波形钢腹板矮塔斜拉桥施工过程力学性能分析

为指导波形钢腹板矮塔斜拉桥施工,对该类型桥梁的施工全过程进行力学性能分析。以(58+118+188+108)m的朝阳沟特大桥为研究对象,采用MIDAS/FEA有限元软件建立有限元模型,对其施工全过程进行计算。计算结果表明:施工过程中张拉悬臂顶板预应力束使主梁悬臂端轻微下挠,对悬臂施工主梁悬臂端竖向变形的影响远小于张拉斜拉索和浇筑梁段混凝土产生的影响;悬臂根部顶、底板应力在合龙束张拉时应力增量较大,应在施工中重点关注;斜拉索索力受施工阶段的影响不大,索力分2次张拉调整到成桥索力是合适的;矮塔斜拉桥桥塔和主梁刚度较大,两桥塔塔顶位移在悬臂施工过程中基本为0,顶推力作用下一侧桥塔塔顶向边跨桥台侧偏位约5cm,另一侧桥塔塔顶向边跨桥台侧偏位约4cm,可抵消后期运营中桥塔向跨中的偏位。

波形钢腹板矮塔斜拉桥整体稳定性分析

为了解波形钢腹板矮塔斜拉桥新型组合结构桥梁的整体稳定特性,以跨径(58+118+188+108)m的某波形钢腹板矮塔斜拉桥为背景,根据波形钢腹板箱梁的力学行为特点,利用MIDAS Civil软件建立该桥杆系单元模型,对比ANSYS软件建立的空间块体板壳组合单元模型的计算结果,验证了杆系单元模型的有效性,在此基础上采用杆系模型计算全桥的整体稳定性。计算结果表明:恒载是桥梁重要的失稳因素,引起的第1阶失稳模态为面内主墩屈曲失稳;风荷载单独作用引起的第1阶失稳模态主要是面内对称弯曲失稳和面内反对称弯曲失稳,稳定系数较大;桥梁的弹性稳定系数最小值为19.79;桥梁结构整体失稳模态接近于高墩连续刚构桥的失稳模态;考虑几何非线性后稳定系数最小值为19.4,桥梁结构稳定性满足桥梁设计规范要求,该桥在运营阶段不会发生失稳破坏。

波形钢腹板矮塔斜拉桥参数敏感性分析

以朝阳沟水库特大桥为研究对象,运用有限元分析软件Midas Civil建模进行参数敏感性分析,从而得到主梁自重、主梁混凝土弹性模量、斜拉索张拉力、预应力损失、拉索弹性模量、混凝土收缩徐变对成桥时桥梁线形、内力以及索力产生的影响,得出对结构影响显著的敏感性参数,分析结果为施工控制提供了依据。

波形钢腹板矮塔斜拉桥静力特性分析

分别以主跨180 m的波形钢腹板矮塔斜拉桥和PC箱梁矮塔斜拉桥为研究对象,通过数值模拟分析,比较2种不同主梁的矮塔斜拉桥在恒载、预应力荷载以及温度荷载作用下结构的受力特性。结果表明,与PC箱梁矮塔斜拉桥相比,虽然波形钢腹板矮塔斜拉桥由混凝土收缩徐变引起主梁钢束预应力损失大,但其主梁的预应力效率更高,成桥状态下预应力储备更大,结构自重更小,对结构更有利。

外倾式主塔波形钢腹板矮塔斜拉桥总体设计

S306五河淮河桥主跨布置为(105+180+105)m波形钢腹板矮塔斜拉桥,全长390m,桥梁整幅布置,宽度为35.5m。双肢薄壁墩基础,塔墩梁固结刚构体系,主梁采用单箱五室波形钢腹板-PC组合箱梁,主塔采用外倾式分肢双塔柱。该桥为安徽省内最大跨度波形钢腹板矮塔斜拉桥,文章主要介绍工程总体设计、技术标准、结构特点及设计计算方法。

波形钢腹板矮塔斜拉桥的施工线形监控

介绍了波形钢腹板矮塔斜拉桥施工监控的内容和方法,以朝阳沟特大桥为例,通过Midas Civil有限元软件,对全桥进行了施工全过程仿真计算,并阐述了该桥梁的线形监控措施,使成桥后的线形满足了规范要求。

运宝黄河大桥顺利合龙,成为世界最大跨度波形钢腹板矮塔斜拉桥

2018年6月20日8时许,世界在建最大跨度的波形钢腹板矮塔斜拉桥——山西运城至河南灵宝高速公路运宝黄河大桥主桥成功合龙,实现全桥贯通。运宝黄河大桥分引桥、主桥、副桥3部分,引桥采用4x40m预应力T梁,主桥采用110m＋2×200m＋110m波形钢腹板中央单索面矮塔斜拉桥,副桥采用48m＋9×90m＋48m波形钢腹板刚构-连续组合体系梁桥。主桥主跨200m,是目前在建的全世界跨度最大的波形钢腹板矮塔斜拉桥。

