赤壁长江公路大桥主桥4号桥塔墩结合梁墩顶节段施工技术

赤壁长江公路大桥主桥为(90+240+720+240+90)m钢-混结合梁斜拉桥,主梁分为121个节段,由双边箱截面钢主梁、横梁、小纵梁等组成,4号桥塔墩墩顶钢梁共3个节段,考虑枯水期施工边跨侧滩地外露,采用浮吊拼装+墩顶拖拉法施工。桥塔墩设置墩旁支架辅助钢梁架设,墩旁支架采用简易支架,设计为分离直立柱结构,避免了传统斜立柱支架体系结构复杂且受限于围堰尺寸的影响;墩旁支架设置钢梁拖拉系统及钢梁姿态调节装置,以实现钢梁的拼装、纵移和姿态调整。墩顶钢梁利用浮吊在中跨侧依次拼装单节段钢梁杆件后向边跨侧分次拖拉,墩顶钢梁全部就位后,采用竖向调节装置通过“顶落梁”工艺精调钢梁高程和横向调节装置对钢梁横向偏位进行纠偏,保证墩顶节段姿态满足设计要求。借助主梁永久结构简化塔区临时约束设计,抵抗风荷载、施工不平衡荷载和不平衡索力造成的钢梁平动和转动,确保主梁悬臂节段施工安全。

超宽幅主梁扭背索独塔斜拉桥总体设计

厦漳同城大道沙洲岛特大桥西溪主桥采用(88+200)m扭背索独塔斜拉桥,塔墩梁固结体系。主梁采用钢-混混合梁,其中主跨为整幅钢箱梁,梁宽47 m;边跨为预应力混凝土箱梁,梁宽51 m;钢-混结合面位于主跨距桥塔理论跨径线15 m处。桥塔采用独柱式钢筋混凝土斜塔,总高134.6 m,桥塔向边跨倾斜8°,其下布置整体式承台,钻孔桩群桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度1670 MPa平行钢丝拉索,边跨斜拉索为双索面空间扭背索,主跨斜拉索为准单索面。针对超宽桥面,采用空间梁格法分析剪力滞的影响,将混凝土梁纵腹板由6道增至8道。按3 m顺桥向标准间距设置钢箱梁实体式横隔板,可使该桥宽幅主梁偏载、扭转效应导致的应力增量控制在允许范围内。对塔墩梁结合部进行有限元精细化分析,针对应力集中情况,优化局部构造和配筋设计,经计算,优化后结构受力满足设计要求。

内置T肋箱形钢桥墩的延性性能研究

为研究内置T肋箱形钢桥墩在承受恒定竖向荷载和水平往复荷载作用下的延性性能,首先通过与既有试验结果对比,验证所采用有限元分析方法的准确性;然后针对内置T肋箱形钢桥墩试件进行一系列参数化分析,研究翼缘正则化宽厚比、桥墩正则化长细比、加劲肋正则化长细比以及轴压比等参数对钢桥墩最大承载力和延性性能的影响规律;最后基于参数化分析结果,提出了预测该类钢桥墩最大承载力和延性性能的计算公式。研究结果表明,随着翼缘正则化宽厚比、桥墩正则化长细比、加劲肋正则化长细比与轴压比的减小,钢桥墩的延性性能得到显著提升。

钢管混凝土箱形叠合超高墩设计与静力性能分析

为了解钢管混凝土箱形叠合超高墩的设计理念和结构静力性能,以金阳河特大桥为背景,分析该类桥墩各部分作用和受力特性,并开展静力性能研究。该类桥墩内部的钢管混凝土格构柱为主要受力结构,并作为外包钢筋混凝土施工的劲性骨架;各柱肢钢管外包薄层钢筋混凝土以提高桥墩承载力;连接各柱肢的钢筋混凝土腹板参与抗剪。采用MIDAS Civil软件分析对比钢管混凝土箱形叠合超高墩和钢筋混凝土薄壁空心超高墩的静力性能。结果表明:最大悬臂施工阶段和成桥阶段,钢管混凝土箱形叠合超高墩的一阶弹性稳定系数大于钢筋混凝土薄壁空心超高墩;从墩顶向墩底分段增大钢管管径和壁厚,可使钢管和外包混凝土应力沿墩高方向不变;外包混凝土应力远小于钢筋混凝土薄壁空心超高墩,可采用较薄的低强度混凝土。

