波形腹板钢箱-混凝土组合梁横向内力计算与分析

为精确分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁(SBCCGCW)的横向内力,考虑波形钢腹板特性和箱梁的畸变效应,利用框架分析法推导SBCCGCW的横向弯矩计算公式;通过两座实桥横向弯矩的有限元和实测结果对所提公式的正确性进行验证;对SBCCGCW横向内力的影响因素进行研究,并根据有限元分析结果提出SBCCGCW横向内力的简化计算公式。结果表明:利用所提公式获取的横向弯矩值与有限元结果和实测结果吻合较好,误差在10%以内;横隔板会大幅度减少荷载作用点处的横向弯矩;宽高比、混凝土顶板厚度、荷载作用位置对混凝土顶板横向弯矩的影响较大,钢底板厚度变化对混凝土顶板横向弯矩的影响较小。研究成果可为SBCCGCW的横向内力计算与分析提供参考。

悬臂施工的连续箱梁桥框架墩横梁监控技术的研究

大跨径框架墩连续箱梁桥施工过程中可能存在不平衡荷载使框架墩横梁受扭,为了消除框架墩的受扭一般采用配重方式进行施工监控。以广佛肇高速公路上的一座主墩采用墩梁固结的框架墩大跨径连续箱梁桥为工程背景,采用结构力学方法推导出框架墩横梁端部截面倾斜角随不平衡弯矩变化的理论计算式和框架墩立柱水平变位与不平衡弯矩关系的计算公式,同时给出了与水箱配重相关的计算公式,并提出了对框架墩横梁监控的两种监控方法。理论计算公式通过在实际工程的应用,对比了该桥梁的框架墩横梁施工监控中采用有限元数值分析计算获得的数值拟合公式,两者公式中的常系数基本相等,验证了提出的框架墩横梁受扭监控计算理论公式的正确性。并对采用监测横断端部倾斜角的监控方法与采用监测立柱水平变位的监控方法进行了对比分析。研究成果可为同类工程的施工监控提供帮助。

横州飞龙大桥主桥设计

横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。

德清门户型人行景观桥梁设计

德清门户型人行景观桥梁为三跨等高变宽刚构钢箱梁桥,平面呈多段圆曲线布置,桥南侧设置一倾角为10°的钢管桁架拱门,拱门辅以吊索与梁体相接。介绍了该桥的设计要点,包括桥跨布置、结构形式、附属设施、景观设计、施工步骤示意及结构分析要点,可为类似景观桥梁的设计提供借鉴。

大跨度曲线UHPC连续刚构箱梁桥的设计研究与实践

以上海市松江区外下洋路油墩港桥为研究对象,研究基于UHPC的大跨度曲线连续刚构桥的总体设计和构造设计;结合体内及体外预应力布置方式,研究节段箱梁及下部桥墩的装配化施工方案。分别建立空间梁单元模型和整梁空间实体单元模型进行计算分析,并对计算结果进行对比分析。分析结果表明空间实体单元模型的应力分布与空间梁单元相比趋于均匀,采用空间梁单元模型的计算结果进行分析验证偏于安全,结构受力完全满足要求。该工程首次提出采用钢结构横隔板代替传统混凝土横隔板,钢结构横隔板构造简单,便于节段箱梁的预制施工。从空间实体单元模型计算结果来看,钢横隔板与UHPC横隔板的作用效果基本一致,满足结构整体受力性能的需求。