世界在建最大跨度的波形钢腹板矮塔斜拉桥运宝黄河大桥成功合龙

2018年6月20日上午8时,随着主桥第二批次中跨两个合龙段混凝土浇筑完成,运城至灵宝高速公路运宝黄河大桥成功合龙。据悉,这是世界在建最大跨度波形钢腹板矮塔斜拉桥。运宝黄河大桥是山西省高速公路网规划的＂三纵十二横十二环＂西纵的重要组成部分,也是国家高速公路网南北纵线呼和浩特至北海的关键节点。

世界最大跨度波形钢腹板矮塔斜拉桥通车

一桥飞驾,横跨黄河,连通晋豫。8月23日上午运宝黄河大桥正式通车。至此,两岸人民靠轮渡出行的历史宣告结束,晋西南与豫西北之间再添交通要道。运宝黄河大桥是由山西运城至河南灵宝高速公路跨黄河出省的控制性工程,也是国家高速公路网G59(呼和浩特至北海)的关键节点,由中交二航局承建,全长1690米,宽34米,主桥主跨200米,是世界最大跨度的波形钢腹板矮塔斜拉桥,全桥采用6车道高速公路标准建设,设计时速80公里。

异步悬臂施工的波形钢腹板矮塔斜拉桥受力性能分析研究

为研究波形钢腹板矮塔斜拉桥主梁采用异步施工的合理性,优化拉索张拉工序,提高波形钢腹板组合梁悬臂施工效率。以安徽S313五河淮河桥为依托,采用理论分析、数值计算和现场监测相结合的方法,对异步施工的过程受力性能进行了研究。比较了拉索采用不同张拉工序引起的主梁应力变化和位移变化情况,分析了拉索滞后张拉可行性。研究表明:主梁采用异步施工总体受力良好,拉索滞后一个节段张拉主梁应力均匀,顶底板具有良好的抗裂性;拉索工序优化对主梁的应力影响较小,对过程变形影响较为明显,但对制造线形影响很小。采用异步法悬臂施工,降低了挂篮自重,加快了施工效率,可为类似桥梁施工提供参考。

矮塔斜拉桥波形钢腹板组合梁WBT悬臂施工技术研究

波形钢腹板矮塔斜拉桥是一种构造较为新颖的桥梁结构,如何高效、安全经济地完成波形钢腹板组合梁节段悬臂施工,是此类桥梁需要解决的主要技术问题之一。针对这一问题,以S313五河淮河大桥为依托,采用理论结合实践的方法对矮塔斜拉桥波形钢腹板组合梁WBT异步施工技术进行了研究,探索了WBT挂篮的合理结构形式,研究了WBT异步施工法的主要工艺技术。研究形成了一种适合超宽桥面波形钢腹板组合梁桥悬臂施工的异步挂篮结构,形成了涵盖挂波形钢腹板吊装、挂篮前移、顶底板施工等关键工艺的控制技术,确保了五河大桥主梁的顺利施工。实施效果表明,WBT异步法进行波形钢腹板组合梁悬臂施工是一种合理的施工方法,能在施工工效和施工精度方面取得良好的效果,可为其他类型桥梁的施工提供参考。

基于波形钢腹板组合PC梁矮塔斜拉桥挂篮异步悬浇施工控制技术

波形钢腹板组合PC梁矮塔斜拉桥作为一种新型桥梁,具有材料使用率高、自重降低、抗震性能好、施工进度快等优点。本文基于一种波形钢腹板PC组合梁矮塔斜拉桥,针对其在施工过程中受挂篮安装定位、预埋件安装精度要求高、悬浇、异步施工风险高等难题,介绍挂篮异步悬浇施工技术,主要包括工程概况、专项方案、挂篮设计、钢结构分块、主梁悬浇施工工艺流程、节段钢腹板结构安装、浇筑、预应力张拉、压浆等技术,总结了钢腹板PC挂篮异步悬浇的控制技术。

波形钢腹板矮塔斜拉桥施工阶段稳定性分析

波形钢腹板矮塔斜拉桥以其新颖的结构形式、优良的受力特性、较好的材料利用效率,修建数量日益增多,因其多采用薄壁钢腹板和刚构薄壁高墩的结构形式,使得对该类桥型施工过程中稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究方法:利用ANSYS有限元软件建立朝阳沟波形钢腹板矮塔斜拉桥空间块体+板壳组合单元精细计算模型,计算纯剪切荷载作用下钢腹板的失稳模态;选取施工关键阶段,计算悬臂施工状态的弹性稳定性;考虑材料非线性、几何非线性和混凝土材料的开裂和压碎特性,计算悬臂施工状态非线性稳定性。结果表明:波形钢腹板构造按弹性屈曲强度公式计算最小值为348.3 MPa(合成剪切屈曲),有限元方法计算的剪切屈曲最小值为517.9 MPa,均大于材料剪切屈服强度199 MPa,结构承载力按剪切屈服强度控制;矮塔斜拉桥拉索的弹性支撑作用,增强了波形钢腹板稳定性,施工中主要是主墩的平面内侧倾失稳,不会出现波形钢腹板的失稳情况;考虑材料非线性和几何非线性求得悬臂施工阶段的非线性稳定系数仅为弹性稳定系数的41%～34%,悬臂越长,非线性效应对稳定性的影响越突出;施工荷载对悬臂施工状态的稳定性影响很大,最不利工况下结构的非线性稳定系数为5.13,结构稳定性仍满足规范要求。

