混合梁刚构桥钢-混结合段的构造优化与试验

为了研究钢-混结合段的破坏模式及承载力,为局部构造优化提供依据,采用有限元模型分析钢格室高度变化对结合段受力的影响,设计制作2个结合段缩尺模型,分别测试现有工程和优化后的结合段在压剪耦合作用下的受力性能,得到结合段的受压极限承载力和破坏模式。研究表明:钢格室高度的变化对结合段后承压板承担的轴力比例的影响不大;现有工程的结合段的极限破坏状态由钢梁过渡段控制,钢梁过渡段和结合段的安全储备系数分别为3.30和6.65;优化后的钢-混结合段,钢格室高度降低1/3,局部钢板厚度减小1/3,其极限承载力仍高于钢梁过渡段,且安全储备系数为5.58。在设计混合梁刚构桥的钢-混结合段时,建议合理降低钢格室的高度,且将U形开孔剪力板改为O形开孔剪力板,以提高对填充混凝土的面外约束效应。

混合梁刚构桥受力计算方法与合理结构体系研究

在传统混凝土刚构桥基础上把主跨跨中的一部分改为钢梁而形成的混合梁刚构桥有效实现了梁桥在跨度上的突破及结构性能的改善,成为非常有应用前景的一种桥梁结构形式,并在实际工程中越来越被广泛应用。为探究三跨钢‐混凝土混合梁刚构桥结构体系的合理布置和受力性能的简化计算方法,推导了混合梁刚构桥在施工阶段及成桥阶段的简化力学模型,并通过有限元方法和实桥测试验证了简化力学模型的正确性。基于简化力学模型,以控制截面内力为目标函数,计算分析了边跨与中跨长度之比λ、钢梁长度与主跨长度之比μ(或结合段位置参数)对混合梁刚构桥受力性能的影响。研究结果表明,基于结构的合理受力性能,得到了λ和μ的合理取值范围,综合考虑桥梁施工和运营中的风险,建议λ取0.4、μ取0.4~0.5,可作为混合梁刚构桥的设计参考。

混合梁刚构桥体外预应力钢束设置与优化

在混合梁刚构桥中设置体外预应力钢束可减缓桥梁长期使用过程跨中挠度过大的问题。本文依托福建泉州安海湾大桥,通过板壳-实体有限元模型,研究了体外预应力钢束对减小混合梁刚构桥主跨跨中竖向位移及改善混凝土梁受力所发挥的作用,明确了钢箱梁与混凝土梁两部分的体外预应力对减小中跨跨中挠度的作用,进一步分析了每一段预应力钢束对改善跨中挠度和混凝土梁受力的效果,得到最终的优化方案,可为混合梁刚构桥体外预应力钢束的合理设置提供设计参考。最后,计算分析收缩徐变等长期效应作用下,混合梁刚构桥跨中钢箱梁的竖向位移变化情况,并对体外预应力的不同再张拉方案进行比较分析,可为实桥的运维管理提供借鉴。

中山小榄水道混合梁刚构桥关键技术

中山十水线改建工程小榄水道特大桥采用国内外少有的混合梁刚构桥结构型式,主桥跨径布置为98m+220m+98m。重点介绍该桥的建设条件、孔跨布置、结构形式以及关键构造设计,并对全桥进行静力分析。提出了混合梁刚构桥相比预应力混凝土刚构桥在加大跨径、防止出现常见病害、适应不合理边中跨比等方面的一系列关键技术,对于同类桥梁设计有借鉴意义。

主跨200m混合梁刚构桥总体设计

瓯江大桥主桥为(84+200+84)m=368m 3跨一联变截面混合梁刚构桥,建成后将成为继重庆石板坡大桥之后国内第二大跨度混合梁刚构桥。从结构设计、钢-混结合段、体外预应力、耐久性设计以及施工方案等5个方面介绍主桥设计要点及创新理念,为同类型桥梁设计与施工提供参考。

大跨径混合梁刚构桥健康监测项目需求分析

本文结合瓯江大桥的工程实际情况,针对大跨径混合梁刚构桥的结构特点、工作环境、养护管理需要、运营危险性等因素,分别分析了应对不同因素所需要开展的健康监测项目,提出了该类型桥梁健康监测项目需求分析流程与监测项目建议。

外海混合梁刚构桥上构施工关键技术研究

传统混合梁刚构桥施工一般采用挂篮或桥面吊机以小节段逐段施工方式实现合龙。当该型桥梁处于长周期大涌浪的外海环境时,桥梁施工将面临钢箱梁运输、吊装等受海况影响的难题。以长周期大涌浪海域的钢混叠合混合梁刚构桥上部结构施工为依托,对用于外海混合梁刚构桥上部结构施工关键技术进行研究。通过对上构施工所用的关键装备和关键工艺进行创新,将主梁施工专用装备多功能化,从而优化复杂结构体系施工的工序转换衔接;同时,采用梁上顶推合龙工艺,不仅优化了施工工期,而且降低了施工安全风险。

