Analysis on the Structural Type of Large-span Steel Truss Bridge Spe­cially Designed for Cables

When the installation of cables and pipelines needs to go across rivers,bridges are usually adopted to support the cables and pipelines for crossing the rivers.The measure can make full use of the space resources and have no effect on the flow pattern of rivers.For this reason,analysis on the structural-type design of a large-span steel truss bridge specially used for cables has been performed.The numerical results indicate that the stayed-cable bridge with steel truss beam and concrete main tower has better performance and improved structural type caparisoned with that of the beam and arch bridges,and the construction of the major beam can be without the temporary support.

Analysis of Key Technologies in the Design of Small and Medium Span Basket Type Steel Box Tied Arch Bridge

In order to ensure the construction quality and safety of small and medium span basket type steel box tied arch bridge,this paper takes a practical project as an example to analyze the key technologies in its design process.It is hoped that this analysis can provide corresponding reference for the design and construction of this kind of arch bridge.

大倾角钢箱提篮拱桥总体设计

考虑施工技术、经济性和景观效果等方面,陕西蔡家坡渭河特大桥主桥采用(35+210+35) m大倾角钢箱提篮拱桥。该桥采用摩擦摆和环向钢丝绳阻尼支座综合减隔震约束体系,以降低结构的地震响应。拱肋为单室等宽钢箱截面,采用主、副拱肋2条悬链线,主、副拱肋共面,设计为横向内倾20°的大倾角,在提高桥梁景观效果的同时,又有效提高了结构的整体稳定性;拱肋设钢-混结合段连接拱脚与混凝土拱座。桥面系采用自重较轻的正交异性钢桥面板结构。吊杆采用抗拉强度1 860 MPa的环氧柔性钢绞线。基础采用Φ2.5 m的钻孔灌注群桩,以抵抗软弱地质条件下荷载的竖向及水平作用力。该桥总体采用先梁后拱的施工方案。整体及局部有限元分析结果表明,桥梁结构力学性能均满足规范要求,设计安全可靠。

大跨度钢桁架结构卸载模拟及监测技术研究

以江苏省盐城黄淮湿地博物馆钢桁架结构卸载施工为背景,旨在通过有限元技术及基于多传感器融合的现场监测技术研究大跨度桁架结构卸载施工关键技术。研究结果表明:有限元计算结果能够获取卸载施工过程中的关键要素,为后续监测方案的设计提供参考。后续的监测结果表明,有限元方法对位移的计算结果可靠性要高于应力,与实际情况更加接近;基于多传感器融合的监测方法能够提高监测结果的准确性和远程监控效果,为桁架结构的安全性和可靠性提供了有力支撑。研究结果可为大跨度钢结构建筑的施工提供参考。

高烈度震区大跨径中承式钢箱系杆拱桥减隔震技术研究

为了研究高强度地震作用下大跨径中承式钢箱系杆拱桥地震响应及减隔震技术,以西双版纳黎明大桥为工程背景,选取类似场地的实际地震动记录作为输入地震波,采用非线性时程分析法,研究支座类型及参数变化对拱桥结构的减隔震效果。结果表明:相比于普通支座,减隔震支座能大幅降低结构内力,但纵向位移有所增加,且摩擦摆支座的减隔震效果要强于铅芯橡胶支座;摩擦摆支座+黏滞阻尼器联合抗震体系能够有效降低纵向和横向位移,进一步能提升桥梁的抗震性能;对联合抗震体系进行参数敏感性分析可知:最佳的参数范围是:摩擦因数为0.04,曲率半径在3 200~4 200 mm,阻尼系数为6 000,阻尼指数在0.2~0.4;在最优抗震体系下,结构位移和内力均显著降低,最大减震率分别达到了75.3%和82.3%,表明该体系大幅提高了拱桥抵抗地震的能力,为同类桥梁减隔震设计提供参考。

大跨度钢箱系杆拱桥减隔震措施对比研究

以某跨河大跨度钢箱系杆拱桥为研究对象,研究不同措施下桥梁的减隔震性能。通过“m”法,利用桥梁有限元软件Midas Civil进行动力分析;通过人工合成地震波,采用FDB模型、粘滞阻尼器MAXWELL模型进行模拟,对大跨度钢箱系杆拱桥进行非线性时程分析,对比分析摩擦摆支座、速度锁定器、拉索减震支座的减震效果。研究结果表明:三种减隔震措施下,墩柱所受的轴力差异较小,摩擦摆支座及拉索减震支座所受的剪力、弯矩差异较小,速度锁定器作用下,墩柱所受的剪力及弯矩差异较大。通过对比分析,选用摩擦摆支座能较好地满足工程需求,减震效果良好。

南昌文体中心大跨度重型钢结构桁架设计关键问题分析

南昌文体中心项目采用大跨度重型钢结构桁架实现了最大99m的无柱空间。为了阐述大跨度重型钢结构桁架的设计思路,考察设计、施工中各因素的影响,通过理论分析和数值模拟细致地讨论了涉及的关键问题,包括杆件布置、支承条件、关键节点构造、施工过程的影响等。结果表明:腹杆布置形式对弦杆内力的影响较小;重型桁架两支承端的连接处理至关重要,应注意保证弦杆轴力在极限承载状态下的有效传递,并弱化弯矩的影响;整体提升施工方案对结构内力分布影响较大,“后激活”部分杆件的方法可以考虑提升过程中桁架端面的转动效果,更为准确地体现施工过程的影响。

