A Review of the Key Points in the Design of Small-Radius Curved Ramp Bridges

This article explores the fundamentals of small-radius curved ramp bridges.It covers the selection of box girder spans,support methods,and forms,along with design optimization techniques for this type of bridge structure.The purpose of this paper is to provide robust support for enhancing the design quality of these bridges and ensuring their efficacy in real-world applications.

Study on the Mechanical Properties of Irregular Curved Steel Box Girder for City Viaduct

This paper deeply analyses the influence of different local tectonic on stress performance of spatial curved steel box Girder Bridge, using the finite element analysis software to establish space finite element model of this bridge, calculation and analysis were made on the bridge of the strength, stiffness. It has certain reference value for guiding engineering design, have a good foundation for the mechanical properties and stability of linear and nonlinear further study of curved steel box girder.

中低速磁浮圆曲线钢箱梁桥车致振动响应研究

随着圆曲线钢箱梁桥在城市交通中的应用愈发广泛,为探究其在中低速磁浮车辆运行作用下的振动响应特性,基于多体动力学和有限元方法建立车辆-轨道-钢箱梁刚柔耦合动力学模型,采用动态电磁阻尼力影响的二维磁轨关系,并考虑轨道关键部件的参振作用,分析圆曲线段钢箱梁的振动特性,探讨钢箱梁板厚、车辆速度及车体质量对钢箱梁振动响应的影响。结果表明:受曲率影响,钢箱梁在发生弯曲的同时亦会伴生扭转,产生弯扭耦合振动;钢箱梁的振动主要由10~20 Hz的钢箱梁整体弯曲振动、30~40 Hz的钢箱梁扭转振动以及50~70 Hz的轨道局部振动引起;计算得到的钢箱梁跨中横向及垂向最大挠度分别为1.26 mm、3.88 mm,均满足相关标准要求,钢箱梁具有足够的支撑刚度;各工况下的垂向加速度均未超过5.0 m/s^(2)的限值,且最高达到2.2 m/s^(2);在板厚10 mm以及超员载荷工况下,横向加速度大多超过1.4 m/s^(2)的限值,且最高达到4.0 m/s^(2);车辆速度的减小和车体质量的增加均会放大弯扭耦合作用影响,而板厚的增加则能够有效降低弯扭耦合作用影响,当板厚由10 mm增至40 mm时,一阶横弯及扭转频率对应振幅分别减小94.3%、98.7%。

衢州西站综合交通枢纽项目结构设计

杭衢高铁衢州西站综合交通枢纽及配套项目由综合交通枢纽、站前广场及匝道组成。为解决工程中大跨度拱形钢箱梁、单层网壳+钢网格筒柱、双曲面混凝土屋面以及钢箱梁弯桥等设计重难点问题,设计中对拱形钢箱梁、拉杆拱弧形屋面、钢箱梁弯桥进行结构分析,并对单层网壳+钢网格筒柱进行整体结构缩尺试验及整体结构有限元分析,同时对重要的圆管节点进行足尺试验和有限元分析。结果表明:拱形钢箱梁结构整体刚度好,设计合理;拉杆拱结构自平衡可有效减小基础推力和基础尺寸;单箱双室钢箱梁弯桥强度、刚度、抗倾覆验算均满足设计要求;单层网壳+网格筒柱整体结构在2.0倍标准组合荷载下仍能保持弹性受力状态;通过节点试验和节点有限元分析,验证了大跨度自由曲面钢结构圆管焊接节点的力学可靠性。

曲线钢-混组合箱梁桥车桥耦合振动及支座受力研究

曲线钢-混组合箱梁桥已经建设较多,在设计中因对其车桥耦合振动认识有限,相关支座反力因弯扭耦合效应引起的变化情况等尚未很好解决。基于ABAQUS有限元软件,利用傅里叶级数描述车辆平、竖曲线运动,实现了曲线梁桥车桥耦合振动的数值分析,并基于既有试验和理论成果验证了方法的准确性。以某4跨曲线钢-混组合箱梁桥为例,分析了车辆在内、外侧车道以不同速度行驶及超高条件下对桥梁支座反力的影响。结果表明:当车辆沿着曲线梁桥内侧或外侧车道行驶时,另一侧箱梁的外支座会出现脱空的现象。车速对支座峰值反力的影响较小,但可以通过较低的车速减轻支座脱空。超高对支座反力的影响较小,车辆沿着内侧车道行驶时,缓解了外侧箱梁部分支座脱空;沿着外侧车道行驶时,加重了内侧箱梁支座脱空。