高速铁路无独立合龙段的T构桥主梁施工技术

新建福厦铁路泉州湾跨海大桥为时速达350 km的高速铁路桥,其海上浅滩区部分引桥为15联(50+50)m T形刚构桥。主梁为单箱单室预应力混凝土箱梁,采用挂篮对称双悬臂浇筑施工,T构未设置独立合龙段,而是采用浇筑最后一节边跨直线现浇段的方式直接实现T构梁段合龙。主梁施工过程中,墩顶0号块(A0节段)采用三角托架法现浇施工,三角托架安装后进行预压,然后采用一次浇筑成型工艺浇筑节段混凝土;A1~A12悬臂节段采用全封闭式挂篮悬臂施工;在A13边跨直线现浇段施工时,对落地钢管支架法、边墩三角托架法、墩顶吊架法、挂篮悬臂浇筑法进行综合比选,最终选择挂篮悬臂浇筑法施工。A13边跨直线现浇段施工时,利用挂篮底平台作为其底模系统、挂篮外侧模板作为其外侧模板,采用3拼I14型钢对挂篮底纵梁进行支撑,在墩帽处垫石两侧用?20 mm精轧螺纹钢对挂篮进行对拉,增强了模板稳定性;通过平衡配重的设置及支座约束解除时机的控制,保证了A13节段施工质量。结构受力及线形均满足设计要求。

杭温铁路主跨216m钢混刚构连续梁桥总体设计及技术创新

新建杭温铁路永嘉右行线跨甬台温特大桥采用(100+216+100) m钢混刚构连续梁桥跨越楠溪江。该桥主跨采用钢混混合梁形式,中跨跨中82 m采用单箱双室钢箱梁,其余主梁采用单箱单室混凝土梁;钢梁与混凝土梁之间通过4 m长的钢混结合段连接;刚臂墩采用矩形空心墩,基础采用钻孔灌注桩基础。该桥混凝土主梁采用悬臂浇筑施工,跨中钢箱梁部分采用工厂制造、桥面吊机整体吊装的方式施工,极大地缩短了工期;采用“一端先永久连接,另一端精确配切合龙”的方法进行大尺寸、大质量钢箱梁的整孔吊装合龙,很好地解决了钢结构之间“硬合龙”的难题;将墩高较矮的主墩由刚臂墩替换为带支座的常规桥墩,减少了结构的超静定次数,更有利于结构的受力;相比于已在铁路箱形混合梁中较为成熟的有格室前后承压板式钢混结合段,本项目采用了带PBL连接件和剪力钉的有格室后承压板方案很好地实现了力的顺畅传递;体外预应力索的设置有效地减小了连续刚构桥后期徐变变形大的问题。

波形钢腹板箱梁高墩连续刚构桥抗震性能研究

为了解波形钢腹板箱梁高墩连续刚构桥的抗震性能,以某最大墩高85.14 m的波形钢腹板箱梁三跨连续刚构桥为背景进行有限元分析。采用Abaqus软件建立该桥有限元模型,基于反应谱法分析其在E1和E2地震各向(横桥向、顺桥向、竖向)作用下的桥梁结构受力及变形性能,并与等效预应力混凝土箱梁连续刚构桥模型的计算结果进行对比。结果表明:波形钢腹板箱梁连续刚构桥与等效预应力混凝土箱梁连续刚构桥的主梁沿地震输入方向上的位移大于其它2个方向的位移,相较于等效预应力混凝土箱梁桥,波形钢腹板箱梁桥的抗震性能更优,但其边跨底板正应力更大,需要重点关注。

大跨宽幅PC连续刚构桥箱梁底板混凝土防崩裂技术研究

大跨宽幅预应力混凝土(PC)连续刚构桥广泛应用于跨越水域、山谷等地形,但随着其应用的普及,该桥型在施工运营过程中箱梁出现裂纹的情况也日益凸显,严重时甚至会发生大面积崩裂,威胁桥梁质量和寿命,底板崩裂就是其中一种病害。龙溪嘉陵江特大桥主桥为三跨(108m+200m+108m)PC连续刚构桥,研究依托该工程,在参考大量文献和现场施工分析的基础上,进行了箱梁底板混凝土崩裂理论研究,并提出了对应的防崩措施,在解决该桥问题的同时给同类工程提供参考借鉴。经研究表明,在采取正确的施工工艺和防崩措施的情况下,可有效避免箱梁底板混凝土出现崩裂。

