FRP桥面板钢梁桥车桥耦合振动分析

本文采用3-D全车模型和模态坐标法,以路面竖向不平顺为激励源,建立车-桥耦合振动微分方程,用Runge-Kutta法求解,据此思路用Matlab编制车-桥耦合振动的计算程序,并进行了FRP桥面板钢梁桥的振动分析,模拟结果与现场实测结果对比符合较好,表明该方法正确有效,可用于分析各种车桥耦合振动问题。

洪塘大桥自锚式悬索桥设计要点

洪塘大桥位于福州西郊,跨越乌龙江,需原桥位拓宽改建,新建主桥采用自锚式悬索桥。基于施工期间保通车的民生要求,提出了三阶段横向拼接施工的设计方案,建成了国内第一座在改建工程中实现保通车目标的自锚式悬索桥。首次提出了主缆平弯锚固方案,改善了主缆锚固区的管养条件。采用有限元程序对桥梁运营及施工过程中的关键工序进行仿真分析,根据分析结果指导施工和施工控制,现场监测数据表明计算值与实测值相符。

装配式公路钢桥FRP桥面板研究

FRP材料具有轻质、高强和耐腐蚀的特点,在桥面板中得到了广泛应用。结合近年FRP桥面板的发展现状,研究提出装配式公路钢桥FRP桥面板方案,并进行了有限元分析计算,为FRP桥面板的研制提供了理论依据。

铁路钢混梁装配式桥面板受力特征计算分析

为探索铁路钢混梁装配式桥面受力性能,建立装配式钢混梁桥面板有限元模型,从而对比分析铁路荷载作用下整体现浇和预制装配式桥面板的受力特征,分析装配式桥面板长度、宽度、厚度、主梁横向间距等参数对桥面板受力特征的影响。结果表明:装配式钢混梁桥面板采用预制装配方式后结构纵桥向正、负弯矩变化较小,但横桥向正、负弯矩显著减小;预制板长度增加,预制板横桥向正弯矩、负弯矩绝对值增大,纵桥向负弯矩增大;预制板宽度增加,横桥向正弯矩、负弯矩,纵桥向负弯矩均增大;预制板厚度增大,横桥向负弯矩、纵桥向负弯矩均增大,纵桥向正弯矩减小;主梁横向间距增加,横桥向正弯矩增大,横桥向负弯矩减小,纵桥向负弯矩增大。各因素影响程度依次为:预制板宽度>主梁横向间距>预制板长度>预制板厚度。

预制桥面板免支模湿接缝构造受力性能研究

为提高现场桥面板湿接缝施工效率,结合既有项目,基于工业化建造思路,对预制混凝土桥面板免支模湿接缝构造型式进行研究。提出了三种预制混凝土桥面板免支模湿接缝方案,采用有限元软件建立模型进行模拟,对三种方案进行对比分析,分析预制混凝土桥面板免支模湿接缝的可行性。结果表明:采用方案二(底部承托设置倒角)预制桥面板应力水平较好,承载能力满足结构要求。推荐采用方案二,有利于施工快速化、简便化进行,符合当前装配化发展趋势。

装配式钢-UHPC组合桥面板试设计及性能研究

针对钢-UHPC组合桥面板使用传统机械剪力连接件的不足,提出一种装配式钢-UHPC组合桥面板。为给该装配式组合桥面板的设计和应用提供依据,以国内某大跨度扁平钢箱梁桥为依托,将该桥钢桥面板改为装配式钢-UHPC组合桥面板进行试设计,并采用ANSYS建立主梁节段空间有限元模型,对试设计的装配式组合桥面板的受力性能进行研究。研究结果表明:装配式组合桥面板中,UHPC层的横桥向拉应力和粘结层的横桥向剪应力是结构计算的控制指标;在装配式组合桥面板结构中,UHPC层受到的最大拉应力为10.87 MPa,粘结层受到的最大剪应力为0.97 MPa,材料均能满足结构的受力要求;装配式组合桥面板的钢面板最不利构造细节的最大应力幅仅为纯钢桥面板的1/5,说明装配式组合桥面板结构可满足实际桥梁需求且可有效地避免纯钢桥面疲劳开裂等病害。

