顶推方案过程中的最值应力分布及挠度变形情况。研究结果表明:原吊杆连接方案(方案一)下,主梁及导梁变形过大,主梁应力过大,方案不可行,可通过增加梁高或者板厚来降低应力及变形,然而该法会造成外形不美观、造价偏高等情况;采用临时撑杆连接方案(方案二)时,受力得到优化,方案可行,然而靠近临时撑杆和端横梁的拱肋会出现较大应力,靠近顶推端部的两根临时撑杆中间主梁处会出现较大应力和变形;在导梁范围内,导梁端部会出现最不利挠度,需要注意控制导梁的整体刚度以及辅助墩上装置的竖向调节量,以免导梁和桥墩相撞。

系杆拱桥施工线形监测中的点云数据处理方法研究

三维扫描技术凭借高效、高精度的特点已成为智能化、自动化桥梁线形监测的潜在解决方案,在桥梁几何外形监测上已有了大量应用,但是针对桥梁线形监测场景下的三维激光扫描点云数据处理方法却鲜有研究。提出了一种用于系杆拱桥施工线形监测的三维激光扫描数据处理方法,可以从点云数据中提取出拱肋线形点云,并计算其变形。以合肥至新沂铁路上一座施工中的系杆拱连续梁桥为例,展示了该方法的应用效果。研究表明:提出的数据处理方法搭配三维激光扫描技术有着测量与数据处理速度快、效率高、数据成果分辨率大等优势。研究为类似工程的线形智能化监测提供了新的方法和案例。

跨河铁路系杆拱桥梁施工技术研究

跨河铁路系杆拱桥梁结构比较复杂,具有一定的施工难度,其施工质量直接关系到整个桥梁的受力状态,为此,论文进行跨河铁路系杆拱桥梁施工技术研究。施工方案为:采用混凝土浇筑技术开展桥墩施工,按照先边跨再中跨的顺序对连续梁合龙,利用螺旋千斤顶对体系转换,采用吊装方式将拱结构安装在梁上,以此完成跨河铁路系杆拱桥梁施工。实例分析结果表明,施工后跨河铁路系杆拱桥梁应力值小于设计强度,符合规范要求,设计技术具有良好的施工效果,在跨河铁路系杆拱桥梁施工方面具有良好的应用前景。

特大桥1~140m先拱后梁系杆拱桥施工技术应用效果有限元分析

为保证特大桥的施工质量,避免发生桥梁变形,依据工程地质情况以及水文地质情况,西苕溪右线特大桥工程主桥设计为1~140m先拱后梁系杆拱桥型。利用MIDAS Civil有限元分析软件构建桥梁有限元模型,分析施工技术应用效果,即该桥梁的纵向主梁应力-应变分布结果以及整体抗倾覆性能。分析结果表明:纵向主梁的最大应力结果为216.35MPa,结构抗倾覆稳定系数结果均在1.5以上,满足施工规定标准。

宽幅反对称系杆拱桥力学性能分析与应用

随着桥梁景观要求的不断提高,系杆拱桥由于其造型适应性强、经济性好等特点而广泛应用,因此对相关类型桥梁的力学分析越来越重要。基于某宽幅反对称系杆拱桥,分别采用MIDAS、ABAQUS有限元软件对该桥进行全桥和局部计算,分析全桥结构强度、变形,并对拱梁结合段等关键构件进行局部分析。结果表明:全桥强度、变形和局部构件强度均满足规范设计要求。

下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥施工关键技术探析

为进一步发挥刚架系杆拱桥的跨越能力更强,施工便捷,在跨越河流方面表现较好的优势,基于此,以某桥梁工程实例为依托,对下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥施工关键技术展开论述,包括缆索吊机布设、安装索道、横移吊机、钢管拱肋制安等,旨在为同类工程提供参考。

系杆拱混凝土梁顶推技术探讨

顶推法是桥梁工程中常用的一种技术工艺,能最大程度上减小工程建设带来的影响。本研究以某立交桥改造工程为案例,首先指出桥梁基本情况和施工重难点,介绍顶推工况计算及顶推设备选型;然后从准备工作、试顶推、正式顶推等7个环节,详细阐述了系杆拱混凝土梁顶推施工技术方法;最后对梁体顶推过程中的线形控制措施进行总结,以为类似项目的施工提供参考,充分发挥出顶推技术的优势,提高桥梁建设的综合效益。

吊杆索力偏差对多肋钢箱系杆拱桥拱肋受力性能的影响分析

为配合交通量的增长和保证桥梁的造型美观,城市桥梁中出现了越来越多的多肋钢箱系杆拱桥。为研究吊杆索力偏差对多肋钢箱系杆拱桥拱肋受力性能的影响,以某多肋钢箱系杆拱桥为研究对象,采用数值分析方法,研究边拱肋和中拱肋吊杆索力偏差对多肋钢箱系杆拱桥拱肋内力和应力的影响。结果表明,中拱肋吊杆索力偏差对拱肋内力和应力的影响程度,明显大于边拱肋吊杆索力偏差对拱肋内力和应力的影响程度。由此说明,对多肋钢箱系杆拱桥而言,要特别注意中拱肋吊杆索力的变化对桥梁拱肋受力性能的影响。