瓯江大桥混合梁刚构桥钢混结合部构造

混合梁桥由于其自身的受力优点,应用日渐广泛。本文阐述了混合梁桥钢-混结合部的内在受力要求和构造特点,指出了结合段内预应力筋的设置原则及剪力键数量计算的原理,介绍了瓯江大桥结合段的实际构造,对混合梁桥结合段进一步开展的工作进行了展望,以供在对混合梁桥结合段的设计和计算有借鉴参考。

海域大跨度混合梁连续刚构桥中跨合龙施工关键技术

北通航孔桥跨径为(125+260+125)m=510m的混合梁连续刚构桥,由于桥位处于复杂的海域环境以及特殊的结构形式,实现中跨高精度合龙面临极大困难。本文主要从钢箱梁制造、海上运输及桥位吊装三个层次进行阐述。钢箱梁总拼方式为"中间5小段+两侧2小段",验算胎架支撑布置方案合理性,保证梁段接近于无应力状态。分析了环境温度对合龙口空间姿态的影响规律,综合考虑吊装变形、设计间隙等因素,进而确定钢箱梁控制长度。海上运输安全重点做好钢箱梁横向及纵向的约束,选择在低平潮对船舶定位,涨潮期间吊梁。吊装前应优化施工组织,强化资源配置,建议采取匹配板长度预留富裕、现场配钻及交错梅花开孔等方式,确保合龙的顺利进行。

大跨径混合梁连续刚构桥边中跨比及墩高性能研究

大跨径混合梁连续刚构桥中跨采用大节段钢箱梁,减轻了结构自重,增加了桥梁跨度。目前修建的大跨径混合梁连续刚构并不多见,混合梁多运用于斜拉桥中,故混合梁连续刚构桥的诸多问题并未得到解决,如混合梁连续刚构桥的边中跨比,混合梁连续刚构的适宜墩高等。以瓯江特大桥主桥为背景工程,通过改变边跨跨径和桥墩高度来研究大跨径混合梁连续刚构桥的边中比及墩高性能。大跨径混合梁连续刚构桥在恒载效应、收缩徐变效应、活载效应以及结构自振特性等方面,边跨增大对结构整体刚度影响不大,仅对边跨刚度影响较大。总体上中跨效应大于边跨效应,中跨结构刚度对结构的整体刚度起决定性作用。对桥墩的高度变化影响分析表明桥墩高度不宜做的过低,否则效应值会出现突变,当墩高增加到一定程度,对主梁的受力性能改善程度有限。

广东鹤南大桥桥型方案选择

广东鹤南大桥受毗邻的广珠铁路桥跨径布置限制,桥型选择较为困难。经过一系列研究,先后提出了下承式拱桥、混凝土刚构桥、混凝土斜拉桥、混合梁刚构桥四种桥型,并从安全、美观、经济、施工、养护几个方面进行比选,认为混合梁刚构桥方案可以作为鹤南大桥的推荐桥型方案。可供桥跨布置限制、小边中跨比的桥型设计借鉴。

安海湾大桥主桥的设计与施工

安海湾大桥主桥为三跨变截面混合梁刚构桥,跨径布置为(135+300+135)m,建成后将成为继重庆石板坡复线大桥之后国内第二大跨度的混合梁刚构桥。从梁体结构形式设计、钢一混结合段的细节设计、体外预应力设置、耐久性设计以及施工方法等5个方面介绍主桥设计与施工的要点及创新理念,为同类型桥梁设计与施工提供参考。

瓯江特大桥钢箱梁合龙控制研究

混合梁结构多用于斜拉桥,在大跨径连续刚构桥上应用较少,且混合梁连续刚构桥研究不够深入。瓯江特大桥主桥采用大跨径混合梁连续刚构桥,由于主跨跨中存在一个大节段钢箱梁段,故在设计、施工方面与常规混凝土连续刚构桥有较大不同,同时在施工控制过程中也出现了很多新问题。在常规混凝土连续刚构桥控制方法的基础上,对钢混结合段累计位移的突变问题进行分析,得到准确预测钢混结合段安装标高的方法。对钢箱梁吊装状态进行分析,得到准确的钢箱梁加工线形。对合龙时的温度效应进行分析,把握了温度影响规律,为钢箱梁的精确合龙提供依据。