南沙港铁路洪奇沥特大桥主桥设计

南沙港铁路洪奇沥特大桥位于近海强风区,通过方案比选最终选择跨径为(138+360+360+138)m钢桁梁柔性拱桥作为桥式方案。钢桁梁采用高16m的2片主桁,桁间距15m,节间长度为13.5m和14m;采用水平向熔断型支座、纵向粘滞阻尼器、横向E型钢阻尼器的组合抗震措施;设计选用柔性吊杆;采用板式轨枕纵横梁无道砟桥面系,与传统的正交异性板有砟桥面系相比,桥面恒载由145kN/m降至70kN/m,节省了费用。为减小施工风险,在主跨设置临时支墩,并借助临时支墩悬臂拼装钢桁梁;将拱肋分成2个半拱,在钢桁梁上弦搭设支架卧拼拱肋,并借助扣塔扣索竖转拱肋。有限元计算结果表明该桥设计方案结构力学性能满足规范要求,设计合理。

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥钢-混组合梁施工技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m钢-混组合连续梁桥形式,组合梁由混凝土桥面板及钢主梁通过集束式剪力钉连接而成。混凝土桥面板在预制场内一次性浇筑完成;钢主梁整孔制作分为板单元制造、分段制造、总拼3个阶段,总拼后,利用环氧砂浆将钢主梁与混凝土桥面板粘接在一起,由3 000t"天一号"运架一体船整孔运输和架设。在该桥组合梁施工中,采取了以下新技术:钢主梁底板单元纵向对接焊缝采用预设反变形胎架以单面焊双面成型的工艺焊接;横隔板及底板单元整体制造采用自动化焊接机器人焊接;钢主梁总拼时腹板对接焊缝采用轨道式数字化焊接机器人进行立位焊接,腹板与底板熔透焊缝采用无盲区焊接小车焊接。

常泰长江大桥专用航道桥钢梁安装方案设计

常泰长江大桥天星洲和录安洲两座专用航道桥为刚性梁钢桁拱桥,跨度布置均为(168+388+168)m,主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,N形桁式,焊接整体节点构造,主拱采用与主梁反向的N形桁。针对该桥施工难点,进行钢梁安装方案设计。主桁杆件采用整体节点散拼,联结系采用单根杆件拼装,每节间的桥面板分为3块安装;边跨钢梁在临时支架上采用单悬臂拼装,中跨钢梁采用扣索塔架悬臂架设、跨中分步合龙钢桁拱和系梁的总体方案施工。中跨钢梁悬臂拼装时,对拱梁同步和先拱后梁2种施工方案进行综合比选可知:2种方案均满足受力要求;先拱后梁方案压重量比拱梁同步方案少60%,但工期长3个月,并增加2台吊机,拱梁同步方案的经济性更优。因此,选择拱梁同步方案。

山区大跨度悬索桥钢桁梁施工技术

为解决山区大跨度悬索桥钢桁梁架设施工受地形条件限制的问题,以坝陵河大桥为背景,研究桥面吊机悬臂架设法施工中不同区域的钢桁梁安装、钢桁梁合龙及钢桁梁提升等施工技术。首、次节梁段采用整体吊装施工,标准梁段及临时铰处梁段采用桁片吊装架设,并在临时铰处设置支撑系统(与钢桁梁铰接);临时铰采用自然合龙,跨中钢桁梁合龙前调整竖向高差及上、下弦合龙口纵向相对偏差(暂不安装合龙口前端永久吊索),合龙时在桥塔处牵引钢桁梁调整纵向偏差;单点提升力大于2 400 kN的梁段采用两点提升,其余梁段均采用单点提升。