金沙洲大桥主桥墩空间应力分析

采用通用有限元软件ANSYS ,计算了金沙洲大桥空心桥墩的空间应力分布 .首先将大桥空心桥墩离散为由块体单元组成的空间结构 ,然后考虑上部桥梁结构自重和活载作用 ,进行了空心墩的空间应力分析 ,得出了墩顶实体段和中间区段的空间应力分布 ,结果表明原设计空心桥墩最大应力超过了规范的限值 .文中提出加厚顶板和调整隔板位置的改进措施 ,计算表明修改后空心桥墩的最大应力和位移均有较大的改善 。

粘钢加固损伤混凝土箱型桥墩的抗震性能Ⅰ:双向拟静力试验

设计制作了11个钢筋混凝土箱型截面桥墩缩尺模型,对其进行了粘钢加固后的双向拟静力试验,分析了加固桥墩的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、延性能力、刚度退化和耗能能力等.结果表明,加固墩柱均发生以弯曲破坏为主的延性破坏,破坏塑性铰由未加固时的墩底上移至加固钢板位置的上边缘,加固后墩柱各项抗震性能良好,表明粘钢加固损伤桥墩是一种有效的抗震加固方式.墩柱强轴方向的滞回环饱满,承载力和刚度较大;弱轴方向的滞回环捏缩效应显著,耗能能力较强.初始损伤程度仅对粘钢加固墩柱的刚度退化及耗能能力具有一定影响.随着轴压比的增大,加固试件的承载力变大,极限变形能力降低,延性能力和耗能能力均增强.而随着长细比的减小,加固试件的承载力变大,极限变形能力降低,刚度退化情况严重.

百米箱形高墩柱模型试验与分析

南昆线清水河大桥主跨为７２ｍ＋１２８ｍ＋７２ｍＰＣ连续刚构桥，其４号墩高１００ｍ，是国内最高的铁路桥墩。为了检验设计，进行了１／１４缩尺的变截面箱形高墩柱的模型试验。试验结果表明，在使用荷载和最不利施工荷载下，控制截面混凝土和钢筋应力以及墩顶水平挠度的实测值与计算值符合良好。破坏试验说明，高墩柱具有足够的安全储备。

部分填充混凝土薄壁带肋箱型钢桥墩拟动力试验

为研究部分填充混凝土的薄壁带肋箱型截面钢桥墩在多遇和罕遇地震作用下的非线性动力性能,制作3根试件,分别不填充混凝土、底部填充20%及40%桥墩高度混凝土,通过MTS伺服加载系统进行此类试件的拟动力试验。试验采用日本阪神地震的JRT-NS波,得到不同工况下试件的位移时程曲线、荷载-位移滞回曲线和累积滞回耗能时程曲线。结果表明:多遇地震作用下,试件均处于弹性工作状态;罕遇地震作用下,底部填充混凝土的钢桥墩处于弹塑性状态,没有明显的破坏现象,表现出良好的抗震性能;对于试验采用的钢桥墩试件,随着底部塑性铰区域混凝土填充率的增加,管内混凝土对外围薄壁钢管发生局部屈曲的约束作用逐渐增大,桥墩的结构刚度、水平承载能力、最大响应位移、残留位移、耗能能力等抗震性能指标都随之得到显著改善。

粘钢加固损伤混凝土箱型桥墩的抗震性能Ⅱ:动力响应数值分析

针对具有初始弯曲损伤的粘钢加固混凝土箱型桥墩,采用柔度法和纤维模型,进行了系统的地震动力响应数值模拟计算,分析了地震作用下加固桥墩的地震剪力、墩顶位移、剩余刚度等性能指标,并在拟静力试验的基础上综合研究其抗震加固力学行为.分析结果表明,地震荷载作用下地震中桥墩仍然发生加固钢板上缘产生塑性铰的破坏模式,与拟静力试验结果一致.加固前后桥墩抗震性能的对比结果表明,经粘钢加固形成新塑性铰的加固方式可有效增强桥墩的抗震能力.初始损伤程度、加固钢板厚度和长细比等对加固桥墩抗震安全度的影响较小.大轴压情况下,安全度快速降低.