上横高速公路小曲线半径钢箱梁桥线形控制技术研究

随着我国高速公路建设的快速发展,小曲线半径钢箱梁桥的应用愈发广泛,但其线形精度更加难以控制.本文以广西上横高速公路工程为工程背景,首先研究了影响小曲线半径钢箱梁线形控制的关键因素,进而提出了相应改进措施.研究结果表明:发现安装位置与高程偏差、焊接作用影响与温度变化影响是线形控制的关键因素.温差增加10℃时,钢箱梁最大线形误差增加近20.8 mm;当拼装顺序为最优时,最大线形误差可减少14.1%.通过施工前数值模拟确定最优拼装顺序提升线形控制精度,钢箱梁焊接时在对接部位中心处开始焊接控制横向及竖向变形等改善措施的应用,显著提升了线形平顺度合格率,取得了良好的经济效益.

钢箱梁曲线多跨人行桥的振动舒适度分析

曲线连续梁人行桥与单跨式人行桥相比,具有更复杂的几何特征及结构动力特性,易引发舒适度问题。目前国内外规范少有针对曲梁人行桥的振动响应计算方法,借鉴国内外典型的人行桥舒适度设计规范旨在讨论现有计算方法对于该曲线多跨桥舒适度验算的适用性。以一座钢箱梁曲线人行桥为例,基于实测结果校对了有限元模型,并按照规范对该人行桥舒适度评价结果进行了比较,同时使用简化的单自由度方法对有限元计算结果进行验证。结果表明:低于TC5的交通等级限制下,该人行桥可以基本满足舒适度要求;由于多跨曲线人行桥的高阶自振频率分布密集,舒适度设计时宜考虑步行荷载二阶分量引起的结构高频共振产生的影响;德国EN03规范方法对该人行桥振动舒适度设计更有优势。

互通匝道小半径曲线连续钢箱梁上跨新建高速公路施工技术

钢箱梁具有结构轻、强度高、跨度大、成桥造型美观等优点。结合国道109新线高速工程灵山互通D匝道桥上跨张家庄2号大桥工程项目施工,围绕钢箱梁节段划分、机械选型、吊装要点、钢梁焊接等方面进行分析和研究,可为今后类似工程施工提供有益借鉴。

曲线连续钢箱梁设计要点分析

由于钢箱梁具有结构高度低、跨越能力大、自重轻、抗弯和抗扭刚度大、强度高及施工速度快等优点,在大跨度曲线桥梁中应用越来越广泛。由于曲线桥梁受力状态非常复杂,处于一种弯、剪、扭的复杂受力状态,设计过程应进行详细计算。通过工程实例,从总体布置、构造、受力特点、建模与计算对曲线钢箱梁的设计和计算要点进行了详细研究,为同类型桥梁的设计提供参考和借鉴。

基于梯度半径差的曲线钢箱梁差速顶推控制技术

采用传统的顶推施工工艺对曲线钢箱梁进行顶推施工时,需要通过调整水平顶和滑道的角度,不断对顶推路线进行人工纠偏,纠偏难度较大,施工工艺复杂且施工风险较高。为确保钢箱梁在曲线顶推的过程中能够按设计线路移动,基于梯度半径差的差速顶推控制理论,提出了一种曲线钢箱梁差速顶推控制技术,进一步研发了差速顶推控制系统。在曲线钢箱梁顶推过程中,通过差速顶推控制系统调节钢箱梁内外侧千斤顶的进油流量比例,改变内外侧千斤顶在单位时间内的顶推距离,进而产生顶推行程差,从而使得钢箱梁在曲线路径下按设计线路进行移动。

