铁路高低塔混合梁斜拉桥约束体系设计

汉巴南铁路嘉陵江大桥主桥采用(45+55+58+335+58+49)m高低塔混合梁斜拉桥,以降低结构内力和位移响应、优化行车条件及轨道结构使用性能为目标,对大桥的约束体系进行设计。选取3种纵向约束、5种横向约束体系方案,建立有限元模型分析各方案静力及地震作用下的结构响应,得到纵向采用阻尼约束或支座位移约束的半飘浮体系时结构静力响应差异较小,采用阻尼约束时的地震响应较小,横向采用阻尼约束或挡块限位约束均能实现较好的耗能限位效果,采用阻尼约束时的减震效率不高。根据各方案地震响应结果,结合行车条件及轨道结构的性能需求,该桥纵向采用组合式约束体系,运营及设计地震作用下为带支座纵向位移约束的半飘浮体系,罕遇地震作用下为带纵向阻尼约束的半飘浮体系;横向采用固定支座+限位挡块的方案;根据约束方案确定了约束布置和相关技术参数,实现了铁路桥梁的性能目标。

山区非等高三塔斜拉桥纵向抗震约束体系研究

为确定山区非等高三塔斜拉桥合理的纵向抗震约束体系,以平塘特大桥为研究背景,采用非线性时程分析法进行研究。基于结构纵向地震反应,通过对比不同约束体系在地震作用下的响应,选取较为合理的纵向约束体系;通过在两边塔处设置液体黏滞阻尼器来减小结构的地震响应,并进行液体黏滞阻尼器参数敏感性分析,选取较为合理的阻尼器参数;在此基础上,通过对存在塔高差异的两边塔采用不同参数的液体黏滞阻尼器,进一步优化结构受力和位移。研究结果表明:在两边塔处设置液体黏滞阻尼器可以显著减小纵向地震作用下结构的内力和位移;通过两边塔采用不同参数的液体黏滞阻尼器,可以使三主塔所受内力均较小,且边塔可以更好地分担中塔受力。

湖杭高铁富春江特大桥主桥主梁设计

湖杭高铁富春江特大桥主桥采用主跨300m高低塔混合梁斜拉桥。该桥中跨主梁采用钢-混结合梁,边跨部分区域主梁采用预应力混凝土箱梁。结合梁采用槽型钢梁与混凝土桥面板相结合的形式,槽型钢梁由双边箱+弧形底板+横隔板+外挂式风嘴构成。混凝土梁采用两侧双主梁+中间密横隔梁结构体系。钢-混过渡段采用梯形填充混凝土后承压板式构造。斜拉索在结合梁上采用钢锚箱式锚固结构,在混凝土梁上采用开槽式锚固结构。采用MIDAS Civil软件对该桥进行静动力分析,结果表明:该桥主梁结构满足高低塔斜拉桥受力特性;主梁底板采用弧形设计,纵、横刚度大,结构受力性能和经济性优良;主梁梁体的刚度较大,平顺度较好,能够满足铺设无砟轨道的要求。

高低塔斜拉桥在温度作用下的静力特性研究

为探讨温度对高低塔斜拉桥结构成桥使用舒适性及安全性的影响,以跨径为(157+280+93.5)m的清溪口渠江特大桥为工程背景,建立有限元分析模型,分别研究了体系温差、日照温差和索梁温差荷载作用对高低塔斜拉桥的主梁应力、主梁竖向位移及斜拉索索力的影响。研究表明:体系温差作用下,低塔侧边跨的主梁翼缘应力和斜拉索索力变化量较高塔侧大,主梁上翼缘的应力小于下翼缘;体系温差和日照温差作用下,高塔边跨的主梁变形较低塔侧大;日照温差作用下,日照升温和降温引起的主梁变形、应力分布及斜拉索索力变化规律相反,且日照升温引起的主梁挠度值、上下翼缘应力值、索力变化量是日照降温的2倍;索梁温差作用下,高塔侧边跨的斜拉索索力、主梁翼缘应力及竖向位移较低塔侧大。在实际工程设计中,应注意关键位置处主梁的应力储备和挠度控制,以及斜拉索的承载能力保有量。

瓮马铁路北延伸线湘江特大桥总体设计

瓮马铁路北延伸线湘江特大桥为典型的山区峡谷高墩大跨度桥梁,桥址两岸地形陡峭,滑坡、溶洞、危岩落石等不良地质分布范围广,局部基岩裸露。依据"安全、适用、经济、美观、耐久和环保"六项原则,主桥采用(120+2×235+120)m三塔连续刚构斜拉桥跨越湘江河谷,主梁采用单箱单室预应力混凝土箱梁,斜拉索采用单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线拉索体系。桥塔为双柱式钢筋混凝土高低塔,中塔桥面以上塔高45m,边塔桥面以上塔高35.5m。桥墩高度分别为80.5,164.5,53.5m,采用双肢薄壁墩和空心墩组合的形式,既提高了结构强度和刚度,又较好地解决了长联大跨桥梁温度力和地震力作用下受力不利的难题。湘江特大桥静、动力分析结果表明桥梁结构受力性能良好、安全可靠。

