组合式斜拉桥梁优化设计要点分析

为提升组合式斜拉桥梁的设计与建造水平,本文结合某组合式斜拉桥梁工程为例,首先简要介绍工程的基本情况,而后提出组合式斜拉桥梁主梁、桥塔与基础的优化设计方法。在组合式斜拉桥梁设计中,根据斜拉索选型与布置、主塔结构设计优化、桥面系统刚柔并济的平衡方式,完成了组合式斜拉桥梁任务,为组合式斜拉桥梁建设提供了合理的设计方案。

斜拉桥梁钢混组合主塔施工技术

对我国以往的斜拉桥梁钢混组合主塔施工技术进行了深入的分析,结合其中存在的问题提出了相应的解决措施,在进一步提升施工质量的同时,为斜拉桥梁钢混组合主塔施工技术的发展和使用奠定基础,一定程度促进了此项技术在桥梁建设中的广泛应用。

斜拉桥梁挂篮悬浇混凝土梁段设计与施工

斜拉桥梁中,主梁分类有混凝土梁、钢结构梁和钢混组合梁等,对于混凝土梁段,大多数采用现浇施工工艺,梁段是桥梁的重要构件,每个梁段混凝土数量多、重量大,是施工的关键工序,其施工质量直接影响桥梁结构的使用寿命,也标志着桥梁的建设水平。根据斜拉桥梁结构特点,设计钢结构挂篮对桥梁梁段进行悬臂现浇施工,桥梁墩塔较高,大多数超过百米墩高,悬浇梁段为高空施工,所以对支悬浇挂篮结构的安全设计要慎重考虑。本施工工艺采用钢板焊接成钢箱构成挂篮主要杆件,采用工字型钢作为连接件,挂篮中间上、下升降平台采用贝雷桁片组装而成;本方法是斜拉桥梁悬浇混凝土梁段施工比较理想的施工方法,具有较高的推广价值,对今后类似桥梁建设提供参考,对于其他类似建筑物的施工也有借鉴价值。

铁路矮塔斜拉桥梁的施工技术要点研究

文章以某铁路特大桥梁工程为例,探讨分析了矮塔斜拉桥梁施工技术要点的相关内容,旨在提供一定的参考与借鉴。

大跨度钢箱梁斜拉桥顶推施工中的关键技术研究

大跨度钢箱梁斜拉桥在跨越河流、峡谷等地形复杂地区时具有独特的优势,是现代桥梁工程的重要类型。文章以大跨度钢箱梁斜拉桥顶推施工为研究对象,以四川某大跨度桥梁工程施工数据为背景,讨论了临时墩布置位置的优化分析、顶推过程中钢箱梁斜拉桥竖向位移及支承处横肋和纵肋板件厚度对梁体局部受力的影响。研究结果表明,在实际施工中梁体向下倾斜居多,最大的竖向位移达392.08 mm;当支承处横肋厚度为0.016 m时,横肋的应力减小到200 MPa以下,适当设置横肋可以有效减小横肋自身的应力,提高结构的稳定性和安全性。该研究成果对提升斜拉桥施工水平、推动交通建设具有一定的指导意义和实践价值。

混合梁斜拉桥微膨胀UHPC灌注钢混结合段的时变效应

为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多尺度有限元建模方法,对不同灌注材料收缩徐变下钢混结合段的时变效应进行分析研究。研究结果表明:实桥所采用的微膨胀UHPC在测试龄期内膨胀应变呈现出先增后减且始终保持膨胀的趋势,在约5 d龄期时达到最大膨胀应变292.6με,至1 080 d时为83.8με;徐变系数在前50 d龄期内增长较快,至1 080 d时为1.63。灌注材料的收缩可在结合段内部产生显著的次应力,表现为内填混凝土的拉应力和钢格室的压应力;徐变则会导致混凝土应力松弛而使一部分恒载压应力向钢结构转移。运营20 a后,钢混结合段内填普通混凝土存在较高的开裂风险。未作收缩控制的普通UHPC虽亦出现拉应力,但未超过其抗拉强度,抗裂安全系数仍可达到1.5以上。而微膨胀UHPC处于受压状态,不存在开裂问题。微膨胀UHPC的应用,既可改善内填混凝土的抗裂性能,又有助于常规钢混结合段的结构优化,大幅减少材料用量和结构自重。

大跨混合梁斜拉桥缆索吊施工技术

《公路斜拉桥设计规范》(JTG/T 3365-01-2020)定义混合梁斜拉桥主梁是在边跨的一部分或全部采用混凝土梁,其余梁段采用钢梁或组合梁的斜拉桥。主要应用到钢材和混凝土两种材料组成。通常情况下,较大跨径的主梁采用钢梁结构以减少自重,而较小跨径的边跨主梁采用混凝土梁结构以平衡主跨的重量。由于边跨主梁采用混凝土梁结构,其抗弯刚度和重量较大,进一步有助于减少主跨主梁的内力和变形。混合梁斜拉桥充分利用了钢材和混凝土这两种主要材料的优势,成为大跨径桥梁方案中非常具有竞争力的一种结构类型。

