两跨独柱墩曲线连续钢箱梁抗倾覆设计方法

独柱墩曲线连续钢箱梁是城市立交匝道桥常用的结构形式,但因其存在支座间距小、内外侧支座支反力差别大、边墩支反力小以及钢箱梁自重轻等诸多缺点,所以抗倾覆性能差便成为此类桥型普遍存在的问题。近年来发生的数十起该类型的桥梁倾覆事故,造成了严重的社会影响及经济损失。依据相关规范中关于桥梁上部结构抗倾覆计算方法,以实际工程为例,对两跨独柱墩曲线连续钢箱梁抗倾覆性能进行计算分析,得出采用双支座并且给主梁边墩位置处配重的方法,并从特征状态1及特征状态2两方面给出了提高该类型桥梁的横桥向抗倾覆性能的设计方法。

基于墩柱增设的独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆研究

近年来,独柱墩曲线箱梁桥整体侧翻倾覆事故时有发生,开展抗倾覆分析及加固对策的研究具有重要的工程价值。以某匝道桥为工程背景,考虑其抗倾覆稳定性,使用支座失效法并结合有限元分析软件Midas/Civil建立柔性梁格有限元模型,对独柱墩曲线箱梁桥加固前后的抗倾覆稳定性和动力特性进行了对比分析。研究结果表明:加固前该桥曲线箱梁的一阶振型为扭转振动,在4号墩处,易发生扭转,可能导致支座脱空,此时该桥抗倾覆稳定系数最小为1.97,不满足规范中抗倾覆稳定系数不小于2.50的要求。采用墩柱增设法对4号墩进行加固后,该桥曲线箱梁的一阶振型为纵向弯曲振动,抗倾覆稳定系数最小为4.31,抗倾覆能力得到显著提升。通过现场抗倾覆稳定性静载试验,对加固效果进行了实桥验证,效果较好。

弯曲桥梁抗倾覆性能分析与加固设计

抗倾覆性能是曲线桥梁的一项重要安全性指标。对于某高速公路工程平面弯曲梁桥,通过空间有限元建模分析,计算了弯曲混凝土连续箱梁的抗倾覆稳定系数与支座反力,并进行了抗倾覆加固设计。由分析验算结果可知,钢板混凝土盖梁加固措施受力简明、施工方便,宜用于快捷加固独柱墩弯曲桥梁以增强其抗倾覆性能。

独柱墩混凝土连续弯箱梁桥抗倾覆性能分析与加固评价

文章在深入研究独柱墩混凝土连续弯箱梁桥失稳倾覆机制的基础上,利用相应的数值模拟法构建计算模型,验算实桥新增钢盖梁措施对抗倾覆稳定性的影响。结果表明,该方案符合现有规范条件,具备合理性和实用性,对同类工程具有一定的借鉴意义。

京港高铁鳊鱼洲长江大桥北汊航道桥设计

京港高铁鳊鱼洲长江大桥北汊航道桥设计为双主跨140 m独塔预应力混凝土曲线梁斜拉桥,4线铁路整幅布置,客运专线和客货共线分别采用无砟、有砟轨道。大桥采用塔墩梁固结体系;主梁采用单箱六室预应力混凝土曲线箱梁,梁高4 m,主跨全宽32.5 m,边跨主梁因不设斜拉索,梁宽缩减为28 m;桥塔采用双柱式钢筋混凝土结构,上、下塔柱间设置1道半圆拱形横梁,主梁通过横梁与桥塔固结,上塔柱设置横桥向预偏,以抵消索力引起的塔柱横桥向往主梁曲线内侧产生的位移;全桥共设32对斜拉索,按竖琴式双索面布置在主跨;斜拉索采用标准抗拉强度1770 MPa的锌铝合金镀层平行钢丝;基础采用钻孔灌注桩基础。桥塔采用爬模施工,主梁分区段采用牵索挂篮悬臂浇筑和支架现浇施工。该桥设计验算和成桥荷载试验结果均满足要求。

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。

不平衡堆土导致桥梁变位的安全评估及处治技术

为评估不平衡堆土对软土地基桥梁结构受力安全的影响,并制定合理的病害处治措施,以某新建城市高架预应力混凝土小箱梁桥为背景,对主梁和伸缩缝偏位、墩柱倾斜、支座滑移等进行检测评估,采用MIDAS Civil软件对墩柱倾斜率和堆土厚度进行敏感性分析,提出合理的整治加固措施,并对加固后的桥墩进行承载能力评定。结果表明:短期内大量不平衡堆土导致桥墩和主梁偏位严重,墩柱最大倾斜率为7.27‰,相邻主梁纵向间距最大为18.9 cm,超出设计值89%;墩柱横向倾斜率增大对墩柱内力的影响较为显著,横向倾斜率为3‰时,墩顶、墩底抗力均不满足要求;不平衡堆土使桩基承载力大幅下降,堆土卸载至3 m厚时,桩基承载能力明显提高,但需采取加固措施才能满足承载要求。根据结构验算和评估结果,采取再次清除3 m厚堆土、设置应力释放孔和高压旋喷桩、顶推主梁复位等措施进行处治后,相邻主梁纵向间距、支座滑移和墩柱倾斜恢复正常,桩基承载能力满足设计要求,纠偏措施有效,效果良好。