含大跨隐横梁曲线钢箱梁桥设计及受力性能分析

城市立交受用地限制布线一般比较复杂,桥梁常位于曲线段,且立墩空间受限。含隐横梁的曲线钢箱梁因具有跨越能力强、建筑高度小、布墩灵活等特点而广泛应用于城市立交,但该类桥梁构造复杂,结构受力空间效应明显。为深入研究该类桥梁结构受力性能,以实际四跨曲线连续钢箱梁桥工程为例,基于正交异性板理论,利用midas有限元分析软件,建立了主梁第一体系、第二体系及横梁计算分析模型。通过对主梁的结构计算,验证了桥梁总体设计的合理性,同时指出了桥梁关键节点的设计要点。

曲线钢箱梁顶推施工临时设施力学特征分析

钢箱梁顶推时临时设施的稳定性对项目施工安全性至关重要,但往往容易被忽视。本文利用有限元软件Civil研究了曲线钢箱梁在顶推工程中临时设施的安全控制技术,对关键临时墩进行受力验算,得知其满足安全稳定性要求,论证了曲线钢箱梁安全顶推施工的可行性。

小曲率半径钢混组合梁预制叠合与架设施工技术

本文针对海域互通匝道小曲率半径钢混组合梁桥架桥机架设施工难题,从钢混组合梁预制叠合施工工艺与线形控制、大横坡运梁设备改造与运梁技术、小曲率半径架桥机设计与架设工艺等方面展开研究,并对关键施工工况进行了模拟计算,系统研究了小曲率半径钢混组合梁桥后场叠合与架桥机架设施工技术,保障了杭甬高速公路复线滨海枢纽工程施工的顺利实施,也为后续小曲率半径梁桥架设提供了参考经验。

曲线钢箱梁吊装过程安全性研究

针对曲线钢箱梁较为特殊的力学性能,以北清路快速化改造Z4匝道桥双箱单室曲线钢箱梁吊装施工为工程背景,研究了曲线钢箱梁分段吊装施工过程中各种复杂因素对施工安全控制的影响。采用Midas Civil建立吊装施工有限元模型,分析了双机抬吊条件下6种吊点布置方案对曲线钢箱梁吊装施工中钢箱梁主梁节点位移、吊索拉力、主梁结构应力等安全性控制参数的影响,并评估了吊点布置方案的合理性。对钢箱梁分段吊装、架设、风荷载最不利影响等多种施工工况进行分析,从而确定合理的吊装方案,确保分段吊装施工的安全性。该研究成果可为类似工程施工提供一定的参考。

高速匝道钢箱梁桥步履顶推施工研究

增设新出入口作为城区段高速网络改扩建扩容的一种方式,新增匝道需跨既有线路修建。在“保通高效”的要求下,匝道钢箱梁步履顶推作业具有施工占地少、基建土方施工少、曲直通适、施工速度快、无需封闭现有交通的特点在工程中得到广泛应用。其施工原理是通过钢箱梁及导梁节段预拼,以分布于钢箱梁底的顶推设备,通过系统控制设备同步运行将结构推送至预定位置落梁成桥。本文主要就高速匝道钢箱梁步履顶推施工技术进行了分析。

波形钢腹板PC曲线箱梁剪力滞效应影响参数研究

为研究波形钢腹板PC曲线箱梁的剪力滞效应,利用有限元分析软件ANSYS建立波形钢腹板PC曲线箱梁的有限元模型,分析跨中集中荷载和全桥均布荷载两种工况下典型截面的应力分布,得到截面的剪力滞系数。讨论8种几何参数对波形钢腹板PC曲线箱梁剪力滞系数的影响。研究结果表明:曲线箱梁的剪力滞效应大于直箱梁,平钢腹板引起的剪力滞效应胜于波形钢腹板;曲线箱梁内侧的剪力滞效应比外侧严重;悬臂长a、圆心角θ、曲率半径R、梁高H对波形钢腹板PC曲线箱梁剪力滞的影响是主要的,承托长b、翼缘板厚度t次之,横隔板数量n和波高h基本无影响。