罕遇地震下薄壁带肋箱型钢桥墩抗震性能试验

为研究薄壁带肋箱型截面钢桥墩在罕遇地震作用下的非线性抗震性能,通过MTS伺服加载系统进行了3根试件的拟动力试验。试验采用了日本阪神地震中不同场地类型下的地震动时程(JMA波、JRT波、PKB波),得到了不同工况下试件的位移时程曲线、荷载—位移滞回曲线和累积滞回耗能时程曲线。试验结果表明:对于文中所采用的薄壁带肋方型截面钢桥墩试件,罕遇地震作用下3个试件的塑性铰位置均出现在底部,且均未出现剪切破坏现象;3根试件所对应的地震波输入工况中,JMA波作用下试件的损伤程度和位移响应均为三者中最小,PKB波作用下试件的损伤程度和位移响应最大,JRT波作用下试件的累积滞回耗能最大;试件的最大位移响应与输入地震波的峰值加速度大小并非绝对相关,还与地震波的输入能量、反应谱的特征周期等其他特征有关。

十字形加劲肋正方形钢箱截面短柱极限状态有限元分析研究

采用具有十字形加劲肋的钢箱截面短柱作为分析对象,考虑组装时焊接影响,利用MARC软件进行了短柱压弯荷载作用下的FEM弹塑性分析。变化宽厚比及轴压比等参数,对分析模型的极限应变、应力分布及变形等极限状态进行了研究。结果表明:宽厚比及轴压比参数对短柱的最大承载力和极限状态有较大影响,宽厚比和轴压比参数较小的短柱具有较好的抗震性能。

长春预制装配式城市桥梁设计与施工

在城市桥梁建设中,传统现浇施工方案对环境和交通影响大,预制装配桥梁施工速度快、环境污染小,是绿色建造的体现。长春某高架桥梁采用预制装配式方案,上部结构采用预制装配式预应力混凝土小箱梁和装配式钢箱梁,下部结构采用预制装配式三节段盖梁和分节预制墩柱,实现了绿色工程建设,着重介绍了预制装配式桥梁上下部结构设计和施工要点。

高墩大箱室梁墩顶0号段托架的设计与施工技术

介绍了高墩大箱室箱梁墩顶0号段悬托架的设计与施工方法,通过直接在墩身预埋牛腿,在牛腿上安放工字钢大梁和贝雷架分配梁以作为托架支撑,经计算后满足施工需要,从而优化施工方案。

箱形截面单柱式桥墩抗震性能分析

为了系统地分析箱形截面薄壁墩的抗震性能,对4个模型进行了拟静力试验,分析了位移测试结果,探讨了配箍率和轴压比对模型墩的耗能能力、刚度退化特性的影响。试验结果表明:模型墩的破坏形式为弯曲破坏;配箍率是影响桥墩延性抗震性能的主要因素,箍筋能延缓强度和刚度退化;随着轴压比的提高,试件的承载力有所降低,抗震性能越来越差。

上海五洲大道外环立交弧形连续箱梁设计

五洲大道外环立交主线弧形连续箱梁是立交设计的重要组成部分。主要介绍该桥梁等高度预应力弧形箱梁和新颖独特的Y型桥墩的设计理念、设计构思和结构分析以及施工方法。该桥梁已建成通车,表明设计构思正确、整体美观协调。

