长挑臂闭口钢箱组合梁桥设计及其关键技术

为满足黄河桥梁跨度需求和减少临时施工设施对黄河泄洪的干扰,该文以临猗黄河大桥为依托,其主桥采用(112+28×128+120) m连续长挑臂闭口钢箱组合梁,共分两联,最大联长1 912 m。钢箱组合梁采用无临时墩顶推法施工,闭口钢箱梁顶推到位后再安装桥面板,桥面板安装顺序为先跨中正弯矩区后支点负弯矩区。重点对组合梁负弯矩区力学性能优化措施、斜撑抗疲劳设计和2.5 m高声屏障抗风优化设计3个关键技术问题开展研究,结果表明:负弯矩区采用双结合构造可降低钢箱梁底板压应力和桥面板裂缝宽度,张拉体外预应力钢束的优化效果随着混凝土收缩徐变作用逐渐降低;相同截面积的方钢管斜撑抗疲劳性能优于圆钢管;折线形声屏障可有效抑制主梁涡振响应。

横向长挑臂组合梁桥方钢管斜撑疲劳性能分析

为研究横向长挑臂组合梁桥方钢管斜撑的疲劳性能,以山西临猗黄河大桥主桥(112+28×128+120)m的连续钢箱组合梁桥为研究对象。采用ABQUAS软件建立全桥有限元模分析模型,对1/4,1/2,3/4跨及支点位置处的横隔板内、外斜撑进行疲劳性能分析,首先利用有限元模型计算斜撑轴力影响面,然后采用名义应力法验算方钢管斜撑上、下端节点疲劳强度是否满足规范要求,最后利用安全寿命法预测不满足疲劳强度斜撑节点的疲劳寿命。同时为分析方钢管壁厚和尺寸变化对斜撑疲劳性能的影响规律,对方钢管进行变参数分析。研究结果表明:横向长挑臂组合梁桥方钢管外斜撑疲劳应力幅较大,若采用疲劳强度低的节点细节,设计使用期内极有可能会出现疲劳破坏,在该类型桥设计过程中应引起足够重视;增大方钢管截面尺寸对改善斜撑疲劳性能效果优于增加壁厚。