钢管混凝土系杆拱桥梁关键施工技术

系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的桥型,它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起,共同承受荷载,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用,拱端的水平推力用拉杆承受,使拱端支座不产生水平推力,也可以作为城市一道亮丽的风景线。本文以武威铁路国际集装箱场站行走线跨长城大桥系杆拱施工实质和特点出发,论述大跨度钢管混凝土系杆拱桥梁在现有的技术装备和施工条件下,在铁路建设上的控制要点,充分挖掘现场施工技术的管理潜力,为今后类似施工提供优质、安全、高效的施工技术支持和宝贵经验。

驷马山河大桥260m网状系杆拱桥总体设计分析

为了明确网状系杆拱桥的力学与经济性能,以驷马山河大桥为例进行分析。该桥结构形式采用260m网状系杆拱,桥梁整体宽度31.08m。主拱为提篮式钢箱拱,内倾角9°,拱肋斜平面矢高为51.28m,矢跨比f/L=1/5。系梁采用平行四边形钢箱梁,为刚性系梁,桥面系采用正交异性钢桥面板,横梁、小纵梁及加劲肋保证整体及局部传力。桥梁采用网状吊杆,系梁纵桥向吊点间距为6m。通过静力计算、稳定分析,验证了该设计方案的合理性以及安全性,可为同类桥型设计提供参考。

某下承式系杆拱桥吊杆锚固区局部分析

近年来,中、下承式拱桥在我国得到了广泛应用,拱肋、系杆、吊杆等主要构造非常重要,吊杆锚固区作为局部承压构件,构造和受力状态复杂,存在较大的局部应力,有必要对其专门进行分析。文章通过某工程实例,采用有限元分析软件ANSYS建立局部有限元模型,对吊杆锚固区在吊杆力作用下的局部受力情况进行分析。结果表明:主梁吊杆锚固区耳板处应力最大,此应力值仅出现在销轴孔边缘,应力从246MPa向周边迅速扩散降低至50MPa左右;拱肋吊杆锚固区应力最大值出现在无缝钢管的吊杆的锚固点局部,应力从215MPa向周边迅速降低至110MPa,各主要受力构件受力状态良好,均满足规范要求。研究方法、结果可供类似工程参考借鉴。

上海浦星公路230m组合桥面系杆拱桥设计

上海浦星公路主桥采用下承式组合桥面系杆拱桥,跨径为230 m,桥宽43.4 m。主拱拱轴线采用二次抛物线,矢跨比为1/5,拱肋高3.6 m,拱肋之间通过6道一字横撑连接,拱肋内倾角度12°。拱桥采用提篮拱布置,主拱由拱肋和横撑组成。拱肋采用焊接矩形钢箱结构,沿拱轴线保持等高等宽。吊杆锚固拱上采用叉耳板,系梁上采用锚管;叉耳板和锚管均插入隔板。桥面系为组合桥面结构,桥面板采用C50厚260 mm预制混凝土板。关键技术问题包括合理成桥状态确定、吊杆和系杆锚固设计、混凝土桥面板开裂控制分析和拱梁结合部构造分析等。计算分析表明,该桥的静力、动力及稳定性满足设计要求。

某下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆更换设计

国内上世纪90年代建成钢管混凝土系杆拱桥,已经服役了二三十年,吊杆设计使用年限为20年。目前,这类桥梁均面临着吊杆更换的难题,吊杆更换设计没有可参考规范和通用的工程案例。本文结合某下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆更换设计,总结了该类桥梁吊杆更换设计的关键技术,梳理了吊杆更换的施工程序,可为同类工程提供有益参考。

尼尔森体系系杆拱人行天桥设计分析

文章以尼尔森体系系杆拱城市人行天桥工程项目为实例,探讨了总体方案设计及主体结构设计。通过有限元软件进行主体结构受力分析,计算结果表明,结构强度、刚度、自振频率及稳定性等均满足现行规范要求。主桥采用尼尔森体系系杆拱既满足结构安全性要求,又能提供良好的景观效果,可供同类人行天桥设计项目参考。