大型立交跨多线铁路走廊的桥梁总体方案设计

上海市漕宝路快速路新建工程中的嘉闵高架立交项目为大型互通立交改建项目,其多条主线和匝道需要跨越立交东侧总宽约100 m的铁路走廊。多通道、集束化跨越铁路走廊的设计思路,将3条匝道和2条主线合并,组成跨径95 m+95 m的连续钢箱梁T构桥从而跨越铁路走廊,并采用转体法施工。嘉闵高架立交紧邻铁路走廊,匝道在曲线段与主线并线,T构桥总桥宽为45~100 m,相邻匝道和主线的桥面高差最大达3.5 m,T构桥的平面和立面均为异形结构。转体施工方案采取压重、张拉临时索的方式,解决异形结构自重不平衡的问题,减小转体期间梁体挠度和自重应力。目前国内转体桥一般为1~2条道路同时跨越铁路,桥梁形态较为规则,嘉闵高架立交将多通道集中于同一座桥梁转体施工中并成功跨越铁路走廊,实现快速施工,减少立交建设对铁路运营和市政交通的影响,为城市大型立交邻近铁路走廊的建设方案提供新的设计思路。

基于LSTM模型的高原桥梁温度场预测研究

基于LSTM(long short-term memory,长短期记忆)神经网络深度学习模型,通过自适应矩估计算法建立桥位处的环境温度、地表太阳辐射量(包括直接辐射和散射辐射)、平均风速和风向等环境参数与箱梁温度场之间的映射关系,并通过贝叶斯算法优化LSTM模型中的超参数,使均方差降至最低,从而获得箱梁温度场预测模型。预测值与实测值的对比分析表明,建立的LSTM神经网络深度学习模型能够根据环境参数准确预测高原环境下连续刚构桥箱梁的温度场,且模型具有较强的泛化能力。

麻涌大桥拆除施工方案

麻涌大桥为T构加挂梁组合体系桥梁,已到使用年限需要拆除。从技术性、安全性、经济性三个方面确定了麻涌大桥上部结构,包括预制T梁和T型刚构箱梁的拆除方案,对预制T梁采用架桥机+平板车拆除,对桥梁T构采用链(碟)锯和履带吊将结构化整为零逐个构件分块切割,配合平板驳船或平板拖车运至指定地点破除。通过Midas Civil对旧桥拆除过程进行有限元分析来验证方案的合理性。结果表明:全桥在切割以及吊运过程中变形及内力均满足要求。

大跨度连续刚构桥施工主梁变形监测的必要性与方法

结合虎门大桥270m和镇海湾大桥190m连续刚构桥施工监控实践,介绍大跨连续刚构桥箱梁施工挠度变形的成因分析、监测的必要性、方法和精度、所采取的一些有效措施以及监测的效果,这两座桥高精度的自然合龙,说明主梁变形监测方法和措施是有效的,其成功的监控经验可供其他大跨同类桥型施工时借鉴。

温州瓯江大桥钢箱梁整体提升安装施工技术

浙江温州瓯江大桥主桥为主跨200m的钢-混凝土混合梁刚构桥,按双幅布置,主梁采用单箱单室斜腹板截面,中跨跨中80m范围采用钢箱梁结构,钢箱梁重约660t。根据该桥结构特点,钢箱梁吊装采用桥面吊机整体提升的方法施工;采用两端同时焊接的方法焊接合龙口,温差控制在±5℃以内,所需要的切口量在20mm以内;钢箱梁合龙口焊接时,首先按底板、腹板、顶板的顺序焊接环形接头对接焊缝,检测合格后再组焊嵌补件。该桥钢箱梁的吊装和连接已顺利完成,施工中各项工序进展顺利。

施工过程箱梁腹板斜裂缝成因分析

某预应力连续刚构桥,主梁为单箱双室箱梁,采用挂篮悬臂浇筑施工,施工过程中,箱梁腹板的下部出现斜裂缝。从设计、材料、环境温度、施工方法几方面对裂缝成因进行分析。进一步采用ANSYS有限元软件对该桥箱梁腹板进行局部受力分析,得知不张拉竖向预应力筋而继续悬臂挂篮施工,是造成腹板下部出现斜裂缝的主要原因。建议:尽快张拉前面节段竖向预应力筋,以后须先张拉前一节段的竖向预应力筋,才能移篮进行下一节段的施工。对现有裂缝,观察确定其不再发展,即进行封闭处理。

