武汉青山长江公路大桥主桥主梁受力特性分析

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的混合梁斜拉桥。该桥中跨主梁采用整体式钢箱梁,边跨主梁采用钢箱结合梁,主梁桥面总宽48 m。为研究该大跨度桥超宽主梁在重载交通下的受力特点,采用有限元软件建立全桥“鱼骨梁”模型进行整体受力分析,建立主梁节段局部模型对中跨桥面系、边跨结合段钢梁、混合接头进行局部受力分析;计算主梁纵向应力不均匀系数,分析宽幅主梁的应力分布特点;对重载交通下正交异性钢桥面进行疲劳性能分析。结果表明:主梁结构整体刚度大,整体、局部计算指标均满足规范要求;边跨主梁边、中腹板剪力分配与腹板面积相关性低;主梁不同位置处断面纵向应力不均匀系数差异性大;主梁疲劳易损细节的抗疲劳设计满足设计寿命期内使用要求。

沌口长江公路大桥加劲梁选型与设计

沌口长江公路大桥主桥为(100+275+760+275+100)m双塔双索面半飘浮体系斜拉桥。针对该桥车道数较多、通行重载货车比例高的特点,提出整幅式P-K断面钢箱梁、双层钢桁梁以及分幅式钢箱梁3种加劲梁方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能,综合考虑各方案静动力性能、景观效果、造价等,确定该桥选用整幅式P-K断面钢箱梁方案。该方案钢箱梁由2个流线型扁平边箱、箱间顶板及横隔板组成,宽46.0m,中心线处梁高4.0m,横隔板采用整体式(标准间距3.0m);剪力滞和横向偏载效应导致的截面应力不均匀及局部应力增大,通过分段调整钢箱梁板厚以及加强局部构造,使钢箱梁应力在容许范围内;针对大跨重载的特点,采用了疲劳细节等级较高的构造细节,加强了桥面板与加劲肋的焊缝设计,提高了钢箱梁正交异性钢桥面板的疲劳强度。

武汉西四环汉江特大桥总体设计

湖北省武汉市西四环线汉江特大桥主桥为(77+100+360+100+77)m双塔双索面半飘浮体系预应力混凝土斜拉桥,引桥为3×65m预应力混凝土现浇连续箱梁桥。主桥桥塔采用H形结构,两桥塔塔高分别为130.1m和126.1m;主梁采用双边箱PK断面,整幅宽43.6m,按全预应力构件设计;斜拉索采用热镀锌钢绞线,按双索面扇形布置,每个塔柱布置28对斜拉索,全桥共224根;索塔锚固采用改进的紧凑型钢锚梁,并在索导管出口附近设预应力钢棒进行斜拉索锚下局部防裂。分别采用MIDAS Civil和ANSYS对主桥进行总体和局部计算,结果表明结构各项指标均满足规范要求。

混合梁独塔斜拉桥非对称横向抗震约束体系研究

为了提高混合梁独塔斜拉桥的抗震能力,确定其合理的横向约束体系,采用SAP2000建立了全桥分析模型,基于非线性时程法对比研究了4种横向约束体系的地震响应,即横向固定、横向滑动、减震体系A和减震体系B,并对后两个体系进行了非线性粘滞阻尼器的参数优化分析,由此针对性提出了非对称约束体系。研究表明:由于主梁的非对称布置,主、边跨两侧的地震响应随粘滞阻尼器参数的变化规律明显不对称,采用非对称约束体系才能达到最优减震效果;结合桥梁的抗震能力发现,采用非对称减震体系B(即1#和3#墩分别布置C=7000kN/(m/s)~α、α=0. 5和C=5000kN/(m/s)~α、α=0. 5的粘滞阻尼器+双向支座)不仅能满足支座变形要求,也能满足过渡墩和主塔的强度要求,是本桥最合理的横向约束体系。

武汉二环线上跨铁路立交桥总体设计

武汉市二环线上跨铁路立交桥主桥采用(30+138+252+80)m高低塔钢箱梁斜拉桥,桥面宽达45m。考虑该桥上跨多股铁路轨道,桥址铁路建筑物复杂,为减小对既有线运营的影响以及满足施工场地空间等要求,该桥主桥采用转体法施工。主梁采用整幅钢箱梁,桥面按双向8车道设计,两侧预留人行道;桥塔采用独柱形混凝土桥塔,高、低塔桥面以上塔高分别为75m、40m;基础采用钻孔桩基础;采用42对斜拉索,斜拉索布置在内侧,梁上索距12m。结构计算结果表明:该桥式方案结构合理,造价经济。

