整体预制钢-混叠合梁结构优化及负弯矩区受力性能研究

对于整体预制钢-混叠合梁桥,通过有限元法进行参数分析,综合考虑弯曲应力与结构刚度,研究截面设计参数(混凝土板厚、翼缘板厚、腹板高等)对组合梁桥结构性能的影响,提出了设计参数的合理取值建议,同时开展了负弯矩区域桥面板抗裂措施研究,可为同类工程提供设计参考。分析结果表明:混凝土板厚度、腹板高度及下翼缘板厚度对整体预制钢-混叠合梁桥的受力影响较为显著,减小腹板厚度与下翼缘板厚度可以降低负弯矩区混凝土顶板拉应力;增加跨中预压载可以显著减小墩顶负弯矩区混凝土顶板的拉应力,提高组合梁的抗裂性能;增大跨中预压载的布载范围也可改善组合梁的负弯矩区受力;墩顶负弯矩的合拢顺序对组合梁的抗裂性能影响很小。

钢-混凝土组合梁预制桥面板受力性能研究

以福州某大悬臂钢箱梁-混凝土组合梁结构为研究背景,采用Midas Civil有限元分析软件进行了建模,分析了桥面板吊装过程、轮载最不利布置和抗剪连接的受力性能和裂缝状态。结果表明,工程桥面板各项指标均满足现行规范要求;墩顶桥面板裂缝宽度富余度较小。建议采取跨中压重、支点顶升或加大桥面板配筋等措施减小桥面裂缝宽度。

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。

钢企口连接的预制叠合主次梁节点受力性能试验研究

为研究采用钢企口连接的预制叠合主次梁节点受力性能,设计了一个钢企口连接的预制叠合主次梁节点试件和一个整浇主次梁节点试件,进行静力加载试验,考察两试件的破坏模式、承载力、变形能力、荷载-悬臂端挠度关系、钢筋应变和钢企口栓钉应变等。研究结果表明:钢企口连接的预制叠合次梁的裂缝主要集中在主次梁交界面、次梁固端至钢企口范围内和次梁底部,表现为次梁固端弯曲破坏;钢企口连接的预制叠合次梁的开裂荷载和屈服荷载可基本等同整浇次梁,正截面受弯承载力比整浇次梁提高约100%;梁端荷载小于80kN时,钢企口近端栓钉受压、远端栓钉受拉,梁端荷载大于80kN时,钢企口各栓钉应力突增;钢企口连接的预制叠合次梁的正截面受弯承载力实测值与《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015年版)计算值的比值为109,可按规范计算值预测其正截面受弯承载力;拉-压杆模型计算得出钢企口连接的预制叠合次梁的破坏模式为拉杆破坏(受弯破坏)。

高山峡谷独塔钢-混混合梁斜拉桥钢箱梁架设关键技术

昭通市巧家县金沙江特大桥主桥为(340+72+48+32) m钢-混混合梁独塔斜拉桥,中跨采用PK钢箱梁,高3.5 m,全宽32.3 m。该桥位于高山峡谷区,中跨钢箱梁梁段无法通过航运运输,且峡谷区施工便道狭窄,钢箱梁运输难度大,钢箱梁采用厂内分块匹配预制及现场边跨梁面组拼、后方喂梁悬臂架设的总体施工方案。钢箱梁通过板单元件现场拼装总成,采用“3+1”匹配拼装方式进行钢箱梁整节段线形控制,采用110 t自行走式平板车分块运输大吨位钢箱梁,实现高山峡谷区大坡度狭窄便道条件下钢箱梁的运输;在混凝土桥面拼装钢箱梁,通过运梁小车将钢箱梁运输至架桥机位置,提高混凝土桥面钢箱梁拼装及运输效率;采用斜拉桥后方喂梁-步履式大吨位悬臂架桥机,通过设计起重天车、支撑系统、锚固装置以及纵移系统等结构,完成钢箱梁后方喂梁、转体、拼装等工序,实现高山峡谷区斜拉桥施工。

整体预制钢-混凝土组合梁桥合理结构研究

为了在中小跨径桥梁中推广使用钢-混凝土组合结构桥梁,提高桥梁的工业化建造水平和组合梁桥的装配化程度,提出了一种整体预制钢-混凝土组合梁桥结构。结合常用的中小跨径的需求,考虑公路运输条件和吊装能力,构建了整体预制钢-混组合梁结构基本单元,并提出了单元之间的连接方式,进一步形成整体桥梁。计算分析表明:所提出的整体预制钢-混组合梁,在受力性能方面均优于传统分离预制钢-混组合梁,在全寿命周期的经济性能方面优于现有的预制混凝土箱梁、预制混凝土T形梁,在施工性能方面相比于现有的预制混凝土箱梁、预制混凝土T形梁以及分离预制钢-混组合梁会明显提高施工效率、缩短施工工期,而且更容易保证施工质量,为桥梁工程提供了一种结构合理、施工便捷的结构形式。

