异形塔混合结构斜拉桥设计参数对成桥状态的影响研究

为研究异形塔混合结构斜拉桥相关设计参数对成桥状态的影响,进而支撑该类桥梁优化设计及施工质量控制,以某跨径组合为(2×30+2×60+2×30)m的异形塔混合结构斜拉桥为依托,建立空间有限元模型,研究主梁容重、主梁刚度、环塔刚度、拉索弹性模量、拉索初拉力、温度等参数对主梁线形、环塔线形、成桥索力的影响规律。结果表明:主梁容重、温度、拉索初拉力对成桥主梁线形的影响明显,其中,主梁容重对成桥主梁线形影响最大,其次为温度、拉索初拉力;温度、环塔刚度、拉索初拉力对环塔线形的影响明显,温度的影响最大,环塔刚度、拉索初拉力次之;拉索初拉力、温度对成桥索力的影响最为明显。

大幅变宽连续箱梁桥受弯性能研究

为研究大幅变宽度连续箱梁桥的宽跨比对其力学特性的影响,以湖南省长益高速公路互通匝道变宽预应力混凝土连续梁桥为工程背景,分别建立梁格模型与单梁模型,对其弯矩、挠度及应力进行分析。研究结果表明:在仅考虑自重与二期荷载作用下,随着宽跨比的增加,各纵梁沿横截面承担的弯矩逐渐趋于均匀,各纵梁承担的应力相对平均偏差增大,空间效应明显;与增加箱室宽度而变宽的主梁相比,通过增加箱室数量而变宽的主梁的挠度与弯矩分布更加均匀。

高速铁路大跨度特殊结构桥梁检定评估发展现状与展望

高速铁路桥梁占线路里程比例近半,为跨越障碍专门设计、建造的特殊结构桥梁数量逐渐增多。随着运营时间的增加,如何检测评估大跨度特殊结构桥梁技术状态成为设备管养单位的技术难题。本文通过调研高速铁路大跨度特殊结构桥梁检定评估时面临的问题,结合开通运营前及运营期发现的典型缺陷及病害,在分析高速铁路桥梁结构及服役特点的基础上,开展运营高速铁路大跨度特殊结构桥梁检定评估技术研究,提出适用于高速铁路大跨度特殊结构桥梁的检测技术、检定评估模式以及检定评估内容。项目实践及专家研讨结果表明,高速铁路大跨度特殊结构桥梁检定评估工作宜以动载测试为主、静载测试为辅,以结构变形测试为主、应力测试为辅,以控制杆件和构造的局部测试为主、整体性能测试为辅,可根据其结构特点对关键构造及易损部位开展专项测试。

曲线主梁异形拱肋桥梁结构体系设计及受力分析

景詹沙河大桥位于江苏省溧阳市天目湖景区,全长248 m,跨径布置80 m+123 m+45 m。大桥采用异形拱曲梁协作结构体系,曲线梁、异形拱和扇形空间索面共同形成古琴造型,整体造型简洁新颖,突破了传统拱桥外形。文章阐述了大桥主体结构设计,结合有限元计算模型,对结构体系进行比选,最终确定采用拱墩分离的结构体系。经验算,结构安全满足设计要求,可为类似桥梁的设计与施工提供借鉴和参考。

跨临港大道景观桥的结构设计与计算分析

异型拱桥因其姿态多变,在城市景观桥梁建设中应用较多。跨临港大道景观桥采用横向非对称、纵向偏态拱型式,主跨130 m,主梁为分体双箱弧形梁,中间以横梁联系。文章对其结构设计、施工控制和计算分析做全面介绍,总结了该类桥梁的结构特点和受力特性,并提出了改善其受力性能的方法,可为类似项目的设计提供有益的参考。

异形塔混合结构斜拉桥初始张拉力优化

为探究异形塔混合结构斜拉桥合理斜拉索初始张拉力,进一步优化成桥状态下斜拉索内力分布,以某跨径布置为(2×30)+(2×60)+(2×30)m的异形塔混合结构斜拉桥为研究对象,基于影响矩阵原理,对斜拉索初始张拉力进行优化分析,计算斜拉索合理初始张拉力,并以设计成桥索力和优化后初始张拉力作为斜拉索初始张拉力的两种不同工况,对不同初始张拉力下桥梁结构响应进行对比分析。结果表明:影响矩阵法对异形塔混合结构斜拉桥初始张拉力优化效果良好,优化后的斜拉索内力趋近于设计成桥索力,且初始张拉力优化后,异形塔混合结构斜拉桥主梁弯矩整体分布更为均匀,主梁整体竖向位移相比优化前降低38.2%,在改善结构受力的同时亦对桥梁线形起到了管控作用。本文成果可为同类型桥梁斜拉索初始张拉力优化提供一定的借鉴与参考。

