大倾角钢箱提篮拱桥总体设计

考虑施工技术、经济性和景观效果等方面,陕西蔡家坡渭河特大桥主桥采用(35+210+35) m大倾角钢箱提篮拱桥。该桥采用摩擦摆和环向钢丝绳阻尼支座综合减隔震约束体系,以降低结构的地震响应。拱肋为单室等宽钢箱截面,采用主、副拱肋2条悬链线,主、副拱肋共面,设计为横向内倾20°的大倾角,在提高桥梁景观效果的同时,又有效提高了结构的整体稳定性;拱肋设钢-混结合段连接拱脚与混凝土拱座。桥面系采用自重较轻的正交异性钢桥面板结构。吊杆采用抗拉强度1 860 MPa的环氧柔性钢绞线。基础采用Φ2.5 m的钻孔灌注群桩,以抵抗软弱地质条件下荷载的竖向及水平作用力。该桥总体采用先梁后拱的施工方案。整体及局部有限元分析结果表明,桥梁结构力学性能均满足规范要求,设计安全可靠。

跨水域下承式钢箱拱肋系杆拱桥多机械协同施工技术

新建湄池大桥主桥上部结构为188 m单跨简支体系的下承式钢箱拱肋系杆拱桥,跨越浦阳江Ⅳ级航道。结合新建湄池大桥主桥上部结构的建造过程,对跨水域下承式钢箱拱肋系杆拱桥的施工技术进行了介绍。总结了钢箱拱肋系杆拱施工过程中采用水中浮吊+上桥履带吊+新型多功能滑移装置的多机械协同施工方法,并对基于滑移装置的构件运输、履带吊上桥措施、临时支架设计和验算等关键技术进行分析,为后续该类型桥梁的施工积累了经验。

半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥颤振临界风速分析

为研究低扭弯频率比大跨度桥梁的颤振性能,以某主跨180 m的半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥为背景(主梁扭弯频率比接近1.0),进行颤振临界风速分析。采用有限元法分析该桥动力特性,计算桥梁颤振稳定性;对比《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)推荐的3组理想平板颤振临界风速估算公式,基于Scanlan半逆解法的理想平板颤振临界风速,考虑主梁形状与攻角修正系数确定颤振临界风速范围;采用强迫振动数值模拟识别颤振导数,获得精确颤振临界风速,进一步计算半分离式斜腹板双箱梁的形状和攻角系数。结果表明:该桥主梁扭弯频率比较低,颤振稳定性低于500 m级大跨度双肋拱桥;规范推荐的理想平板颤振临界风速估算公式在小扭弯频率比时差异较大;半分离式斜腹板双箱梁形状修正系数小于分离式双箱梁而大于P-K梁、带斜腹板箱梁,攻角修正系数略大于这3种形式主梁。

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。

特大跨径拱桥异形钢箱拱肋畸变翘曲效应影响研究

针对特大跨径拱桥异形钢箱拱肋畸变翘曲研究成果较少的现状,且为更好地把握空间异形钢箱拱肋的结构受力特性,合理控制截面畸变翘曲效应的影响,以某特大跨径拱桥为例,采用3D Experience simulia软件建立钢箱拱肋有限元模型,对钢箱拱肋截面畸变翘曲效应的主要影响因素进行了系统分析。通过分析可知,横隔板的最优间距约为3.0 m、最优开孔率为65%~85%;设置壁板加劲肋对钢箱拱肋的畸变翘曲和局部屈曲约束作用均比较明显;在不影响钢箱拱肋内部检修空间的情况下,设置分仓板对改善截面畸变翘曲作用明显。相关结论为优化调整钢箱拱肋构造提供了一定依据。

大跨径拱桥索拱锚固区局部受力分析

索拱锚固区是吊索拱桥的关键传力部位,构造复杂且承担荷载较大。文中以一座410m跨径的钢箱拱肋下承式系杆拱桥为研究对象,对拱顶和拱脚的索拱锚固区建立有限元模型进行计算,研究各板件的应力状态,分析吊索力的传力过程。计算结果表明,大桥的索拱锚固区构造合理,满足规范要求且有一定的安全储备,可为相关工程提供借鉴。