复合材料钢桥面铺装结构的试验研究

钢桥面铺装是桥梁建设的技术难题之一,铺装结构最常见破坏形式为层间的剪切破坏。本文介绍了FRP-沥青混凝土钢桥面铺装结构,其结构形式简单,结构功能全面,具有优于现有钢桥面铺装结构的技术和经济性能。对FRP-沥青混凝土钢桥面铺装结构进行了理论分析和模拟试验,结果表明:FRP层对钢板裸板的挠度和应变减小贡献最大,并且贡献比例随超载增大而增大。FRP-沥青混凝土钢桥面铺装结构可为钢桥面铺装设计提供一定的参考,对钢桥面铺装结构的技术创新和工程应用具有一定的使用价值。

南宁市五象大桥钢箱梁施工方案比选

南宁市五象大桥主桥为(45+100+300+100+45)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁为横向分离的两全焊流线型扁平封闭钢箱梁。针对该桥钢箱梁施工难点,提出了对称悬臂拼装施工(方案1)和非对称悬臂拼装施工(方案2)2种钢箱梁施工方案,通过设备、工期及河道水位影响等方面的比选,采用方案2施工。该方案主要施工设施包括变幅式桥面吊机、边跨临时支架及顶推系统、滑移支架和桥塔墩墩旁托架及滑移系统。在边跨无水区域布置滑移支架及临时支架,安装变幅式桥面吊机,采用顶推系统后退滑移及吊机前移的方法安装边跨钢箱梁;中跨侧钢箱梁采用单侧桥面吊机悬臂拼装,利用边跨已架钢箱梁,调整索力实现非对称悬臂拼装施工。

宁波三官堂大桥钢桁梁设计

宁波三官堂大桥主桥为三跨连续钢桁梁桥,跨径布置为(160+465+160)m,主跨桥面宽45.9 m,边跨桥面宽37.9 m。主桁采用2片变高N形桁,跨中桁高14.5 m,中墩墩顶桁高42.0 m,边墩墩顶桁高15.0 m。2片主桁横向间距33.7 m,基本节间距15.0 m,中墩墩顶附近节间距18.75 m,主桁杆件均采用板肋加劲箱形断面。主桁上平联采用菱形布置,V撑处下平联采用K形布置,平联杆件采用箱形或H形断面。桥面系采用正交异性钢桥面板,板桁结合,共同参与受力。为解决边墩支座负反力及优化主桁杆件受力,采用边墩支座顶升技术,并在边墩附近部分主桁杆件及桥面系设置压重混凝土。边跨及三角区钢桁梁采用支架拼装工艺施工,中跨采用悬臂拼装工艺施工。

鱼山大桥通航孔桥钢箱梁设计关键技术

鱼山大桥通航孔桥为(70+140+180+260+180+140+70) m的钢-混凝土混合梁连续刚构桥。该桥主梁主跨中部85 m采用钢箱梁,其余位置采用混凝土箱梁,两者之间通过5 m的钢-混结合段连接。主梁除墩顶块外,均采用节段预制拼装工艺。为保证预制混凝土梁节段与钢箱梁节段的高精度、高可靠性连接,该桥钢-混结合部采用部分截面连接承压传剪式结构,钢箱梁采用有格室的后承压板形式,并在钢-混结合段与混凝土梁的交接位置设置90 cm湿接缝作为悬臂拼装施工调整空间。为改善正交异性钢桥面板的疲劳性能,该桥正交异性钢桥面板采用厚边U肋技术,对U肋边缘进行局部加厚,在材料用量基本不变的条件下,将U肋与桥面板连接处70 MPa疲劳细节的等效加载次数提高到常规U肋的1.63倍。为提高钢桥面铺装的耐久性,该桥采用极限拉伸应变≥2%的高韧性混凝土+沥青的铺装方案,实现了钢桥面与铺装的协调变形。