桥梁施工监测控制理论及工程应用2019年度研究进展

桥梁施工过程监测控制理论与技术研究应用,是桥梁工程质量的基本保证,已成为桥梁工程领域研究的重要内容。以近两年公开发表的有关文献成果为基础,结合团队开展的研究和工程应用实践,对该领域的发展动态进行回顾。从大跨度缆索承重桥梁(包括大跨度斜拉桥、悬索桥)控制理论的发展过程,以及特殊结构专项控制技术方面(包括大型桥梁结构转体过程控制、大型梁段纵向同步顶推过程控制、既有结构加固改造过程特殊力学问题分析与控制等)进行了总体研究进展综述与评析,并对该领域进一步的研究热点进行了展望。

异型拱桥结构内力分析

研究异型拱桥的结构受力特征以及与正型拱桥的差别。通过计算实例 ,分析比较异型拱结构的力学特性 ,研究其吊杆斜率、矢跨比变化时引起的内力变化规律 。

曲线斜拉桥锚固点与支座偏移受力影响

曲率的影响使曲线斜拉桥受力复杂,可采用主梁锚固点偏移、主塔锚固点偏移以及支座偏移等特殊构造改善其力学性能。以龟韭沟大桥为例,采用有限元方法,分析了曲线斜拉桥主梁和主塔锚固点向曲线外侧、主墩支座向曲线内侧偏移对结构受力的影响。结果表明:曲线斜拉桥主梁和主塔锚固点及主墩支座偏移对曲线内外侧斜拉索索力差、主塔塔顶横向位移、主梁横梁弯矩的影响均呈线性趋势。

轻型立转开启桥设计参数研究

轻型立转开启桥是以尽可能减少开启部分的结构重量为目标而设计的一种新型开启桥。与传统开启桥相比,它采用了结构新颖,形态优美的无背索斜塔斜拉桥作为其开启结构,达到平衡压重与结构有机融合的目的,利用了移动兼作减振功能的开合压重以调整结构重心,达到开合的目的,并采用接触弹簧对开启结构进行辅助开合,达到了进一步减轻结构重量的目的。从建立该类开启桥的力学模型出发,对开合过程中结构各部分设计参数应满足的条件进行了分析,并通过一个算例说明了该类开启桥的初步设计过程,同时对结构的振动控制方案作了探讨。

支架现浇的异型系杆拱桥合理施工状态的确定

以支架现浇施工的长沙市黄柏浏阳河异型拱桥为工程背景,对异型拱桥施工全过程进行受力分析,给出了异型拱桥施工过程中各典型状态的受力性能和合理施工工序。异型系杆拱桥裸拱状态拱圈弯矩呈S形分布,拱圈支架分区卸落和成桥状态索力调整引起的弯矩增量分布可以用相应连续梁的弯矩来比拟。钢筋混凝土异型拱桥施工中不得出现裸拱状态;拱圈支架需按一定次序分区卸落,卸落过程中需按一定要求调整吊杆索力。

异形钢管混凝土系杆拱桥结构健康监测系统

针对异型拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了在线监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.采用多尺度结构有限元分析方法,分别进行了大桥静动力响应分析、构件重要性与易损性分析和复杂区域结构响应敏感性分析.在此基础上,综合大桥的环境特点与运营条件、结构评估需求、优化布设理论等因素,进行了FBG等传感器布置.提出了以结构第一传力体系静力参数为主、动力参数为辅的构建结构状态预警与安全评估指标的策略;采用趋势分析法,建立了大桥运营状态预警系统;基于子结构法和局部损伤评估方法建立了复杂区域状态安全性评估方法.

对一种新型拱桥结构的美学分析及内力特性研究

针对近年出现的一种新型的拱结构———异型拱桥,从美学观点探讨了其造型特点,论述了其用于城市桥梁的可行性,结合有限元数值计算分析了其受力特性,研究了其在吊杆斜率、矢跨比变化时引起的内力变化规律,得出一些有益的结论。综合美学特征讨论了其用于桥梁结构的工程实践,对推动结构学与建筑学的结合有一定的推广作用。

宜兴市大溪河桥总体结构设计及计算

宜兴市大溪河主桥采用双套拱斜拉桥形式,跨径组合为(28+39+106)m,其主、副塔为双套拱,主副塔之间用钢拉杆连接,钢拉杆与斜拉索一一对应。该桥主跨采用钢箱梁,边跨为预应力混凝土箱梁结构,基础采用钻孔桩的形式。采用MIDAS 2006进行结构计算分析,确定结构在理想状态下的成桥索力。对施工和使用阶段总体结构静力分析表明,该设计方案满足相应的规范要求。