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。

钢筋混凝土箱型肋拱桥维修加固及受力分析

本文以G321线上的一座钢筋混凝土箱型肋拱桥为实例,分析桥梁产生病害的原因,并提出维修加固方案,包括桥面系的改造以提高行车安全和舒适性,减小桥面系恒载降低主拱圈的负担,关键部位将箱型肋拱转换成整体式箱型拱,提高拱圈的抗扭、抗弯及承压能力,最后通过建立空间有限元模型对加固桥梁进行验算分析。

南宁大桥弹性稳定分析

南宁大桥为外倾式非对称钢箱拱桥,分别建立全桥的杆系有限元模型和混合有限元模型,对其稳定性能进行分析。计算结果表明,对于薄壁箱形截面构件,采用杆系有限元方法计算的稳定结果偏于不安全,必须考虑其局部稳定的影响,采用混合有限元方法能有效地分析该类构件的稳定性能。

钢箱拱肋吊杆锚固结构受力分析

以重庆市江津区滨州路一号桥为研究对象,采用大型通用有限元软件ANSYS,分别建立了4种不同构造形式的吊杆锚固结构模型,进行计算分析。结果表明:吊杆与拱肋中心线夹角的变化对锚固结构的极限承载力、刚度变化影响微小,而圆管与拱肋底板连接形式对其影响较大。

刚构-单肋拱组合桥梁的稳定性研究

刚构-单肋拱组合桥梁是一种新型的桥梁结构型式,稳定性问题是不可避免的。通过一座实桥建立有限元模型,分析了恒载、风载和列车荷载等荷载组合作用下的第一类稳定问题和考虑几何、材料等非线性因素恒载作用下的第二类稳定问题,并探讨了影响整体稳定的有关因素,得出材料非线性和非保向力效应对刚构-单肋拱组合桥梁的稳定性影响较大,在同类桥型的设计中应予以重视。

西江特大桥钢箱提篮拱架设施工技术

新建南广铁路西江特大桥主桥为（41.2＋486＋49.1）m中承式钢箱提篮拱桥,拱肋为变高度钢箱结构。拱肋G0～G3节段利用500t浮吊安装;G4～G21节段采用“缆索吊机＋扣挂法”悬臂拼装施工。为确保拱肋顺利吊装、架设及精确就位,缆索吊机采用扣缆塔合建方案;G4～G9节段吊耳布置在拱肋上翼缘板和上横断面处,G10～G21节段吊耳布置在拱肋上翼缘板;拱肋拼装到位后,采用连接件和限位牛腿临时连接;扣索扣点系统采用双向铰座方式,由扣耳、锚箱、销轴组成;锚索锚点布置于两侧的锚碇上;扣、锚索张拉端均设置于扣塔上。为保证成桥后线形和受力与设计状态一致,拱肋采用了“6＋1”的半长线法制造工艺,预埋段采取了精确空间立体定位技术,3个节段拼装后进行一次精确线形调整,合龙过程中采用了扣索索力调整和合龙温度控制等措施。该桥合龙后,主拱长、宽、高及对角线误差均在±2mm以内,满足设计要求。

大跨径外倾式拱桥钢箱拱肋拼装误差影响

分析了大跨径拱桥空间钢箱拱肋的施工特点。利用几何方法推导了空间钢箱拱肋节段拼装误差在拱肋最大悬臂端的累积规律。对首座大跨径曲线梁非对称外倾式拱桥——南宁大桥拱肋拼装进行了算例分析,分析了节段拼装线位移误差和角位移误差对最终拼装精度的不同影响,说明了拼装过程中对角位移误差进行精确控制的必要性。本文方法具有一般性,对类似工程有借鉴意义。

钢箱拱肋组合梁桥面系提篮拱桥结构计算的几点探讨

我国现行的公路、铁路桥梁钢结构设计规范落后于桥梁建设的发展,以至于在桥梁钢结构和组合结构设计与计算中一些问题无相应规范可依据。通过一座主跨100 m的钢箱拱肋组合桥面系提篮拱桥为例,对受压钢箱拱和钢-混凝土组合结构设计与计算中的几个问题参考国外相关规范进行了一些探讨,为同类桥梁钢结构与组合结构设计提供参考。