南京长江二桥独柱墩桥梁抗倾覆分析与加固研究

结合南京长江二桥柳塘互通F匝道桥独柱墩桥梁抗倾覆加固改造项目,针对原结构桥梁抗倾覆性能不足的问题,提出了采用墩顶增设钢抱箍及可调高支座的加固方案。分析结果表明,加固改造后桥梁抗倾覆性能大幅提高,主要受力构件(桥墩)受力满足要求。工后检测结果表明,桥梁结构各构件运行良好、无次生病害产生。加固方案实施后桥梁的外观效果良好,加固有效可行。

独柱墩连续曲线箱梁桥抗倾覆性能评估与加固

为了提升独柱墩连续曲线箱梁桥的抗倾覆能力,确保重载车辆作用下桥梁结构安全,根据现行桥梁设计规范和行业管理部门的技术要求,分析重载车辆下独柱墩连续曲线箱梁桥倾覆破坏的机理,归纳该类桥梁抗倾覆性能评估的内容、要点和加固方法。结合工程实例中桥梁的空间布置和结构受力特点,提出为独柱墩增设盖梁和支承或将独柱墩改为多柱墩的加固方案,并采用梁单元建立了加固前后独柱墩连续曲线箱梁桥抗倾覆评估模型,对各加固方案下桥梁的抗倾覆性能进行了对比分析。结果表明:将独柱墩改为多柱墩的加固方案,能够更有效地提升桥梁的抗倾覆稳定性,加固后桥梁两侧偏载下的抗倾覆稳定系数为加固前的1.73与1.48倍。

独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆稳定性分析及计算方法研究

为探究独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆稳定性,开展对其相关研究。通过选择建模方法、划分曲线箱梁网格,实现截面特性计算与稳定性分析。在此基础上,推导出稳定效应简化计算公式,对该公式适用性分析验证其应用可行性。再进一步推导,得出抗倾覆稳定性实用计算方法,并最终通过算例验证该计算方法的工程应用价值。

独柱墩曲线钢箱梁桥抗倾覆稳定性分析

以某两跨独柱墩曲线钢箱梁桥为研究背景,对曲线桥梁结构的抗倾覆稳定性开展研究。首先,依据设计资料建立该两跨独柱墩曲线钢箱梁桥的空间有限元模型,分别考虑活载系数为1.0,1.5以及2.5时的抗倾覆稳定系数及各支座支反力;进一步探讨了支座布置形式、支座间距对该类型桥梁结构抗倾覆稳定性的影响规律,并采用支座反力与抗倾覆稳定系数对桥梁结构的抗倾覆性能进行分析。研究结果表明,随着车辆荷载的增加,桥梁的抗倾覆能力逐渐下降;此外,支座布置形式及支座间距对独柱墩曲线钢箱梁桥的抗倾覆稳定性具有重要影响,采用双支座体系的曲线梁桥梁具有较好的抗倾覆稳定性,且在合理范围内增大支座间距可有效提高桥梁结构的抗倾覆安全性能。

城市桥梁装配式墩柱高精度连接控制方法研究

本文提出了城市桥梁装配式墩柱高精度控制的几种方法并进行了实践,能够有效控制承台预埋钢筋相对位置误差、解决灌浆过程中的串浆问题,并明确了灌浆判定标准,可确保施工中的灌浆饱满度。文中所提出的几种方法在施工实践中对城市桥梁装配式墩柱的高精度安装具有很大作用。

独柱墩箱梁桥抗倾覆稳定性影响因素及加固方法探讨

独柱墩箱梁桥多应用于城市较小用地空间中。得益于其优美的造型及简洁的布置形式,独柱墩箱梁桥在城市局部交通衔接、物流运输中发挥着重要作用。小半径曲线独柱墩箱梁结构极易在外界荷载作用下产生弯扭变形,造成箱梁结构内部应力不均匀、变形过大的情况,为此,开展独柱墩箱梁在行车偏载下的抗倾覆影响分析对结构安全稳定运行具有重要的社会经济意义。文章依托江西省某三跨曲线箱梁桥,采取MIDAS/CIVIL有限元进行结构抗倾覆分析,并提出了合理的加固措施。研究结果表明,未加固前的曲线箱梁在不利荷载作用下存在支座反力为负值的情况,结构易产生倾覆危害,增加支座数量进行箱梁加固后,结构抗倾覆稳定性满足要求。

三跨独柱连续曲线梁桥抗倾覆稳定性分析

为研究三跨独柱连续曲线梁桥的抗倾覆能力,基于结构倾覆的力学原理并根据桥梁倾覆轴选取原则,推导了微弯桥与弯桥的倾覆轴选取临界方程,比较了弯桥中两类倾覆轴下的抗倾覆稳定性,对三跨独柱连续曲线梁桥的抗倾覆稳定系数进行了验算,并与规范公式计算值进行对比。计算结果表明:在选取弯桥倾覆轴时,根据两中墩支座连线作为倾覆轴进行抗倾覆验算的结果更安全;三跨独柱连续曲线梁桥的抗倾覆稳定系数随曲率半径增大呈现先减小后增大的趋势;对于微弯桥,理论计算值比规范计算值更大;对于弯桥,两者基本一致。

