连续钢桁梁桥节点刚度对结构受力的影响研究

在大跨度钢桁梁桥设计中,杆件连接设计是一个重要环节。钢桥节点连接中各板件的尺寸较大,形成一种近似刚性的连接,节点的刚度对结构的受力有着不可忽略的影响。针对东新赣江大桥进行有限元分析,对节点铰接、节点刚接与考虑梁端刚域的情况进行了定量比较,得到节点刚度与结构受力的影响规律,并对其处理方式进行了初步探讨。

新井口嘉陵江大桥四线铁路连续刚构设计关键技术

以兰渝铁路重点控制性工程新井口嘉陵江大桥84m+152m+76m四线铁路预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,从线路方案及桥位控制条件、桥跨布置方案、桥面布置型式及结构型式、多线桥梁车桥动力性能等方面进行了研究,提出了主桥四线并行、墩身上段及梁体分修、墩身下段及基础合修的新型结构型式及设计关键技术,可为同类型桥梁建造提供思路及参考。

渝黔铁路新白沙沱长江特大桥抗震性能研究

以渝黔铁路新白沙沱长江特大桥(81+162+432+162+81)m双层六线钢桁梁斜拉桥为例,根据桥址处场地情况、桥梁抗震设防要求以及桥梁的具体特征,建立桥梁的有限元分析模型,计算其动力特性,并采用反应谱法和时程分析方法进行了地震响应分析。针对桥梁受力情况,分析了塔梁间加设阻尼器和不加设阻尼器情况下桥梁的位移及内力情况并对大桥的抗震性能进行了验算。计算方法及计算结果可供同类型桥梁设计参考。

考虑近活动断层效应的铁路上承式钢桁拱桥抗震分析

文章以拟建的某进藏铁路一座大跨度上承式钢桁拱桥梁方案作为算例,建立了空间有限元模型,对其进行非线性时程反应分析,研究了该桥的自振特性,并开展了近、远场地震动作用下的响应规律对比研究,旨在探索近活动断层地震的显著特征及对大跨度桥梁受力的影响规律。研究结果:距离主发震断层或断裂在20 km范围内桥梁,抗震设计时应重点关注其近活动断层效应,需同时满足常规抗震规范要求和近活动断层特殊地震动的抗震要求;近活动断层地震对拱桥明显不利,应重点关注;应采取合理设置减隔震措施或优化结构设计来处理近断层区的桥梁抗震问题。

钢桁梁腹杆插入式节点杆端应力分析与探讨

研究目的:为便于制造与安装,大跨钢桁连续梁桥往往在采用整体节点,腹杆与主桁节点连接时,腹杆插入节点板中,采用高强螺栓两面连接。由于仅连接杆件的两个面,另外一面(或两面)不直接承受节点板传递的荷载,必然存在剪力滞效应。通过建立钢桁梁腹杆的几种典型截面的有限元模型,研究两面连接腹杆端部的应力分布,从而掌握腹杆端头板件应力分布的规律并用于指导钢桁梁桥节点设计。研究结论:杆件端部最大正应力均发生在螺栓群末端;一般来说,杆件板厚越大,螺栓连接沿杆件长度方向的排数越多,最大正应力与名义正应力的比值越小;截面形式变化、板件厚度变化不会对最大剪应力的发生部位产生影响;杆件中部,截面应力趋于均匀,剪力滞效应不显著。

新白沙沱长江六线特大桥桥面布置方案研究

研究目的:渝黔铁路新白沙沱长江六线特大桥受控于地形、通航、行洪、环保、桥位等诸多因素,主桥采用(81+162+432+162+81)m六线桥跨越长江。在世界范围内,目前还没有六线Ⅰ级铁路大跨度桥建成的实例,结合线路条件、桥梁工程的情况,进行桥面布置方案研究。研究结论:(1)基于经济性、景观效果、施工便利性以及桥位条件等因素,主桥推荐采用钢桁梁斜拉桥方案;(2)根据两端线路条件,并在国内外公铁两用大桥建设调研的基础上,确定了六线分层"上4下2"的总体布置方案;(3)比较了三片主桁倒梯形断面方案、两片主桁外设托架断面方案、两片主桁倒梯形断面方案、两片主桁矩形断面方案,研究结果表明,最优的桥面布置为两片主桁矩形断面正桁方案;(4)本研究成果可为多线铁路桥梁或者公铁两用桥梁设计提供参考。

成贵铁路西溪河大桥设计

成贵铁路西溪河大桥主桥为上承式钢管混凝土提篮拱桥,跨度240 m,矢高55 m,采用半拱单铰平面转体方法施工,转体重量为14 000 t。文章详细介绍西溪河大桥的结构设计及施工方法。

斜拉桥钢-混凝土组合索塔锚固结构节段模型试验研究

重庆嘉悦大桥桥塔采用内置式钢锚的钢-混凝土组合索塔锚固结构形式,最大设计索力达1100kN。通过对该钢-混凝土组合索塔锚固结构的足尺(1∶1)模型试验,结合空间有限元仿真计算分析,对该钢-混凝土组合索塔锚固结构的受力行为和传力机理进行了研究,得出一些结论。试验结果对重庆嘉悦大桥的建设起到了重要的指导作用。

非线性最优化在斜拉桥索塔锚固区配束上的应用

针对现有技术中的铁路大跨度斜拉桥桥塔环向预应力钢束配置方法缺乏的状况,文章提供一种通过最优化理论配置斜拉桥桥塔索塔锚固区环向预应力钢束的方法。该方法首先建立有限元模型,根据有限元模型得到单位面积钢束以及单位力对塔产生的应力,从而得到应力系数矩阵;其次,根据叠加原理,运用非线性最优化理论建立目标函数及约束条件;最后,求解最优化方程,得到环向预应力钢束面积。该方法形成了一套完整的斜拉桥桥塔索塔锚固区环向预应力配置理论,解决了斜拉桥索塔锚固区的设计难题,加快了设计速度,缩短了设计周期,节省了大量工程投资。

轻轨列车通过高架桥引起地面振动有限元分析

采用移动荷载列过桥原理,建立车辆-桥梁动力分析模型,并计算移动荷载列下桥墩支座的反力时程。通过建立三种人工边界条件下桥墩-土体的三维动力分析模型,利用ANSYS求解弹性状态下地面的动力响应。分别比较了三种人工边界和相邻桥墩对计算结果的影响,结果表明地面衰减规律与实测一致。

钢桁连续梁节点刚度问题的研究

钢桥节点设计都将节点简化为铰接。而实际节点的刚度对结构受力影响不可忽略。文章针对东新赣江大桥,对节点铰接、刚接与考虑梁端刚域的模型进行了对比分析,得到节点刚度与结构受力的关系,并就杆端刚性区大小对杆件受力影响进行初步探讨。

波纹钢腹板PC组合箱梁桥埋入式连接件的设计探讨

山东鄄城黄河公路特大桥为(70+11×120+70)m多跨大跨度波纹钢腹板PC组合箱梁桥,这是国内外新兴的一种桥梁结构形式。该桥波纹钢腹板与顶底板的连接采用了埋入式连接件,考虑到了波纹钢板自身的特点,是一种独到新颖的结合方式,目前国内规范对此连接计算尚无明确规定。文章结合日本研究成果,总结了波纹钢腹板PC组合箱梁桥埋入式连接件的设计流程,对鄄城黄河公路特大桥采用的埋入式连接件进行了安全验证,并得出了一些通用结论,以供设计参考。