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.

大跨度弯扭钢箱拱拉杆悬桥结构施工技术

华彩·海口湾广场项目主体结构由A,B座塔楼和C,D座裙房组成,C座裙房屋面设有大跨度弯扭钢箱拱拉杆悬桥结构,并与A,B座塔楼相连。该悬桥结构具有造型新颖、主要构件多为弧形等特点,且形式较复杂,构件截面多变,施工难度大。根据悬桥结构形式、特点与现场实际情况,对施工重难点进行分析,并研究钢格栅、拱脚节点、内拱、水平拉杆与外拱、斜拉杆与弧形悬桥关键施工技术。通过施工模拟与过程控制相结合的方式,保证工程质量与安全,缩短工期并节约成本。

斜靠式钢箱系杆拱桥成桥索力检测及稳定性分析

为研究斜靠式钢箱系杆拱桥(5片拱肋)的稳定性,依托引江济淮工程下承式斜靠拱桥——创新大道桥,对成桥后的斜靠拱桥进行吊杆索力检测;并建立考虑几何及材料非线性的斜靠式钢箱系杆拱桥有限元模型,借助索力检测数据分别与设计索力值和模拟值对比分析,前者评价桥梁吊杆整体张拉控制效果,后者验证斜靠拱桥模型的可靠性;进而对该斜靠式系杆拱桥的稳定性进行了研究。结果表明:实测值与设计值最大误差为3.91%,该斜靠式拱桥吊杆整体张拉控制效果较好;实测值与模拟值最大误差为0.63%,验证了模型的可靠性。其次,施工全过程拱桥结构的稳定系数满足工程要求;斜靠钢箱拱对下承式系杆拱桥稳定性提升程度为72%,斜靠式系杆拱桥的弹性稳定性能高低取决于拱肋面外失稳出现的难易程度,初始几何缺陷对斜靠式系杆拱桥的稳定承载力影响较大;斜靠拱和风撑两者协同工作能显著提高结构稳定承载力。最后给出该类系杆拱桥的设计建议,为同类工程施工和设计提供参考。

空间网状吊杆系杆拱桥吊杆断裂对结构的力学性能分析

以某宽幅空间网状吊杆钢箱系杆拱桥为研究背景,分析空间网状吊杆系杆拱桥吊杆断裂后的稳定状态下对结构的力学性能影响。通过模拟吊杆断裂后的状态,分析同侧吊杆断裂的数量以及断裂位置对剩余吊杆内力、主梁内力、主拱内力、主梁线形、主拱线形的静力学特性。结果表明,吊杆断裂后,相邻吊杆会发生内力重分布的现象,距离断裂位置越近,受到的影响越大;吊杆断裂后,会在其断裂位置附近出现位移减少的峰值,距离断裂位置越远,对主梁和主拱的线形影响逐渐减小;通过分析单根吊杆断裂和2根吊杆断裂可知,吊杆断裂后对主梁和主拱影响最大的位置为拱脚位置和跨中位置。

大跨度双曲系杆拱人行钢箱梁桥吊装技术研究

本工程为保证复杂交通和大跨度人行天桥施工质量,提出大跨度双曲系杆拱人行钢箱梁桥吊装施工方法,解决钢结构分块、吊装安全、安装工艺等难题。基于BIM技术,对桥梁钢箱梁与钢管拱进行细化划分。合理布置钢结构吊装场地及起重机作业范围,并对起重机进行安全性分析。提出先梁后拱吊装方式,搭设临时支墩,吊装钢箱梁形成天桥初步形态。然后拱圈杆件分段吊装焊接连成一体,接着安装天桥吊杆,最后拆除临时支撑胎架和临时支墩。经试验检测,吊装方法能保证人行天桥的施工质量。

大跨度钢箱桁架拱桥拱肋架设施工技术

湖北香溪长江公路大桥为主跨519m(计算跨径)全推力中承式无铰钢桁架拱桥,主拱采用"缆索吊机+斜拉扣挂法"悬臂拼装架设。主拱肋分成桁片节段,在工厂加工制造预拼,船运至桥位处,进行缆索吊机吊装施工;拱脚段采用支架对预埋件进行定位,吊装至设计位置;再进行拱肋整体桁片节段吊装,拱肋整体桁片前4个节段安装完毕,封铰后,进行第一次体系转换,进行剩余节段的安装;合龙前,北岸最后一个节段(NS11)采用"倒栽葱"方式通过间隙;合龙段采用"配切+温度变化"来实现精确合龙;主拱合龙后,拆除扣锚索,完成第二次体系转换。