某系杆拱钢梁高空无支架散拼施工技术研究

系杆拱桥由于结构简单、受力合理、外形简洁优美、施工方便快捷等诸多优点,使其成为各种桥型发展比较快的一种,得到广泛应用。在一些特殊的地形条件下,超大跨径、超宽桥面的系杆拱的现场拼接与就位,是系杆拱安装成败的关键和难点。罗埠大桥主桥采用170m下承式钢管混凝土拱桥,与老桥间距11m,桥梁两侧居民区密集,桥下河流狭窄,地质变化剧烈,材料无法水运,支撑体系难以实施,常规的提升门架提梁上桥投入大,经济合理性不搞。通过比选,提出钢梁无支架散拼以及串联式钢梁滑移施工的思路及方法,对类似复杂条件下的钢梁架设及就位具有一定的借鉴意义。

钢箱系杆拱梁和预应力混凝土连续箱梁组合结构体系吊索张拉施工技术探讨

本文以建瓯市水南二桥工程为例,对钢箱系杆拱梁和预应力混凝土连续箱梁组合结构体系吊索张拉施工技术进行研究。根据主梁线形、拱肋线形和已经确定的吊索无应力长度,以桥梁的设计线形为目标,综合考虑吊索张拉各阶段吊索内力、销轴、耳夹板承载力及施工机械资源(千斤顶、张拉装置等)优化配置等各方面因素的基础上,确定出吊索张拉顺序、张拉力值,及各张拉阶段结构响应计算值,并对该桥吊索张拉工序进行优化,为吊索张拉提供了可行的方案。

大跨度系杆拱连廊施工方法及其关键技术研究

广州报业文化中心1#连廊为大跨度系杆拱结构,结构体系复杂,钢结构安装、预应力张拉、临时支撑胎架卸载、混凝土浇筑等施工工序相互交叉,故施工方法对结构内力及变形有较大影响。基于施工全过程仿真分析,综合考虑施工过程的安全性、便利性及经济性,对预应力张拉顺序、临时支撑胎架卸载时机及卸载顺序进行了对比。结果表明,采用先张拉系杆索再张拉吊杆索,待拱肋混凝土达到设计强度后再从中间向两端卸载临时支撑胎架的施工方案,施工完成时结构受力状态与设计状态吻合较好。总结了大跨度系杆拱连廊施工关键技术,包括合理施工工序的确定、预应力穿索与锚固节点的优化、预应力张拉方案的制定、拱肋混凝土浇筑质量保障措施、临时支撑体系的设计以及施工过程监测等,为工程顺利实施提供了保障,施工过程安全可控,可为类似工程施工提供参考。

高速铁路系杆拱连续梁桥上钢轨伸缩量研究

研究目的:为研究温度和活载作用对四线铁路系杆拱连续梁桥上钢轨伸缩量的影响,采用非线性杆单元模拟有砟轨道线路纵向阻力(该模拟方法已经过UIC774-3算例验证),建立考虑钢管混凝土拱、吊杆、梁体、支座、桥墩、桩基础、四线轨道结构、钢轨伸缩调节器的一体化空间分析模型,在此基础上分析多种钢轨伸缩调节器设置方案下钢轨应力和变形、墩顶水平力的分布规律,探讨拱、吊杆和主梁温度发生变化,以及多种制挠力组合工况对钢轨伸缩量和下部结构受力的影响。研究结论:(1)将钢轨伸缩调节器设置在边跨跨中可保证钢轨伸缩量相对较小的情况下大幅度减少钢轨应力;(2)主梁温度变化对钢轨伸缩量影响显著,考虑拱温度变化后,钢轨应力可增大40 MPa;(3)制挠力对钢轨伸缩量的影响较小,多线加载时,有载和无载线路制挠力峰值均出现在路基相邻段;(4)多线对向加载时,在桥墩顶产生的扭矩可达8033 kN·m;(5)本研究成果可为大跨度拱桥上轨道结构的设计提供借鉴和参考。

大跨度双曲系杆拱人行钢箱梁桥吊装技术研究

本工程为保证复杂交通和大跨度人行天桥施工质量,提出大跨度双曲系杆拱人行钢箱梁桥吊装施工方法,解决钢结构分块、吊装安全、安装工艺等难题。基于BIM技术,对桥梁钢箱梁与钢管拱进行细化划分。合理布置钢结构吊装场地及起重机作业范围,并对起重机进行安全性分析。提出先梁后拱吊装方式,搭设临时支墩,吊装钢箱梁形成天桥初步形态。然后拱圈杆件分段吊装焊接连成一体,接着安装天桥吊杆,最后拆除临时支撑胎架和临时支墩。经试验检测,吊装方法能保证人行天桥的施工质量。

系杆拱拱肋顶升混凝土施工技术

以云山特大桥为例,全面分析了系杆拱拱肋顶升混凝土的施工流程及要点,对顶升施工过程中的监控量测及应急处置措施提出了具有较强指导性的建议。基于提出的混凝土顶升施工工艺和措施,该桥梁的系杆拱拱肋顶升混凝土施工得以保质保量完成,表明所提施工措施能够满足该桥梁的工程实际情况,能够为同类型工程施工积累丰富施工经验。