长周期地震动对独塔宽幅斜拉桥地震响应的影响

为了预测独塔宽幅斜拉桥长周期地震响应,以便进行更合理的抗震设计和评估,采用Open SEES软件建立了某独塔宽幅斜拉桥的非线性有限元模型,基于傅里叶变换分析了长周期地震动频谱特性,对比研究了桥梁在远场谐和型地震波、近断层脉冲型地震波、普通地震波以及与设计反应谱匹配的人工地震波作用下的动力响应,并基于能力/需求法对该桥的抗震性能进行了评估。研究表明:长周期地震动对周期为2~4s的独塔宽幅斜拉桥的地震响应具有明显的放大作用,远场谐和型地震波作用下的内力响应为普通地震波的2倍以上,位移响应为普通地震波的18倍以上;主塔塔底截面抗震性能是全桥抗震性能的关键环节,长周期地震动会使塔底截面产生显著的塑性变形,导致主塔和主梁产生大位移,并引发支座破坏;背景工程的横桥向抗震性能比纵桥向更低,且长周期地震动对横桥向抗震性能的影响更明显。

宽体混凝土斜拉桥主梁新构造研究

本项目以五河口斜拉桥的设计实践为背景,详细研究了宽体混凝土斜拉桥主梁的受力特性,率先提出了带钢筋混凝土纵向加筋肋(疏肋)板的宽体混凝土斜拉桥主梁新构造。通过有限元仿真分析和理论分析研究了带纵向混凝土加筋肋的宽体混凝土斜拉桥主梁的受力机理和分析计算方法。研究结果表明:带钢筋混凝土纵向加筋肋的宽体混凝土斜拉桥主梁能够很好地解决混凝土斜拉桥主梁过宽导致传统双边箱梁、π型梁中间板过宽、配筋量大和刚度不足等问题,且能够有效降低主梁剪力滞后效应程度、提高截面利用率和提高桥面刚度,能够很好地适应宽体混凝土斜拉桥主梁的受力要求,是一种经济、合理、安全、耐用的新型主梁截面形式。

宽桥面卵形独塔斜拉桥的设计与施工

该文介绍了一座宽桥面卵形独塔斜拉桥的设计与施工。该桥是苏扬公路2号桥,位于鄂尔多斯市铁西三期开发片区内。桥梁总长180 m,宽度50 m,为一座异形独斜塔组合梁特殊斜拉桥,跨径组合为边跨60 m,主跨120 m,塔、墩、梁固结体系,主跨和边跨各设10对双索面空间扇形斜拉索。钢主塔轴线于主塔轴线与半主梁高度相交位置向边跨倾斜15°,为曲线组合成的门拱形的结构,主塔顶位置布置一直径8 m的圆形镂空部位。主塔空间结构强烈,造型美观独特,结构受力比较复杂,是全桥结构设计的重中之重。

超宽桥面单索面部分斜拉桥的设计总结

以余姚市中山路最良江桥76 m+76 m两跨单索面部分斜拉桥为背景,介绍了该桥景观和结构设计的独特性,通过索梁活载比对该桥进行部分斜拉桥结构的界定,总结了该类桥型的设计体会和设计要点,对同类型桥梁的设计具有指导作用。

宜宾盐坪坝长江大桥宽桥面组合梁设计

宜宾盐坪坝长江大桥为主跨480 m的混合梁斜拉桥,中跨为钢混组合梁、边跨为预应力混凝土梁,钢混结合段设置在索塔附近中跨侧10.5 m处,中跨桥面宽度为40 m,双向6车道。钢混组合梁由钢主纵梁、钢横梁、小纵梁、预制桥面板、现浇桥面板几部分构成。通过分析研究,钢混组合梁采用双钢箱梁+混凝土桥面板断面型式,外侧腹板处高度为3.5 m,桥轴线处高度为2.9 m;节段长度为10.5 m、11.1 m,合龙段长7 m,钢横梁间距为3.5 m、3.7 m;混凝土桥面板厚度为26 cm,索塔附近加厚至28 cm,腹板附近局部加厚至40 cm;索梁锚固采用钢锚箱,设置在钢箱梁内部。空间计算结果表明:钢主纵梁、混凝土桥面板、钢横梁的应力均控制在合理范围内;汽车荷载作用下,主梁竖向挠度最大值为-340 mm,刚度满足要求。

超宽桥面部分斜拉桥主梁线形控制分析

研究目的:为较好地控制超宽桥面的线形,研究超宽桥面部分斜拉桥主梁线形控制系统,分析影响主梁挠度变化的因素及全桥合龙后高程理论值与实测值存在偏差的原因,取得现场实测数据以修正计算模型参数。研究方法:以基于最小二乘法的误差控制理论为基础,结合柳州三门江大桥施工特点,运用有限元分析软件建立线形控制模型,通过实测数据与理论计算结果确保桥梁线形施工质量。研究结论:超宽桥面部分斜拉桥主梁结构变位及高程变化特点与预应力混凝土连续箱梁相接近;采用现场实测数据修正计算模型参数,达到理论计算模型与实桥相吻合,保证了主梁的安全施工;施工中要实时监测挂篮变形,并根据梁段重量对预抬量进行适当调整。