考虑激励、构件和响应因素异型拱桥冲击系数研究

为了计算相对较柔、自振频率较低的异型拱桥结构的车辆冲击系数,以某多拱肋宽幅异型钢管混凝土拱桥为依托,探讨现行规范冲击系数取值的适用性,探究依托拱桥设计时的统一冲击系数。考虑车速、车辆数、车队间距和车辆偏载等不同加载因素,分析对不同构件和不同响应冲击系数的影响。在此基础上,基于包络回归分析,分别选择线性、2次、3次函数对应的包络曲线,对比给出该桥的主拱挠度、弯矩冲击系数与车速之间的回归公式。最后,对比冲击系数拟合曲线与规范值的偏差。研究结果表明:对于异型钢管混凝土拱桥这一类构造复杂且频率相对较低的柔性结构,不同活载激励、不同构件、同一构件不同位置、不同响应的冲击系数均存在差异,部分冲击系数超出现行国家规范,全桥选用统一冲击系数可能产生较大偏差。车辆行驶速度对活载冲击系数影响较大。相比于现行规范冲击系数,回归公式计算挠度、弯矩冲击系数包络效果较好,挠度、弯矩冲击系数与车速间回归公式有一定安全富余,可分别用来计算桥梁结构的挠度和弯矩的冲击系数。

高速铁路超长大桥梁设计研究

超长大桥梁在高速铁路上具有广泛设计代表性。由于桥上跨线工点多、线路平面关系复杂,桥上有道岔咽喉区、高架站,结构设计复杂,因此特殊桥梁结构在超长大桥梁上的应用空间和创新设计方面潜力巨大。以京沪高速铁路天津特大桥为背景,简要介绍该桥的建设环境、技术标准、地质资料和墩台形式。归纳大跨度连续梁、道岔区桥梁、站台梁等代表性工点的设计要点,重点介绍该桥的特殊结构,总结京沪高铁桥梁设计经验,为今后中国高速铁路建设优化创新提供借鉴。

异形斜杆三连拱桥受力性能及稳定性分析

异形斜杆拱桥在设计阶段结构参数均为理想值,施工过程中,施工机械以及材料堆积会对主梁及拱肋等产生荷载作用,运营过程中,钢材的弹性模量会受到温度和周围介质的影响及自身因素的影响发生变化,为全面了解异形斜杆拱桥结构的受力特点,需要在结构参数变化时,对其力学性能的变化规律进行一定的分析和了解。以陕西某特大桥主桥设计方案为背景,借助有限元计算软件Midas/Civil建立了该桥空间有限元模型,研究了异形斜杆三连拱桥主梁及拱肋在不同结构参数下对主梁位移、主拱肋轴力、吊杆索力等的影响,同时分析了在成桥状态下仅有恒载作用时,主拱肋外倾角分别为0°、8°、16°、24°共4种工况下的该桥第1类稳定问题,证明了主拱肋外倾角度选择的合理性,为以后同类桥梁的设计、施工及后期检测提供参考。

基于“可持续发展工程”理念的城市桥梁技术展望

该文简要分析了城市桥梁技术发展所面临的形势与需求;基于"可持续发展工程"理念,提出了城市桥梁应该推动发展的桥梁集约化建设技术、组合结构和预制拼装桥梁技术、特殊桥梁设计技术、桥梁耐久性技术等内容;从理论研究与设计方法、结构的改进与开发以及施工技术等方面,分析论证了应该关注的主要技术问题。

京沪高速铁路上海段桥梁设计

京沪高速铁路上海段除高速正线外,还包括上海站联络线、虹桥站普速客车联络线、虹桥动车组走行线等,设有4个铁路疏解区,各线以高架桥梁为主。简要介绍京沪高速铁路上海段的建设环境、地质条件、各种线路的主要技术标准以及铁路疏解区复杂的平立面关系。结合具体工点阐述本段桥梁设计的主要特点,着重介绍因受城市区域规划、道路、河道、航道等影响而产生的特殊桥梁结构,并对大跨度斜连续梁、道岔区桥梁、门式桥墩等代表性特殊结构进行说明。特殊桥梁结构的创新与应用为枢纽内铁路线形优化创造了条件,使高速铁路建设与城市规划更加融合。

混凝土结构发展新阶段

混凝土（ 包括钢筋混凝土和预应力混凝土） 结构发展迅速， 其尺度不断增大， 应用范围也日益拓展。从地上、地下、乃至海洋的工程结构， 也大多采用混凝土建造。本文将对混凝土结构发展现阶段的特征作些简述， 并对近期发展举工程实例说明。