波纹钢腹板连续刚构桥扭转与畸变的试验研究

设计制作3跨单箱单室变截面波纹钢腹板连续刚构桥和等效的普通混凝土腹板连续刚构桥的模型,通过2个模型桥的扭转与畸变对比试验,从挠度、沿梁高度方向的翘曲应变、箱梁混凝土顶底板的翘曲应力和波纹钢腹板的翘曲剪应力4个方面,分析波纹钢腹板连续刚构桥和普通混凝土腹板连续刚构桥的扭转和畸变特点。结果表明:波纹钢腹板连续刚构桥的抵抗扭转和畸变能力比普通混凝土腹板连续刚构桥弱,但强于波纹钢腹板简支箱梁桥;墩梁固结提高了波纹钢腹板箱梁的整体抗扭能力,且箱梁各截面的抗扭转和畸变能力与该截面距墩顶墩梁结合处的距离有关,距离越近,截面抵抗扭转和畸变的能力越强,反之越弱;计算波纹钢腹板箱梁在偏载作用下的挠度和应力时,要考虑扭转和畸变的影响。

竖向预应力损失对箱梁腹板斜裂缝影响分析

针对预应力连续刚构桥箱梁腹板斜裂缝的问题,从温度,预应力损失等方面进行分析,并且对腹板的应力状况进行空间有限元分析,结合实际工程,研究分析箱梁腹板裂缝的成因及防治措施。

连续刚构桥中跨箱梁底板混凝土局部崩裂分析与加固

根据某连续刚构桥跨中底板合龙束张拉过程中底板混凝土局部崩裂位置及形状特征,采用弹性力学应力状态原理,分析其崩裂机理,并运用ANSYS,考虑理想设计工况、预应力波纹管局部位置变化两种计算工况,模拟箱梁底板在中跨合龙钢束张拉过程中混凝土的局部应力状况。计算分析表明:理想设计工况下,各段箱梁接头处局部主拉应力较大,已接近混凝土的抗拉强度;即使预应力波纹管局部位置变化较小的范围,底板局部混凝土产生较大的主拉应力。

援马尔代夫中马友谊大桥主梁钢箱梁设计

援马尔代夫中马友谊大桥主桥为(100+180+180+140+100+60)m混合梁连续刚构桥。该桥跨中部分梁段采用变高度钢箱梁,单箱双室倒梯形结构,横向两侧设置挑臂,桥面总宽21.0m。钢箱梁采用节段全焊接制造,节段间采用栓焊组合方式连接。钢箱梁材质为桥梁用结构钢,其外表面与大气接触的顶板、底板、边腹板和挑臂采用耐大气腐蚀钢;端部设密封门,实现气密防腐;内、外表面均采用长效防腐涂装,利用综合防腐措施以提高钢梁在海洋环境下的耐久性。采用UHPC+SMA13的复合铺装结构以提高铺装耐久性。钢箱梁采用工厂小节段制造、现场大节段拼装、纵向顶推就位的方法施工。

混凝土箱梁温度场研究与效应分析

以困扰工程界设计的混凝土箱梁温度分布问题为研究对象,以某双线特大桥为背景,进行了为期1年的现场实测。并结合气象学和传热学的相关理论对混凝土箱梁温度场进行数值仿真与效应分析,通过数值仿真与现场实测对比分析,得出混凝土箱梁温度场的分布规律与不均匀温度场对混凝土箱梁的效应;并以ANSYS为开发平台,开发出了与ANSYS风格一致的针对预应力混凝土温度场的可视化汉化模块。实例计算表明,该可视化汉化模块能很好地应用于实际,减少程序重复建模的操作分析步骤,能够提高工作效率。