内填部分混凝土钢桥墩延性性能简化计算方法

采用二维梁单元模型模拟内填部分混凝土箱形截面钢桥墩的延性性能。考虑翼缘宽厚比、柱长细比和混凝土填充率三个参数,建立了20个二维梁单元模型。将模拟结果与三维精确有限元分析结果进行对比,提出了针对二维模拟结果的延性修正系数。将修正后的二维模拟结果与试验结果对比,吻合良好,验证了所采用有限元分析方法以及延性修正系数的准确性与有效性。研究结果表明:混凝土填充率的提高,可以有效提高钢桥墩的延性性能;翼缘宽厚比和柱长细比的增加会导致钢桥墩延性的降低。最后提出了钢桥墩最优混凝土填充率确定方法建议。

温州洪溪特大桥总体设计

浙江温州洪溪特大桥为(150+265+150)m双塔双索面矮塔斜拉桥,左、右分幅设计。针对峡谷风环境复杂、基本风速高、主墩高的特点,采用塔墩梁固结体系,提高了桥梁整体刚度和抗风性能;主梁采用单箱双室斜腹板变截面预应力箱梁,顶宽15.25 m,跨中梁高4.5 m、根部梁高9.2 m;桥塔采用Y形塔,由上、中、下塔柱组成,塔柱采用钢筋混凝土结构,总高170.2~175.2 m,桥面以上高42.0 m;斜拉索采用标准抗拉强度1860 MPa的钢绞线成品索,扇形双索面布置,塔端采用分丝管索鞍锚固,梁端采用翼缘下齿块锚固;桥塔基础采用15根∅2.5 m端承桩、矩形承台,桥台采用重力式桥台、扩大基础。该桥桥塔采用爬模施工,主梁采用挂篮悬臂浇筑施工,合龙段采用吊架施工,合龙前在合龙口施加2000 kN顶推力。采用MIDAS Civil软件建立全桥空间有限元模型,对该桥静、动力性能进行分析,结果表明该桥静、动力性能均满足规范要求。

大跨度斜拉桥辅助墩钢箱梁段分块吊装设计与施工方案

一座跨长江的大跨度钢箱梁斜拉桥的辅助墩钢箱梁与墩身存在空间冲突,梁段无法采用桥面吊机从桥下起吊安装,且南岸边跨位于浅水区,运梁船无法停靠,无法采用大型浮吊直接吊装就位,而大型履带吊机站位和现有建筑物等位置上有冲突。针对这一问题,提出了将辅助墩钢箱梁段进行分块吊装的方案。分块后可减小吊装重量,便于使用小型履带吊机,可以满足施工场地、空间等要求。本文介绍了梁段分块设计原则,给出了辅助墩钢箱梁分块、运输及吊装方案,并通过数值模拟进行验算。结果表明,运输及吊装过程中各工况下梁段各部分的应力与变形均满足设计及规范要求。梁段分块吊装施工保证了现场施工的连续性,提高了施工方案的可操作性及经济性。

城市立交连续梁桥方案设计要点

此文就城市立交及高架设计方案进行了探讨,着重阐述在桥梁景观受限的情况下,如何设计墩柱形式和连续箱梁截面形式,以便为以后的桥梁方案设计提供借鉴。

印尼雅加达高架简支变连续小箱梁墩顶连接段受力特性分析

以印尼雅加达收费公路项目为背景,研究印尼高架简支变连续小箱梁墩顶连接段受力特性。通过对墩顶连接段顶板钢束、板厚、隔离段长度、变截面等参数的优化分析,确定了预应力混凝土连接段和钢筋混凝土连接段的最佳构造方案。研究表明,对于预应力混凝土连接段,适当增加预应力钢束数量可减小连接段板顶拉应力;减小板厚有利于降低板顶的拉应力;隔离段长度增大反而会使得连接段上缘拉应力增大;连接段端部采用变截面不利于连接段受力。对于钢筋混凝土连接段,减小板厚是优化钢筋混凝土连接段受力特性的有效措施;隔离长度对连接段弯矩影响较小。