大跨度混合梁斜拉桥CRTSⅢ型无砟轨道快速施工关键技术

为提高大跨度铁路桥梁CRTSⅢ型无砟轨道的施工工效,以(30+46+300+97+62.395)m高低混凝土塔混合梁斜拉桥——湖杭铁路富春江特大桥主桥为背景,提出了一种工效更高的CRTSⅢ型无砟轨道快速施工方案。该方案综合考虑施工过程中温度、桥面荷载对桥面线形的影响,针对类似工程CRTSⅢ型无砟轨道施工过程中CPⅢ控制点需多次测定、线形控制方式对工期影响较大的局限性,采用在每个底座板放样断面的桥面两侧埋设测钉作为线形观测点,以测点与放样点间高差为控制指标进行放样;基于防撞墙等附属设施施工前、后的桥面线形实测数据对有限元计算模型进行刚度修正,结合CRTSⅢ型无砟轨道的构造特点,采用刚度修正后的有限元模型计算施工预拱度以控制桥面线形。富春江特大桥主桥采用该CRTSⅢ型无砟轨道快速施工方案实际节省工期20 d,在保证施工质量的基础上达到了提高工效、节省工期的效果。

叠合梁斜拉桥塔周梁段架设施工探讨

针对叠合梁斜拉桥工程在受地形条件及空间限制时无法同时架设桥面吊机和提梁站的问题,提出中跨相应梁段整体不对称安装工艺的优化方案,并对临时设施搭设、0#梁段安装、塔梁临时固结安装、履带吊及桥面吊机安装等施工工艺展开分析,最后进行结构受力模拟。结果表明,所提出的塔周梁段不对称安装工艺科学合理、切实可行,在保证施工任务顺利完成的同时,未对施工质量、安全及工期造成不利影响。

公路工程钢混叠合梁斜拉桥主梁施工优化研究

针对当前叠合梁斜拉桥的施工过程复杂,成本高昂的问题,论文通过有限元仿真模型对钢混叠合梁斜拉桥进行了有限元模拟分析,并提出了3段式循环施工方案,通过同时浇筑3个湿接缝的方式节省施工和维护时间。试验结果表明,在3段式循环施工方案下,叠合梁斜拉桥钢主梁最大拉伸应力为81.46 MPa,最大压缩应力为-231.35 MPa,均没有超过标准规定的允许值。同时,施工过程中缆绳索力与合理完工状态下的索力最大差距仅有-1.42%,满足标准要求。

叠合梁斜拉桥合龙段湿接缝应力优化分析

大跨径混合式叠合梁斜拉桥在中跨合龙段钢梁合龙后,为保证其在桥面板湿接缝浇筑过程中各构件的受力能满足规范要求,且能达到理想成桥状态,以盐坪坝长江大桥为研究对象进行研究。考虑到该桥的结构受力与施工特点,对桥梁合龙过程中桥面板湿接缝浇筑进行了有限元分析。针对该桥的最后一个标准段与合龙段,对比了4种不同施工方案的优劣性,这些方案主要围绕湿接缝浇筑等强、桥面吊机的拆除及预应力穿束这3个关键施工工序展开。同时探究了桥面吊机站位对中跨合龙段及其邻近节段桥面板应力的影响。研究结果表明:桥面吊机影响区域湿接缝与合龙段湿接缝一同浇筑的施工方案所产生的桥面板拉应力最小;在合龙段湿接缝单独浇筑完成后,按照先张拉预应力后拆除吊机的施工顺序可降低桥面板开裂的风险;通过合理布置桥面吊机的站位,可使原本超限的桥面板湿接缝拉应力降低至规范要求的范围内。

钢-混叠合梁斜拉桥主梁施工方案优化探讨

为确定结构受力较优、施工工期较短的钢-混叠合梁斜拉桥施工方案,以某公路桥梁为例,应用MIDAS/Civil软件构建其主桥受力模型,对原施工方案展开分析的基础上,提出3种优化方案,并从结构受力、工期等方面进行比较。结果表明,方案3下索力张拉时机不变,并将原单节段循环施工调整为双节段循环施工,在湿接缝浇筑后进行斜拉索二次张拉,该处理方式能较好降低桥面板拉应力并缩短工期,可在此类桥梁工程中推广应用。

市政工程中钢混叠合梁斜拉桥施工优化技术研究

针对市政工程中钢混叠合梁斜拉桥施工过程中的稳定性不足的问题,提出了一种临时对拉索与塔梁同步施工的综合优化方案。通过精确计算临时对拉索的力学性能及预应力水平,并实施塔梁同步控制,解决了施工阶段应力不均匀和位移过大的问题。仿真结果表明,优化后斜拉索成桥索力误差降至0%~3%,主梁竖向位移显著降低。

大跨度独塔混合梁斜拉桥静载试验分析

文章针对某大跨度独塔混合梁斜拉桥实施了静载试验,通过模拟桥梁在实际使用中的受力情况,对桥梁的变形、应力和位移等参数进行测量和分析,中跨处挠度、跨中扭转、桥墩沉降、应力测试结果均符合当前要求,桥梁的主梁和主塔均表现出良好的变形性能,桥梁结构质量良好。根据测试结果,可定期对桥梁进行检查和维护,保证桥梁结构稳定性。