大跨扶梯钢桁架结构现场加载试验与分析

某商场自动扶梯大跨度钢桁架结构需要检测其在正常使用极限状态下的挠度与应力,该钢桁架水平跨度47.9 m,仅在两端设有支座,整体悬空且最高处离地面35 m。现场难以采用直接堆载方式加载,故提出一种空间加载系统。在桁架节点处悬挂精轧螺纹钢筋,以地下室楼板作为反力装置,利用千斤顶完成加载。首先对加载系统进行承载力、整体稳定及局部稳定验算,采用SAP2000有限元软件对地下室梁板结构进行验算,发现竖向拉力会导致原结构梁板开裂,因此选择在板上堆载的方式以减少拉力对原结构的影响。现场试验结果表明,该加载系统对原地下室梁板结构未造成损害,钢桁架实测挠度和应力情况与原结构设计计算相符。

大跨度变截面钢箱梁托管桥施工技术

介绍了目前国内单跨跨度最大的变截面连续钢箱梁桥面上铺设的输水管道直径最大的托管桥钢箱梁吊装施工技术。单节箱体最重达135t,运输、储存、吊装较常规钢桥难度增大,工厂桥段制造、工厂板单元现场拼接和上下分层加工等措施,保障了施工进度和工程质量。针对梁体重量大、项目区强风天气影响桥梁吊装困难,研究了钢箱梁的安装方法和施工工艺,保障了梁体施工期安全,桥梁按合同工期安装完成发挥了工程效益。

大跨度变截面钢箱梁托管桥安全监测设计与成果分析

针对目前国内单跨跨度最大的变截面连续钢箱梁桥面上铺设的输水管道直径最大的托管桥桥体应力应变、竖向挠度以及桥上输水管道应力应变监测成果进行分析。结果表明,钢箱梁上下表面的钢板应力均与环境温度呈负相关,与过水荷载大小呈正相关;桥体竖向挠度与过水荷载呈正相关,运行期变形量较首次通水时小;输水管道钢板应力分布上基本呈底部最大、左右管腰次之、顶部最小。

漳浦县文体中心体育场对拉非对称双拱大跨度屋盖结构设计

对漳浦县文体中心体育场对拉非对称双拱大跨度屋盖结构设计的难点、关键点进行了介绍。大屋盖双巨拱跨度达132m,非对称布置,与水平面呈1488°夹角,前拱中段无支承,受力机制复杂。为解决该问题,前、后拱之间设置对拉钢桁架,将“树杈”状拱脚、前拱、后拱、看台V形混凝土斜柱等组成一个自平衡体系。为满足建筑自然采光,大屋盖上覆膜材选用高透光率的ETFE膜材,通过沿钢桁架方向的预应力拉索保证其受力及稳定性。采用SAP2000和MIDAS Gen软件对该创新体系进行了弹性计算与屈曲分析,并利用ABAQUS软件进行了罕遇地震下的弹塑性动力响应分析和整体稳定临界荷载分析。分析结果表明,该体系的各项指标基本满足规范要求,具体良好的整体稳定性和抗震性能。

大跨度钢桁拱桥运输及海上吊装关键技术

外海大跨度钢桁拱桥吊装极易受到恶劣海况影响,导致吊装施工可作业时间短、安全风险高、成本压力大。针对外海大跨度钢桁拱桥施工难题,广东石化2000万t/a重油加工工程原油码头钢引桥安装工程开发了钢桁拱桥的自行式模块平板车运输上驳技术、下主桁起吊技术、恶劣海况快速精确吊装技术和复杂地形旋转安装技术。该技术有效地保障了大跨度钢桁拱桥海上吊装施工的安全、质量、进度和成本,为今后类似工程的施工提供了参考和借鉴作用。

下承式单拱斜跨空间索面钢箱拱桥施工技术

下承式单拱斜跨空间索面钢箱拱桥的外形美观、跨越能力强,但其单拱空中旋转的特殊结构,导致施工的难度更大。结合克兰河大桥工程实例,在常规下承式钢箱拱桥施工的基础上,于钢管支架体系中加入斜支撑、立柱等临时支撑结构,在提高支撑效果的同时,也减少了钢材的使用。另外,为保证施工稳定性,工程还通过有限元模型软件Midas/Civil模拟单拱进行内力分析,在主梁1/4 L和主梁3/4 L变形与位移最大的位置设置风缆,增强单拱的稳定性。结果显示,经过采用以上施工,提前20 d完成了施工,且节约大约30 t钢材,钢箱拱合龙施工顺利,单拱线形符合设计,工程施工稳定,有效验证了此种施工技术的经济合理性,具有显著的应用价值。