单压作用下四边简支加劲曲板的极限承载力

设置有加劲肋的曲线钢板(加劲曲板)已在钢箱梁中逐渐得到应用,但关于此种曲板极限承载力的研究尚不充分,且设计规范对此也并无相关规定。为此,采用数值分析方法,建立单压作用下四边简支U肋加劲曲板模型,计算并分析初始缺陷、曲率参数、长宽比、肋间距和母板厚度对加劲曲板极限承载力的影响。结果表明:单压作用下四边简支加劲曲板的极限承载力对几何缺陷类型不敏感,有无缺陷的承载力偏差不超过4%;肋间距较小时,极限承载力受曲率参数影响较小,而当肋间距较大时,极限承载力随曲率参数的增大先减后增,曲率参数较大的加劲曲板通常具有较高的极限承载力;加劲曲板极限承载力随母板厚度增加而增大,但受长宽比的影响不明显。

溧阳景詹沙河大桥空间异形钢拱桥设计

溧阳景詹沙河大桥为(80+123+45)m的大跨径空间异形钢拱桥,采用空间异形钢拱与三跨曲线钢箱梁组合的结构,标准桥宽13.5 m。该桥拱肋以古琴造型为设计元素,拱肋内外边线采用幂次修正的对勾函数,截面为六边形,高62 m。全桥共设10根斜吊杆,上端采用耳板集中锚固于拱顶,下端采用锚箱与主梁连接,沿弧形道路中心线自然形成扇形索面。曲线主梁采用等高度单箱多室钢箱梁,梁高2.5 m,主墩,边墩处设置观景平台。主墩由钢拱脚和钢斜杆组成V构,可以有效减小主跨跨径、抵抗曲线钢箱梁外倾、部分平衡拱脚的水平力和弯矩。边墩采用V形立柱,桥头两侧为重力式桥台。经计算,拱脚节点、拱梁固结节点和拱顶吊杆锚固节点等关键节点构造的受力均符合要求。水中曲线钢箱梁采用带浮托顶推滑移的方法施工,主拱近似直线段采用在桥面上先纵向滑移再横向滑移最后竖向转体的方法施工。

曲线钢箱梁桥吊装施工稳定性分析及控制

曲线钢箱梁桥是在匝道桥中应用较为广泛的结构形式,此结构形式提高了工程项目在建设使用中的安全可靠性,但在吊装过程中,有多种因素会影响到桥梁结构的横向抗倾覆稳定性,各影响因素的影响规律、控制指标和标准尚未很好地解决。针对曲线钢箱梁桥吊装过程的稳定性,借鉴钢桥设计规范中抗倾覆稳定性计算分析方法,研究吊装过程的稳定性,提出吊装稳定系数,计算分析稳定系数与吊点位置、曲率半径、梁段长度、倾斜角度以及风荷载的相关性。结果表明:不同吊装方法对横向抗倾覆稳定性影响不同,横风对稳定系数影响较大,通过对比3种施工方案可知,纵桥向吊点间距建议取为梁段总长的2/3左右。在吊装过程中,尽量保持各吊点钢丝绳工作的同步性,避免节段发生倾斜;在超过六级风时,建议停止施工。

单向及双向荷载作用下加劲曲板极限承载力研究

为了解复杂受力状态加劲曲板的受力性能,以西堠门公铁两用大桥主桥钢箱梁腹板为背景,考虑几何非线性、材料非线性和初始缺陷,采用有限元法分析单向受压及双向荷载(压-压、拉-压)作用下加劲曲板的极限承载力,研究极限承载力随关键设计参数(曲线半径、加劲肋刚度比、肋间子板宽厚比及母板长宽比)的变化规律。结果表明:在单向受压作用下,加劲曲板的极限承载力基本不随设计参数的变化而变化,双向荷载作用下加劲曲板的极限承载力会随横向力的增加而降低,通过增大曲线半径、加劲肋刚度比可提高加劲曲板双向荷载作用下的极限承载力,通过降低肋间子板宽厚比、母板长宽比可提高加劲曲板压-压作用下的极限承载力。