压弯共同作用下叠合梁斜拉桥桥面板有效宽度研究

为合理考虑混凝土桥面板剪力滞效应带来的不利影响,文章依托双边箱型截面叠合梁斜拉桥工程实例,基于有限元法对压弯共同作用下桥面板的有效宽度计算方法进行研究分析,推导得到实用计算公式,并计算得到施工方案优化前、后桥面板的有效宽度系数。结果表明:现行组合结构桥梁相关设计规范不适用于计算压弯共同作用下叠合梁斜拉桥桥面板有效宽度,未考虑混凝土桥面板所受的压弯共同作用;压弯共同作用下,混凝土桥面板可以根据叠加原理分别计算考虑轴力、弯矩作用下桥面板的应力,得到叠合梁斜拉桥混凝土桥面板的正应力分布,以此计算压弯共同作用下叠合梁斜拉桥混凝土桥面板有效宽度;考虑压弯共同作用下的叠合梁斜拉桥桥面板应力验算时,施工状态下桥面板的应力可按1.3倍进行考虑,即偏安全地将混凝土桥面板应力值较初等梁理论的计算值提高约30%。

混合梁斜拉桥钢混结合段剪力连接件受力特性分析

以某大跨混合梁斜拉桥钢混结合段为研究背景,通过ABAQUS有限元软件建立钢混结合段模型,分析最不利轴力荷载工况作用下和最不利弯矩工况作用下钢混结合段剪力连接件受力特性。研究结果表明:在最不利轴力荷载工况和最不利弯矩荷载工况作用下,钢混结合段剪力连接件的承载能力满足设计要求,且腹板和加劲肋处PBL剪力连接件可有效抑制该处钢混界面间相对滑移。

空间异形钢塔钢箱梁斜拉桥钢索塔整体竖向转体施工计算要点

以青海省西宁市西平大街空间异形钢塔钢箱梁斜拉桥为背景,重点介绍西平大街斜拉桥钢索塔整体竖向转体施工关键计算要点。

混合梁斜拉桥钢混结合部的合理位置

以主跨926 m的湖北鄂东长江公路大桥为例,通过有限元计算和参数敏感性分析,对混合梁斜拉桥钢混结合部的合理位置选择方法进行了较系统的研究。分析结果表明,利用斜拉桥索塔只承受轴力、不承担弯矩的理想成桥恒载状态,采用主梁弯曲应变能作为主要指标;同时考虑在运营状态汽车活载下的结合部局部弯矩、斜拉索索力及在恒载+活载下的支墩反力分布,是从结构受力性能上得到公路混合梁斜拉桥结合部合理位置的有效方法。此外,混合梁斜拉桥结合部合理位置选择还应综合考虑施工、经济等因素。

千米级混合梁斜拉桥双目标控制施工监控体系

为确保千米级混合梁斜拉桥施工监控的高效性、高精度以及安全性,以鄂东大桥为背景,通过理论分析、有限元数值计算,在充分考虑结构非线性效应,并结合现场实际及工程面临问题的基础上,开展了特大跨度混合梁斜拉桥施工监控理念、监控方法及监控内容研究,构建了适用于该复杂结构的监控体系.首先,根据千米级混合梁斜拉桥施工控制特点及面临的问题和挑战,基于几何控制理论,构建了双目标监控体系;其次,根据双目标控制系统关键问题,重点针对初始无应力状态量的确定、关键构件计算分析、制造浇筑及安装控制、施工期安全稳定等问题进行深入研究,得到了其计算分析及安装控制方法;最后,利用建立的监控体系,对鄂东桥进行了全过程控制.研究结果表明:采用的监控系统,制造阶段误差梁顶最大为16 mm,轴线误差2.7 mm,累计梁长误差10.8 mm;非线性稳定安全系数最小2.5,满足要求;边跨混凝土线形最大误差11 mm,中跨钢箱梁最大误差157 mm;塔偏相对误差为L/12 434,混凝土梁单根拉索索力最大误差为4.50%,钢梁索力最大为6.30%,全桥应力合理,监控各项指标均满足规范要求.

Ⅱ型叠合梁斜拉桥涡振性能及气动控制措施研究

为研究II型开口截面主梁的涡振性能并提出合理性控制措施,以某跨海叠合梁斜拉桥为研究对象,进行一系列节段模型风洞试验。研究表明,II型开口截面主梁在低风速下易发生涡激共振,且该桥涡振现象在阻尼比<1%以下范围内均存在;桥面防撞栏杆及检修道护栏采用圆截面形式有利于减小涡振振幅;改尖角度风嘴能显著抑制涡激共振,且风嘴角度越小控制效果越好;桥梁断面底部双主肋转角处设置水平隔流板能有效减小甚至消除涡激振动,在一定范围内增加板的悬挑宽度对控制效果有利。