钢箱梁大节段整孔吊装线形控制技术

某跨海大桥部分连续钢箱梁采用大节段整孔吊装。钢箱梁大节段由小节段接长而成,在制造阶段考虑钢箱梁预拱度设置;为确保接长后钢箱梁制造误差满足要求,钢箱梁小节段出胎前进行预拼装,检查几何尺寸,并设置线形控制点;大节段组拼时通过线形控制点定位,并对焊接完成后的几何尺寸及线形进行复核。在架设阶段,建立大节段线形调整流程,将大节段调整到指定位置确定环切量;针对大节段架设存在梁端夹角的问题,利用墩顶千斤顶顶落大节段做刚体旋转调整其夹角,使得钢梁顺接。钢箱梁大节段安装成联后,高程和平面线形偏差总体均在10 mm以内,线形控制效果总体良好。

大跨度钢桁梁跨既有线桥梁工程箱梁顶推施工技术研究

以重庆市新九中路主线桥为研究对象,提出大跨度钢桁梁跨既有线桥梁工程箱梁顶推施工技术。考虑到箱梁顶推过程中临时墩受力情况,得出最优的临时墩布置方案,并采用钢管立柱形式连接临时墩。按照最大顶推跨径的0.6~0.8倍,加工具有变高度工字形断面的导梁结构,并通过预埋段浇筑、导梁横连、高强螺栓拧紧等方式实现导梁整体安装。在临时墩上方放置滑道和滑块,完成顶推滑动装置的整体搭建。借助多台智能步履式千斤顶和电子计算机自动控制平台,进行多点同步箱梁顶推施工,并通过带有纠偏导向轮的限位装置实现顶推施工纠偏处理。根据施工结果,运用该顶推技术建设完成的箱梁梁体中线偏差总是低于2 mm,很好地满足了大跨度桥梁工程箱梁施工要求。

深圳前海博物馆结构分析与设计

深圳前海博物馆建筑造型独特,采用钢管混凝土框架-核心筒结构体系,结合竖向交通对称布置了8个剪力墙核心筒作为抗侧力构件,环周边布置12根外斜的钢管混凝土柱作为竖向承重构件;顶部3层布置跨层钢管混凝土拱架,形成948m跨度的无柱大空间,拱架面外与核心筒通过钢梁连接,面内与楼层梁柱刚接,提高了结构稳定性;通过布置平行折梁实现层层三角形立面叠檐造型,折梁之间通过竖向桁架、斜面内交叉拉杆连接成整体,形成折板的受力机制,叠檐与楼层错开引起的局部内力由斜柱承担。经过抗震性能化设计、拱架稳定性分析、叠檐和斜柱受力、复杂节点等专项分析,论证了结构体系的合理性。

广州白云国际会议中心国际会堂结构设计和施工重难点

采用YJK和ETABS对广州白云国际会议中心国际会堂结构进行弹性分析,采用Perform-3D进行罕遇地震作用下的整体结构弹塑性动力分析,并通过采取针对性的加强措施,改善了结构受力,提高了结构抗震性能,达到了预设的抗震性能目标。对大跨度钢结构构件进行方案选型,提出了大跨度钢结构桁架局部构件后装施工控制法和大悬挑钢结构桁架构件局部弯矩释放法,可以有效地减小结构构件局部受力,更加经济合理。对主会场大跨度楼盖进行竖向舒适度分析,结果表明竖向振动加速度满足规范要求,人群激励模式起控制性作用。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,很好地实现了建筑功能及建筑造型,以及项目快速建造的要求。

中心城区狭小区域跨河桥梁建造技术及装备研究应用

针对在交通繁忙城市中心狭小区域环境下70 m大跨度钢桥梁的建造施工难题,依托上海北横通道二期工程长寿桥和跨苏州河钢拱桥梁项目,研发改造QMD50T桥面吊悬拼安装工艺装备,实现“梁上运梁、梁上起吊、梁上转体就位”,满足安装精度、施工效率等多项要求,并提出“先梁后拱、后补桥面”方式--跨过路钢拱桥整体安装施工工艺的施工方法,相较于搭设支撑、脚手架等传统方法,能够降低对城市交通的影响,具有很强的实用价值,可为后续类似工程提供经验。

大跨度钢桁架无支撑分段吊装卸载分析

针对沙特国王港项目D201建筑屋面大跨度轻型钢桁架吊装,为满足沙特当地政府监管要求,同时为降低成本和保证工期,结合钢桁架矢高大、自身结构刚度较差等特点和施工现场情况,通过对比分析,优选出无支撑分段吊装方案。钢桁架采用3台吊机同时吊装,并在高空进行拼接。通过对卸载分析理论的探讨,选择采用了支座位移法模拟分析吊装卸载过程。将3台吊机吊钩视为支座,通过对支座施加不同的向下位移量,模拟吊钩下降过程,完成卸载过程。并获取了钢桁架杆件在各阶段的应力值,提前预判吊装过程的安全性,保证了后续吊装卸载工作的顺利进行。同时指出了支座位移法在模拟分析吊装卸载过程存在的不足之处,为类似大跨度轻型钢结构吊装卸载提供了有益的参考。