宽幅预应力混凝土桥牵索挂篮设计

借鉴国内类似一般宽度桥面工程牵索挂篮的设计经验,以丹阳北二环大桥主桥悬浇施工牵索挂篮为例,对宽幅预应力混凝土桥牵索挂篮结构设计作了深入的研究,通过采用桁架式结构、增设吊点和升降式底模等方法有效降低挂篮的设计重量,提高主梁、横梁的设计刚度,严格控制挂篮变形,提高移篮速度。

曹妃甸跨纳潮河大桥主桥设计

曹妃甸跨纳潮河大桥是一座80 m+128 m+80 m三跨双塔单索面预应力混凝土宽桥面部分斜拉桥,采用塔梁固结、墩上设支座的结构体系。经动静力结构分析,该桥力学性能及耐久性、抗风抗震及结构稳定性良好,满足现行设计规范要求。

大跨度斜拉桥墩塔梁固结区受力特性及结构优化

以某快速路上一座双向八车道、主跨250m、全长465m的跨铁路大跨度双塔单索面斜拉桥为例,采用有限元分析软件Midas FEA建立墩、塔、梁固结处局部有限元模型,根据多尺度模型的理论方法,对墩塔梁固结处主梁、索塔、桥墩的应力分布情况进行了分析,得出了该处结构的拉、压应力分布规律,并确定了最大应力位置。针对超宽桥面翼缘处应力较大、且易出现应力集中的现象进行结构优化设计。为此类桥型的设计与施工提供经验。

超宽桥面部分斜拉桥施工控制

柳州三门江大桥主桥为(100+160+100)m双塔双索面三跨部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,桥面宽41m,居同类型桥梁国内第一。文章介绍了该桥悬臂施工中采用的控制方法和施工控制主要内容,重点介绍了施工过程中主梁变形、斜拉索索力的测试和控制及主梁截面应力、索塔变形的监测。工程实践表明,该施工控制方法合理,取得了满意的控制效果,为同类型桥梁的施工控制提供了参考。

广东清远市洲心大桥关键技术研究

洲心大桥为广东省清远市跨越北江的一座大型公路兼城市道路桥梁,主桥为双塔宽幅单索面支承体系混合梁斜拉桥,跨径布置为100 m+218 m+100 m,桥宽43 m,不对称曲线造型桥塔,塔梁固结,塔墩采用测力调力球型支座连接,桩基施工采用双液旋喷注浆技术形成人造持力层,行车道桥面板采用钢-超高性能混凝土组合桥面,桥面排水采用新型排水构造设计等。重点介绍了该桥的总体设计与关键技术。

单叶双曲面独柱塔双幅四索面斜拉桥探讨

针对城市宽幅斜拉桥,提出单叶双曲面独柱桥塔双幅四索面斜拉桥。以双幅分离式钢箱梁桥面替代宽幅钢箱梁桥面,单叶双曲面独柱桥塔替代双肢柱桥塔,四索面斜拉桥替代双索面斜拉桥。单叶双曲面独柱塔桥塔底厚实,可保证独柱桥塔结构承载力;桥塔腰部细小,司机视野开阔;较宽的桥塔顶部,可方便斜拉索分散锚固。结合200m+420m+200m单叶双曲面独柱塔双幅四索面斜拉桥,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,开展静力分析和动力模态分析研究,验证单叶双曲面独柱塔的双幅四索面斜拉桥的结构合理性。

宽主梁中间索面斜拉桥空间效应分析

针对宽主梁中间索面斜拉桥受力特点,以某拟建桥梁项目为背景,建立了全桥板壳有限元模型。对主梁剪力滞、扭转效应、横向支座反力分配等空间效应进行了计算。结果表明:主梁剪力滞效应明显;扭转刚度主要由外框板件提供,且可按自由扭转公式估算;边支座在对称荷载作用下反力较小,仅在偏载作用下提供抗扭支撑。根据上述分析结果,对该类型桥梁提出了若干设计建议。

超宽桥面部分斜拉桥施工控制

柳州三门江大桥主桥为(100+160+100)m 双塔双索面三跨部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,桥面宽41m,居同类型桥梁国内第一。介绍该桥悬臂施工中采用的控制方法和施工控制主要内容,重点介绍了施工过程中主梁变形、斜拉索索力的测试和控制及主梁截面应力、索塔变形的监测。工程实践表明,该施工控制方法合理,取得了满意的控制结果,为同类型桥梁的施工控制提供了参考。

椒江特大桥主桥设计研究

椒江特大桥是杭州经绍兴至台州客运专线的控制工程,主桥采用(84+156+480+156+84)m钢桁斜拉桥,具备四线、宽桁、大跨、高速等特征。为保证该桥设计方案合理可行、经济美观,本文就该桥的桥梁结构型式、主梁结构类型、桥面系构造等进行综合比选。研究结果表明:(1)主跨采用480m1跨跨越习惯航迹线,满足通航、防洪要求和受力景观需要,减小船撞风险;(2)桥面布置采用四线双桁同层布置,优化线间距,节省引桥投资,减少建设规模;(3)桥面采用密横梁正交异性复合钢板桥面系,有效降低二恒大小,减小主桁宽度。