新建福厦高铁乌龙江特大桥施工关键技术

新建福厦高铁乌龙江特大桥为主跨432 m的四线铁路高低塔双索面混合梁斜拉桥,主梁为非对称布置的混合梁。桥位处于乌龙江瓶颈处,水文地质地形条件复杂,且跨越、临近既有道路和桥梁。针对河床覆盖层浅或无覆盖层的情况,主墩基础采用基岩面管桩稳定锚固技术和整体框架式栈桥及平台施工;钻孔桩采用大冲击气举反循环钻机成孔施工,提高了钻进效率和成孔质量;为解决坚硬岩层及岩层倾斜、硬度不均等成孔难题,采用气动潜孔钻机进行预处理;主墩承台采用少支撑拆装式双壁钢吊箱围堰施工,方便水中围堰拆除和倒用。桥塔采用液压爬模法施工,上横梁顶、底面均为弧面,采用整体大跨拱形托架施工。边跨及次边跨混凝土梁采用支架现浇,福州侧次边跨钢梁采用组拼式大型水上浮吊分段吊装并利用支架滑道拖拉滑移就位,中跨钢梁采用大吨位桥面吊机单悬臂分段安装。

鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥塔梁同步施工测量技术

安九铁路鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥为(50+50+224+672+174+50+50+50)m钢箱混合梁斜拉桥,主跨和辅助跨采用钢箱梁,桥塔采用H形塔,黄梅侧桥塔采用塔梁同步方案施工。针对塔梁同步施工测量重难点,运用莱卡TM50全站仪自动化实时采集塔端监测数据,利用Matlab程序计算塔柱纵向偏移量以修正塔偏;在塔柱“零状态”下采用天顶距法传递高程基准,采用精密全站仪后方交会设站传递平面基准至塔柱顶端测量平台,基于内控法进行钢锚箱安装及精密定位测量;采用全站仪三维坐标法进行钢箱梁安装定位,基于相对高差法控制钢箱梁安装线形。塔梁同步施工测量期间,通过加密控制网、全站仪自动观测、塔偏修正、钢锚箱精确定位及钢箱梁安装等技术,使塔柱和主梁施工节段能正确无误地顺接,在保证施工质量的同时缩短了施工工期。

基于强迫合龙的矮塔斜拉桥内力线形影响分析

针对某三跨变截面双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥进行研究,考虑了不同合龙高差下,强迫合龙对桥梁成桥后整体挠度和内力的影响,分析各合龙高差下桥梁整体线形和内力的差异,为类似桥梁施工提供参考的依据。

万州牌楼长江大桥主桥设计

万州牌楼长江大桥主桥为(4×57.5+730+4×57.5)m混合梁斜拉桥,受两岸接线限制,边跨长度较短。为适应较小的边中跨比,中跨主梁采用质量较轻的钢箱梁,边跨主梁采用质量较重的预应力混凝土梁;为提高主梁横向抗风性能、保证边跨适应车道变化,斜拉索空间不对称布置,中跨斜拉索采用双索面布置,边跨斜拉索采用单索面布置;为适应斜拉索形式,桥塔采用上塔柱分开距离较小的钻石形结构,受地形影响,两岸桥塔高度不等,刚度差异较大;基础均采用钻孔灌注桩。结构计算分析表明该桥受力性能良好,安全可靠。

重庆红岩村嘉陵江大桥景观设计

红岩村嘉陵江大桥是一座主跨375m的公轨两用桥,连接重庆市渝中区和江北区。综合考虑地形限制、通航要求、技术条件、经济性能、景观风貌等因素,采用高低塔双索面钢桁梁斜拉桥方案。通过对大桥周边环境和区域文化的调研,确定了大桥景观设计以"红岩华门"为主题。在该桥景观设计中,应用竖向线条元素对门形桥塔和桥墩进行造型,形成了端严庄重的形象风格;桥塔选用赭红色可使其更醒目、突出文化立意,主梁和斜拉索选用浅灰色,与周边环境和谐相容;人行道栏杆为栅栏式FRP栏杆,造型与桥塔整体风格匹配呼应,并作为展示红岩文化的载体;景观照明灯光色彩为暖色调,采用泛光照明来表现桥塔外轮廓,钢桁梁采用内光外透表现形式,通过照明亮度分级以突出大桥夜景明暗对比关系。

九江快速路跨铁路斜拉桥转体结构及铁路防护设计

九江市新建快速路上跨铁路立交桥采用(99+250+116)m非对称高低塔斜拉桥,主梁为混凝土箱梁,采用转体法施工,转体长度分别为(95.5+114)m、(132+112.5)m,转体吨位分别为4.14×10^(4) t、4.76×10^(4) t。转体结构主要由上转盘、球铰系统、下承台、牵引系统和助推体系组成,上转盘和下承台采用C55预应力混凝土结构,总高10.3 m;球铰最大直径7.2 m,高1.49 m,分上、下2片。采用有限元软件对转体结构进行空间有限元分析,并根据规范对承载力进行验算,结果表明转体结构受力性能良好,安全可靠。针对桥梁施工、运营期间影响铁路运营的主要风险点,在施工过程中采取基坑围护、临铁侧钢防护、桥面防撞防抛等防护措施,以尽量降低对铁路运营的影响。