宽幅下承式空间多索面异型系杆拱桥设计关键技术

以外秦淮河大桥为工程背景,采用Midas Civil对该异型拱桥进行仿真模拟,首先探讨了不同主梁刚度、拱肋刚度两个参数条件下的拱桥结构受力性能影响规律;其次考虑异型拱桥结构最不利情况,进行了强度、刚度验算分析;另外计算了桥梁结构前五阶振型及自振频率,分析了其动力特性;最后针对拱肋可能会发生的失稳情况,进行了拱肋稳定性设计分析.结果表明:主梁与拱肋的变形、应力均满足设计要求;在10%~20%范围内改变主梁、拱肋结构刚度对结构受力影响较小,外秦淮河大桥作为城市交通景观桥梁,主梁与拱肋构造设计仍有一定的优化空间;桥梁前5阶的自振频率在0.49~1.25 Hz之间,动力性能较好,为抗震设计提供了参考;该异型拱桥结构具有较好的稳定性能.

支架现浇的异型系杆拱桥合理施工状态的确定

以支架现浇施工的长沙市黄柏浏阳河异型拱桥为工程背景,对异型拱桥施工全过程进行受力分析,给出了异型拱桥施工过程中各典型状态的受力性能和合理施工工序。异型系杆拱桥裸拱状态拱圈弯矩呈S形分布,拱圈支架分区卸落和成桥状态索力调整引起的弯矩增量分布可以用相应连续梁的弯矩来比拟。钢筋混凝土异型拱桥施工中不得出现裸拱状态;拱圈支架需按一定次序分区卸落,卸落过程中需按一定要求调整吊杆索力。

某异型系杆拱桥吊杆张拉控制分析

刚性拱柔性系杆组成的系杆拱桥可通过张拉吊杆调整主梁成桥线形,本文以某异型拱桥主梁在恒载作用下的竖向位移为零为控制目标,利用影响矩阵法计算各吊杆同时张拉时的张拉力,计算结果符合该异型系杆拱桥的结构体系规律。考虑到实际施工中各吊杆必须分批次张拉,先期和后期张拉的吊杆会相互影响,导致不同张拉顺序各吊杆的张拉力也不同,本文利用倒装法按照四种不同的张拉方案计算各吊杆实际施工过程中需要的张拉力,以使吊杆全部张拉完成后满足设计成桥状态。最后,通过比较分析得出该异型系杆拱桥最为合理的张拉方案。

钢筋混凝土异型系杆拱桥施工阶段受力特性分析

异型拱桥由于其外形独特、造型新颖美观而成为城市桥梁优先考虑的桥型之一。本文以支架现浇施工的长沙市黄柏浏阳河异型拱桥为工程背景,对异型拱桥施工全过程进行受力分析,给出了异型拱桥施工过程中各典型状态的受力性能。异型系杆拱桥裸拱状态拱圈弯矩呈"S"形分布,拱圈支架分区卸落和"成桥状态"索力调整引起的弯矩增量分布可以用相应连续梁的弯矩来比拟。钢筋混凝土异型拱桥施工中不得出现裸拱状态;拱圈支架需按一定次序分区卸落,卸落过程中需按一定要求调整吊杆索力等。异型系杆拱桥施工过程的受力性能研究为合理施工状态的确定打下基础,使桥梁工程师对此类桥型各施工状态的受力性能更加明确。

长沙黄柏浏阳河大桥异型系杆拱桥施工控制研究

长沙黄柏浏阳河大桥是支架现浇的钢筋混凝土异型系杆拱桥,但由于其偏态的拱轴线与裸拱恒载压力线偏离很大,使其施工过程难以把握。介绍了该桥施工控制的目的、主要内容及主要特点,最后概括了施工控制的效果。

异型系杆拱桥关键设计参数分析

与常规的系杆拱桥结构布置形式不同,异型系杆拱桥吊杆采用放射型斜吊杆,斜吊杆集中锚固在拱顶,梁部重量通过斜吊杆非均匀作用在主拱上,主拱受力与常规拱桥有异。以某座位于城市核心区的异型系杆拱桥为例,对该桥的矢跨比、主拱刚度及纵、横梁布置形式等参数进行设计分析,研究该类型系杆拱桥的受力机制和设计特点,明确了该类型桥梁关键设计参数的取值原则,可为同类型桥梁结构体系设计提供参考。

反对称异型系杆拱桥设计与研究

异型系杆拱桥是一种充分利用材料性能的合理结构桥型,同时相对常规拱桥又极具韵律、动态之美,该类桥梁在实际工程中以景观新颖、造价经济合理使其成为不错的选择桥型。通过对某跨径60 m的反对称异型系杆拱桥研究,设计刚拱刚梁自平衡体系,反对称布置异型拱肋,选定合理结构构造和矢跨比,推导出合理拱轴线,使梁拱的受力状态都较为均匀。结合有限元软件MIDAS软件进行静力、稳定性分析,表明结构的强度、刚度及稳定性均符合规范受力要求。该桥的建成丰富了桥梁造型,也为此类桥梁建设提供有益参考。

黄柏浏阳河钢筋混凝土异型系杆拱桥拱肋施工

通过浏阳河异型系杆拱桥拱肋施工研究,解决了异型拱肋成桥前受力不合理、拱架体系转换等技术难题,确立了按顺序分区分次落架的新的落架方法。

哈尔滨宽城街斜拉式系杆异型拱桥的施工

介绍了哈尔滨市宽城街斜拉式系杆异型拱桥的结构、美学及施工特点。最后提出了几点施工体会。

惠州市鹅城大桥总体设计及创新

对广东省惠州市鹅城大桥的创新设计进行了分析介绍。紧密结合当地自然、人文,进行了极具地域特色的桥梁景观造型设计,呼应了惠州“鹅城”的千年美称。主桥采用四跨连续空间斜跨异型系杆拱桥,主跨跨度为180m,为国内最大的空间斜跨偏态系杆拱桥。采用拱、塔和梁固结,墩梁分离体系。主梁创新性地采用正交异型钢桥面板与多片梁的结构形式。拱肋由五大系统组成,包括主拱肋、副拱肋、主副拱肋之间的斜杆、两副拱之间的曲杆以及曲杆之间的水平拉索等构件。主拱拱肋中心线为空间斜跨偏态曲线,吊索成空间放射性布置,吊索采用高强度平行钢丝吊索,主梁、拱肋系统和鹅塔均采用Q345qD桥梁结构钢。下部结构采用C40花瓶造型墩柱和水下C35钻孔灌注群桩基础。

惠州鹅城大桥主桥总体设计

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。