山区公路装配化钢-混组合梁桥设计及关键技术研究

为提升山区高速公路钢-混组合梁桥的预制装配化和通用性等技术水平,根据山区高速公路结构和公路荷载特点,提出了一种适用于山区高速公路装配化施工的钢-混组合梁构造形式,并对其设计及关键技术进行研究。山区高速公路钢-混组合梁可采用结构简支桥面连续或结构连续体系;主梁采用将2片工字形钢梁组合为1榀整体预制而形成的工字形榀梁横断面,半幅桥的2车道和3车道分别采用2榀和3榀工字形钢梁横断面;30、40、50 m跨径主梁梁高分别为1.6、2.0、2.5 m;2片工字形钢梁间采用X撑联结系以提高结构的整体性。钢-混组合简支桥面连续体系采用钢-UHPC简支桥面连续构造,避免了普通混凝土连续段混凝土易开裂的问题;在墩顶后浇段一定范围内设置抗拔不抗剪连接件,并采用施加部分预应力的负弯矩区抗裂技术,解决了结构连续体系预应力效率低、负弯矩区混凝土桥面板易开裂的问题;采用架桥机逐孔单榀整体吊装的快速架设施工技术提高了施工效率。该山区公路装配化钢-混组合梁工程应用表明:快速架设的装配化钢-混组合梁不仅极大提高了山区高速公路的建造效率,而且具有较好的经济性和适用性。

装配式混凝土叠合梁钢企口节点设计分析及应用研究

结合华南理工大学广州国际校区一期工程中的预制梁钢企口连接节点应用,对钢企口节点的设计计算方法和关键构造问题进行系统研究。提出了钢企口连接的设计分析方法,并就具体工程节点进行受力验算及有限元分析。归纳以50kN递增的100~400kN的7个钢企口型号选用表,并将钢企口节点拓展应用至无支撑叠合梁板连接和整体预制沉箱连接中,其在设计、生产、施工安装均有优势。

墩梁半刚性连接的钢-混组合梁整体桥设计

湖州北刘屋桥为墩梁半刚性连接的钢-混组合梁整体桥,桥长38.2m,桥宽12.14m,跨径布置为(0.5+12+0.6+12+0.6+12+0.5)m。该桥主梁采用耐候工字钢和现浇混凝土桥面板组成的钢-混组合梁;在主梁与盖梁之间设置橡胶衬垫以适应主梁的弯曲变形;在盖梁中设置外包橡胶套的钢棒,并与端横梁现浇成整体,形成墩梁半刚接并取消墩上支座;采用整体式桥台去除伸缩缝,实现全桥无伸缩缝和支座。采用MIDAS Civil软件建立该桥有限元模型,分析其受力性能,结果表明:恒载作用下,采用整体式桥台,能更有效地发挥混凝土桥面板和钢梁各自的材料性能;桥墩位置无论采用墩梁铰接还是墩梁半刚接,均不影响整体桥主梁应力分布;温度荷载作用下,墩梁半刚接整体桥与墩梁铰接整体桥在墩顶位置处的应力分布有所不同。

高温沥青摊铺时钢-混叠合梁桥温度场有限元分析

中国规范尚未对桥梁结构在高温沥青摊铺时的温度场做出规定,由其引起的温度应力也尚未考虑。该文以柳州市某钢-混叠合简支梁桥为例,利用大型有限元软件Ansys建立横向平面模型,进行了高温沥青摊铺时的瞬态热分析,拟合了高温沥青摊铺作用下叠合梁竖向最大温差计算公式,并与中国规范关于日照温度作用下竖向温度梯度进行对比。结果表明:高温沥青摊铺温度场降温在前2h最快,实际工程中可适当洒水加快降温;组合截面竖向温差最大达到70.47℃,最不利温差曲线服从指数分布;高温沥青摊铺下钢-混叠合梁竖向最不利温度梯度大于日照温度场引起的温度梯度,在以后的设计中应当引起重视。

预制装配式钢-混凝土小箱叠合梁设计与分析

结合实际工程,介绍预制装配式钢-混凝土小箱叠合梁的设计与技术特点,并进行分析说明,为预制装配式钢-混凝土叠合梁桥梁设计提供参考。

预应力钢-混叠合梁剪力滞效应理论计算分析

文章结合能量变分法、剪力滞叠加原理及荷载平衡法,分析了预应力钢-混叠合连续梁剪力滞系数的计算方法,并结合相关计算案例,利用有限元软件进行了验证分析,分析表明:计算值和有限元结果比较接近,从而验证了预应力钢-混叠合连续梁中剪力滞系数计算方法的可行性。