铁路矮塔斜拉桥W形腹板箱梁力学性能分析

W形腹板箱梁具有典型桁式体系受力特征,更符合单索面斜拉桥的受力要求,目前已在公路桥中推广应用。为指导铁路桥相关设计,通过采用有限元软件建立计算模型,对某铁路矮塔斜拉桥W形腹板箱梁设计开展系统分析,研究不同设计参数对箱梁各板件内力的影响、荷载作用下箱梁截面横向受力性能、以及箱梁截面剪力滞效应。研究结果表明,同梁高、不同斜腹板倾角的铁路W形截面顶板、内腹板均受拉,底板与外腹板均受压;随着边斜腹板倾角减小和内腹板倾角增大,顶板、外腹板轴力变大,内腹板轴力减小,底板轴力则基本不变;根据计算分析得到不同位置处的W形截面在铁路荷载作用下,预应力筋合理的布置方式;剪力滞效应方面,荷载作用下,支点及拉索附近的剪力滞效应较为明显,剪力滞系数约为1.1。通过研究,对铁路荷载作用下该种新型截面形式有了系统全面的认识,合理选择截面参数的同时应考虑剪力滞效应以提高结构经济性。

大跨环形矮塔斜拉桥主塔力学性能分析

以大跨度环形矮塔斜拉桥的主塔为研究对象,借助大型有限元程序midas进行了静力及地震动时程分析,通过提取杆系模型中的最不利内力,对索塔锚固区及下塔柱钢混结合段空间应力进行分析。结果表明:1)钢塔在静力及地震工况下强度及稳定均满足要求;2)索塔锚固区及钢混结合段应力状态良好、构造细节处理较为合理。

波形钢腹板组合箱梁矮塔斜拉桥塔墩梁固结段受力分析

为研究波形钢腹板矮塔斜拉桥塔墩梁固结区域的复杂受力情况,采用有限元法对该处进行精细化数值模拟,分析单箱三室波形钢腹板截面总剪力中腹板承担剪力的比例,直、斜腹板承担的剪力及剪应力比较,内衬混凝土对腹板剪应力分布的影响,以及顶、底板端部正应力的整体计算与局部计算比较分析。结果表明:塔墩梁固结段波形钢腹板承担的剪力远小于常规梁段;直、斜腹板剪应力分布规律一致,但由于单箱三室截面中各室宽度不同,各腹板承担的剪力也不同,设计中应考虑此影响;矮塔斜拉桥主梁承担剪力较小,设计中可省略内衬混凝土设置;整体模型计算中得到的顶、底板正应力基本偏大于局部模型计算结果。

波形钢腹板-PC组合箱梁矮塔斜拉桥参数分析

以波形钢腹板-PC组合箱梁矮塔斜拉桥为例,运用Midas建模进行参数分析,得到桥墩刚度与主梁内力的关系,桥塔高跨比与主梁内力以及斜拉索索力的关系,可为今后该桥型的设计提供参考。

大跨度波形钢腹板矮塔斜拉桥

郑州朝阳沟水库大桥主跨188m,是目前世界上波形钢腹板矮塔斜拉桥的最大跨度。本文从桥型、结构体系、耐久性设计等方面介绍了大桥的设计构思,并介绍了大桥上部结构主材用量、荷载试验情况。荷载试验结果验证了设计构思是合理的,波形钢腹板矮塔斜拉桥是可靠的。

波形钢腹板组合结构矮塔斜拉桥的发展与应用

波形钢腹板组合梁矮塔斜拉桥作为一种新型桥梁结构,有利于降低结构自重、减小梁高、增大跨径、减小地震反应,能够充分发挥波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥和矮塔斜拉桥的两者技术优势,拓展了各自的应用范围和适用跨径。该文阐述了波形钢腹板组合梁矮塔斜拉桥的结构特点、国内外的发展和应用状况,并以日本栗东桥和南昌朝阳大桥为工程实例,介绍了波形钢腹板组合梁矮塔斜拉桥的构造特点和施工工艺。

矮塔斜拉桥PSC梁预制及架设关键施工技术分析

PSC梁因其具有抗裂性好、自重轻、受压构件稳定性强的优点,在桥梁得到了广泛应用。依托非洲马古富力大桥工程,分析工程PSC梁预制及安装全过程关键技术。结果表明:采用应力和伸长量双控方法进行钢绞线伸长计算较为准确;预制梁张拉过后,可以考虑采用优化混凝土配合比和梁端台座处理的方式,去有效解决梁端混凝土破裂的问题。