下承式系杆钢箱拱桥动力特性及抗震分析

目的 研究下承式系杆钢箱拱桥的动力特性及其地震响应下的受力状态。方法 通过有限元软件Midas civil建立实桥模型,研究其结构自振模态和振型,在三种不同组合工况下输入地震荷载,分析拱肋内力、变形及吊杆索力在地震荷载组合作用下的变化规律。结果 因该桥两端拱座均为单点锚固,且拱肋外倾,吊杆只能受拉,所以该桥横向和竖向刚度小;在工况三作用下,结构内力和应力相对于工况一和工况二,最大减小幅度分别为30%和28%;三种工况分别作用下,拱肋位移数值变化最大为工况二作用下拱顶横向位移,位移值增大两倍。结论 拱肋的横向地震动响应结果表现最差,应采取相应措施增加横向刚度;该桥内侧吊杆索力远大于外侧吊杆,应加强对内侧吊杆监测。

单拱双索面S形钢桥制作与安装

结合江阴市澄江路单拱双索面S形钢桥工程实例,简要介绍了该人行天桥钢箱梁及钢拱肋的结构特点、制作加工、现场安装及相关控制要点。该桥结构形式新颖、构造复杂,施工中严格执行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001,并通过精确设计和合理制作工艺,成功进行了该人行天桥钢箱梁及钢拱肋的制作与安装,保证钢桥的质量和线形,达到节省工期和节约成本的目的。

斜靠式钢箱系杆拱桥成桥索力检测及稳定性分析

为研究斜靠式钢箱系杆拱桥(5片拱肋)的稳定性,依托引江济淮工程下承式斜靠拱桥——创新大道桥,对成桥后的斜靠拱桥进行吊杆索力检测;并建立考虑几何及材料非线性的斜靠式钢箱系杆拱桥有限元模型,借助索力检测数据分别与设计索力值和模拟值对比分析,前者评价桥梁吊杆整体张拉控制效果,后者验证斜靠拱桥模型的可靠性;进而对该斜靠式系杆拱桥的稳定性进行了研究。结果表明:实测值与设计值最大误差为3.91%,该斜靠式拱桥吊杆整体张拉控制效果较好;实测值与模拟值最大误差为0.63%,验证了模型的可靠性。其次,施工全过程拱桥结构的稳定系数满足工程要求;斜靠钢箱拱对下承式系杆拱桥稳定性提升程度为72%,斜靠式系杆拱桥的弹性稳定性能高低取决于拱肋面外失稳出现的难易程度,初始几何缺陷对斜靠式系杆拱桥的稳定承载力影响较大;斜靠拱和风撑两者协同工作能显著提高结构稳定承载力。最后给出该类系杆拱桥的设计建议,为同类工程施工和设计提供参考。

结合梁桥面系异形钢箱拱肋系杆拱桥设计

莆田城港大道跨木兰溪大桥主桥是两跨简支的双肋下承式钢箱拱肋结合梁桥面系的异形系杆拱桥,单跨跨径72m,桥宽47.5m,城-A级荷载,双向8车道。该文以该桥的初步设计和施工图设计为基础,介绍了异形系杆拱桥的桥型方案研究、主桥结构设计、结构计算分析等内容,并分析了该桥的一些技术特点。该桥的弯曲河道斜交主桥设计方法、结合梁在拱桥中的设计思想、结合梁横梁设置临时支点改善结构受力、独特拱肋造型的设计方法等内容,可供类似桥梁设计时参考。

下承式组合梁系杆拱桥设计及施工

下承式系杆拱桥采用组合梁桥面系及钢箱拱肋是新的发展趋势。结合大芦线新汇路桥135 m跨径主桥工程实例,介绍组合梁系杆拱桥的设计及施工。包括桥梁总体设计及主梁、主拱、吊杆等结构设计,对主桥结构进行了静力计算及稳定分析,并简要介绍了主桥的施工过程,为类似桥梁工程提供参考。

拱轴线横向偏离对拱圈静力行为影响

针对某上承式钢筋砼箱板拱桥建成后的拱轴线与设计拱轴线发生横桥向偏离,通过计算仿真分析探讨拱轴线偏离对主拱内力和变形的影响,提出了几种改善主拱受力状态的措施,为同类拱桥的施工偏差和加固维修提供借鉴.