钢-混叠合梁斜拉桥线形及应力误差分析与控制方法

为使某钢-混叠合梁斜拉桥在成桥后其几何线形和应力与设计理想状态一致,分别对钢-混叠合梁斜拉桥计算、施工、测量中可能产生的误差进行分析。利用有限元软件建立全桥仿真模型,对工程实例进行结构参数敏感性分析,分析得出钢-混叠合梁斜拉桥成桥线形和应力的敏感参数。根据分析结果,提出相应的计算误差、施工误差及测量误差的控制方法。

钢-混叠合梁斜拉桥塔周梁段不对称架设技术

珠海洪鹤大桥主航道桥为首尾串联的2座主跨500 m双塔双索面叠合梁斜拉桥,其中跨洪湾水道的主航道桥3号桥塔位于防洪大堤背水侧,受现场施工环境限制,塔周梁段无法采用常规的施工工艺进行安装。结合现场地理环境特点及实际施工需要,塔周梁段采用不对称安装工艺,即先搭设中、边跨不对称支架,利用大型履带吊进行墩顶(0号梁段)、边跨侧(S1~S3号梁段)以及中跨侧起始梁段(C1号梁段)安装,再拼装桥面吊机和提梁站,利用桥面吊机悬臂安装中跨侧后2个梁段(C2号、C3号梁段)。采用MIDAS Civil软件对不对称施工过程中塔梁受力状态进行仿真计算,结果表明结构体系安全。

钢-混叠合窄梁驰振稳定性及抑振措施研究

为提高钢-混叠合窄梁的抗风性能,以山区大跨窄梁悬索桥——紫坪铺特大桥为背景,采用节段模型风洞试验对其加劲梁气动稳定性及其抑振措施进行研究。风洞试验观察到加劲梁原始断面在负攻角下会发生驰振发散,基于此,采用节段模型动力试验对比了调整检修道位置、调整防撞护栏透风率、设置下稳定板、设置水平导流板等气动措施的驰振抑振效果,并进一步通过节段模型静力试验进行检验。结果表明:检修道置于梁底的驰振抑振效果略好于置于桥面边缘;不同程度封闭防撞护栏或采用下稳定板反而会使结构的气动性能劣化;采用增设水平导流板及下移检修道的组合气动优化措施可大幅提高驰振临界风速,明显改善气动性能。

多梁式钢-混组合连续梁桥横隔梁构造对整体性影响分析

为探讨多梁式钢-混组合连续梁桥横隔梁构造形式对其整体性能的影响,以绍兴市壶觞大桥改造工程上部结构为背景工程,基于ABAQUS建立有限元模型,通过试验修正得到其基准有限元模型,通过横向分布均匀性系数评价不同横隔梁构造形式对桥梁整体性的影响。结果表明,简支组合梁桥的横向分布系数计算方法可直接用于连续组合梁桥设计;不同横隔梁构造形式对桥梁整体性有一定影响,但横隔梁数量的影响很小;跨内设置3道横隔梁时,方式4对桥梁整体性能的改善最好,其横向分布均匀性系数提高3.82%;设置1道横隔梁时,方式1对桥梁整体性的改善最大,其均匀性系数提高3.21%。

钢-混组合梁与预应力混凝土预制箱梁上部结构及桥型方案比选

以实际工程G1816乌海至玛沁国家高速公路景泰至中川机场段施工图为背景,结合同类项目实施的成功经验,结合工期、安全和造价等综合考虑,同时为贯彻国务院关于化解钢铁行业产能过剩的相关文件精神,对钢-混组合梁与预应力混凝土预制箱梁两种桥型方案比选。

预应力钢-混叠合梁的施工工艺及关键技术

鉴于预应力钢-混叠合梁结构自重轻、易操作、投资少的优点,结合工程实例,对其施工工艺及关键技术作一介绍,可为其有越来越多的工程应用总结经验。

装配式钢-混叠合箱梁设计要点分析

随着城市经济和交通的快速发展,新的桥梁结构形式不断出现。其中,钢-混叠合梁结构以其施工难度小、工期短、跨越能力大和自重轻等优点得到了广泛应用。以一座城市高架桥为工程实例,分析了预制装配式钢-混叠合梁的设计技术要点,针对设计过程中每个关键点进行了计算分析。计算结果表明,钢-混叠合梁能充分发挥两种材料的特性,但也发现了一些问题并进行了总结,为类似装配式钢-混叠合梁的推广应用提供设计依据。

论钢-混叠合梁在旧桥改造中的应用

钢-混叠合梁具备自重轻、抗震性能好、承载能力强的特征，为我国桥梁建设的发展提供了重要支撑。在旧桥改造中，钢-混叠合梁因其独特优势，成为了衡量桥梁改造的全新构造设计的重要指标，具有较强的适用价值。基于此，本文结合钢-混叠合梁对旧桥改造的实际应用工程，论证了相关构造模型及其设计方案的可靠性，为其提供了几点优化建议，以供相关研究参考。