独柱墩连续箱梁结构受力特征

应用梁格法和简单梁法,以单箱双室独柱墩连续箱梁为例进行比较分析,定性的给出其边、中腹板在特定条件下的受力差异;通过对普通双柱支撑与独柱支撑的对比分析,定性的揭示了独柱墩连续箱梁中横梁的受力特性及其对边中腹板内力分布的影响;最后给出了独柱墩连续箱梁受力的基本特征及设计要点。

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥总体设计

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥为(40+88+252+88+40)m半飘浮体系双独柱塔转体钢箱梁斜拉桥。该桥主梁采用流线型扁平整幅钢箱梁,梁长507m、高3.3m,桥面宽44m。桥塔为独柱型钢筋混凝土结构,塔高95.6m,塔柱采用矩形空心截面。下塔柱两侧设置牛腿式横梁,桥塔横梁高3～5.9m,为预应力钢筋混凝土结构。全桥共设72根(36对)斜拉索,斜拉索为中央双索面,采用标准强度1 670MPa的高强度平行钢丝拉索。索塔锚固采用齿块锚固方案,索梁锚固采用钢锚箱方案。桥塔下设双层矩形承台,承台下布置16根直径2.0m的嵌岩柱桩。该桥采用平转施工法跨越既有铁路,采用以球铰中心支撑为主、环道支撑为辅的转动体系,转体吨位达1.75万吨。桥面采用SS级和SX级双防撞墙防护体系。

武汉市杨泗港快速通道转体斜拉桥设计

武汉市杨泗港快速通道转体斜拉桥为我国首座半漂浮体系独柱塔转体斜拉桥,孔跨布置为(40+88+252+88+40) m。主桥按双向八车道设计并考虑两侧设置人行道,转体质量约1. 75万t,转体半径124 m。主梁为整幅钢箱梁,采用中央双索面,桥塔为独柱形钢筋混凝土结构,斜拉索采用高强度平行钢丝。对主桥地理位置、桥型方案选择、结构设计构造及计算分析进行详细阐述,使用有限元软件对主桥进行整体静力计算、转体结构计算、抗震分析及稳定分析。计算结果表明:本桥各构件受力良好,结构安全可靠,桥梁具有良好的静动力性能。独柱宽幅中央索面转体钢箱梁斜拉桥具有良好的经济性和美观性,可为上跨铁路桥梁桥式方案提供借鉴并可进一步推广。

阅江大桥“帆”形塔斜拉桥总体设计

广东肇庆市阅江大桥主桥采用三跨双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径布置为(160+320+160)m,采用墩、塔、梁固结体系,桥面布置双向6车道。主梁采用单箱五室箱形预应力混凝土梁,按全预应力混凝土结构设计,采用纵、横、竖三向预应力体系,斜拉索锚固处设置1道横梁;采用单索面斜拉索,斜拉索呈扇形分2排布置于桥面中央分隔带内,避免了斜拉索对外侧景观的遮挡,视野开阔;桥塔选用了新颖美观、造型独特的"帆"形混凝土塔;主墩采用较柔的双肢薄壁墩(高度约33m),减少了主墩纵向刚度。采用Dr.Bridge 3.2及MIDAS 2010对主桥进行结构整体静力计算,计算结果表明,主桥结构各项指标均满足规范要求。

独柱墩T形刚构桥地震反应分析

针对目前城市桥梁通常采用的独柱墩连续梁桥的受力和结构设计存在的问题和缺陷,提出了2跨T形刚构桥梁结构形式,并对2种桥梁结构形式在构造和抗震性能方面的特点进行了对比.在构造方面,与连续梁桥相比,独柱墩T形刚构桥通过墩梁固结节省了支座,简化了伸缩缝的构造,增加了桥梁的横向稳定性,减小了横梁的受力.利用反应谱方法,推导了墩底固结等截面情况下T形刚构和连续梁桥简化模型的地震力和桥墩弯矩的解析表达式,并给出了不同周期范围内的2种体系地震反应的比较结果.采用桥梁的整体有限元模型,考虑桩土相互作用,对实桥进行了地震反应分析.研究结果表明,T形刚构采用墩梁固结能够显著降低地震力作用下桥墩和桩基的弯矩,提高了桥梁的抗震能力,简化了抗震构造.

红河高墩连续刚构桥的优化设计

红河大桥为连接某复建公路的特大桥,根据地形条件的特点,桥梁主桥设计为主跨220 m的预应力混凝土连续刚构桥,主梁采用单箱单室变高度截面,三向预应力体系.为使主桥结构的设计更加合理,对主跨单箱单室截面的腹板厚度、预应力钢束的布置形式等进行了优化设计.通过比较分析优化前后结构在施工、运营阶段的力学性能、主梁挠度及动力性能,进而得到优化对施工、运营阶段结构的力学性能、主梁挠度及结构整体动力性能的影响.