广州明珠湾大桥主桥斜拉扣挂体系设计

广州明珠湾大桥主桥为主跨436 m的三主桁钢桁拱桥,采用“斜拉扣挂、拱梁同步”方案施工。通过比较斜拉扣挂体系的不同扣塔塔高和扣锚索布置,确定采用扣塔塔高100 m、3层扣锚索的总体布置形式。对大桥施工阶段斜拉扣挂体系最不利工况进行整体仿真分析和局部结构精细化分析,确定扣锚索采用1770 MPa、∅7 mm的高强平行钢丝索;扣塔采用三肢结构,每肢由2个1340 mm×1100 mm王字形截面构件组成。通过风洞气弹试验验证了该体系设计的合理性。工程实践证明:采用斜拉扣挂体系施工,可较好地控制钢桁梁架设时的线形,平衡结构内力,保证结构安全,同时减少了水上交通疏解成本,施工效率明显提高。

钢混凝土组合梁桥施工关键技术

为推进钢结构桥梁建设,交通运输部发布了《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》(交公路发[2016]115号),决定推进钢箱梁、钢桁梁、钢混组合梁等公路钢结构桥梁建设,提升公路桥梁品质,发挥钢结构桥梁性能优势,助推公路建设转型升级。

装配式混凝土板桥桥面加固技术的试验研究

通过在装配式混凝土板板顶植筋并对桥面施加横向预应力,不但可以加强板与桥面铺装层的连接,而且还可以加强整体结构的横向整体性,增强结构对动载冲击、震动、磨耗抵抗能力.以寨河桥为工程实例,进行了植筋和预应力张拉前后10个工况的混凝土板挠度和应力的现场测试,结果表明,植筋等增加桥面预应力的措施确实能够预防桥面病害的发生,并能提高桥面的承载力,减小挠度,为相关工程提供了依据.

某主线桥大跨度钢箱梁整体现场拼装及侧向滑移安装技术

目前,钢箱梁安装技术需满足各种工程的施工环境和要求。为了扩大钢箱梁安装技术的实用范围,根据某主线桥钢箱梁的安装施工总结,提出钢箱梁现场整体拼装及侧向滑移的安装技术。本文主要论述某主线桥钢箱梁在特定的施工环境和条件下,采取邻幅桥面整体拼装及侧向滑移的安装技术顺利完成钢箱梁的安装工作。此项技术应用可以提高施工的安全性和质量,同时可以降低施工成本和施工难度,具有较高的参考价值。

装配式钢桥保障某重载车通行方案研究

提出了利用ZB200型装配式钢桥保障某特殊重载车辆通行的方案,研究了长度48 m、克服障碍跨径45 m,承载总重120000 kg,轮式载轴压15000 kg,车行道宽度4.2 m的上承式桥梁。提出了两种主桁布置方案并进行了优选。该保障方案技术可行、施工简单,为某特殊重载的通行保障提供了一种可行的解决方案。

张靖皋长江大桥建设综述

张靖皋长江大桥南航道桥推荐采用梁跨布置2 300 m+717 m的双塔两跨悬索桥方案,创下六项“世界之最”。跨径突破以及桥区建设条件带来了诸多技术挑战,张靖皋长江大桥建立了顶层科技规划,以2 300 m级超大跨悬索桥建设所需设计、施工、运维技术为核心,根据设计、施工、运维的全寿命周期需求,推动新技术、新工艺、新设备、新材料创新,支撑张靖皋长江大桥建设。创造性地提出了超大跨度悬索桥主缆自平衡结构体系、超高钢箱—钢管约束混凝土组合索塔、超大规模双回字复合地下连续墙锚碇基础、超大型自行走装配式索鞍、智能感知可更换锚固体系、全桥一体化智能防腐体系、L型纵肋正交异性钢桥面板系统等创新设计。