下承式钢箱系杆拱桥拱脚局部受力分析

采用大型通用有限元软件ANSYS,运用有限元两步分析法,针对正在设计中的客运专线下承式钢箱系杆拱桥拱脚局部结构的局部应力分布特征及其传力特性,对该拱脚的结构构造及其细节的合理性做出了对比分析和综合评价。

下承式钢箱系杆拱桥局部结构有限元分析

吊杆与钢箱拱肋锚固连接处是下承式钢箱系杆拱桥受力的关键部位。针对正在设计中的重庆市江津区滨州路工程的下承式钢箱系杆拱桥,采用大型通用有限元软件ANSYS,对其吊杆锚固结构进行局部受力分析,并对分析结果进行了对比和综合评价,结合分析提出了一些观点。

高速铁路钢箱叠合拱桥结构设计参数影响性研究

为了解结构设计参数对高速铁路钢箱叠合拱桥结构力学特性的影响,进而指导结构设计,以哈大高速铁路新开河桥(拱肋由上、下拱肋构成的新型桥梁)为工程背景,分析矢跨比、拱肋内倾角、横撑布置方式、吊杆布置形式、拱肋系梁刚度比等设计参数对该结构体系力学特性的影响。分析结果表明:矢跨比对拱脚内力影响较大,取值为1/5左右时较合理;拱肋内倾角对结构稳定与侧弯基频的影响较显著;横撑的数量、间距、刚度与布置方案对结构稳定性有显著影响,加强肋间横撑的横向或竖向连接均能有效地提高结构的稳定性;刚性吊杆的结构稳定性最好,柔性吊杆布置形式对结构竖弯基频与扭转基频影响较大;拱肋系梁刚度比对内力分布影响显著。

大跨径中承式钢箱系杆拱桥施工阶段稳定性分析

为明确大跨径中承式钢箱系杆拱桥施工阶段稳定性,以西双版纳澜沧江黎明大桥为研究对象,建立全桥空间有限元模型对该桥进行施工阶段全过程稳定性分析,研究考虑初始缺陷的几何非线性、材料非线性、风撑、临时风撑、吊杆非保向力和抗风缆索对结构施工阶段稳定的影响。结果表明:施工全过程中结构的稳定系数满足相应规范要求,考虑初始缺陷的几何非线性分析,结构的稳定系数降低7%~8%;考虑几何与材料双重非线性时,结构的稳定系数降低49.67%~52.05%,材料非线性对结构稳定性有显著影响。增加永久风撑数量能有效提高缆索吊装最不利施工阶段及拱肋合拢后施工阶段的稳定性,布设临时风撑能显著提升结构缆索吊装最不利施工阶段的稳定性,非保向力效应对中承式钢箱系杆拱桥稳定性有较大的影响,布设抗风缆索显著提升拱肋合拢后施工阶段稳定性。由此可见,施工阶段稳定性的影响因素较多,本研究可为同类型桥梁的施工与设计提供参考。

横向连接系对下承式钢箱系杆拱桥稳定性的影响

根据特征值屈曲分析方法,对某下承式钢箱系杆拱桥的稳定性进行分析计算。分析一阶失稳形态和稳定系数的计算结果,探讨了横撑数量、样式、布置对稳定性的影响,并从理论上给予了解释。

下承式钢箱系杆拱桥主梁局部受力分析

对于下承式钢箱系杆拱桥来说,主梁是结构设计的关键部位。其受力性能对全桥的承载能力至关重要。因此有必要建立局部分析模型进行细部应力分析,得到主梁结构的局部应力分布特征及其传力特性,对该主梁的构造的做出综合评价。

中承式钢箱提篮拱桥设计

武汉市汉口至阳逻江北快速路新河大桥采用(48+196+48)m的中承式钢箱提篮拱桥。主拱采用等截面钢箱提篮拱,截面尺寸为2.5 m×4 m(宽×高),拱肋分为25个节段,采用斜拉扣挂缆索吊装法施工。2片钢箱主拱肋间设5道横撑,并外包装饰板。边拱采用预应力混凝土结构,为等高矩形截面,截面尺寸为2.5 m×4 m(宽×高),采用现浇法施工。主跨桥面系采用“钢纵横格子梁+混凝土桥面板”的组合梁体系,边跨桥面系采用混凝土格子梁体系;沿全桥通长设置钢绞线柔性系杆。吊杆采用环氧喷涂钢绞线成品索。拱座采用大体积混凝土结构,拱座主拱外包混凝土处设置装饰段,使边、主拱曲线流畅过渡。建立整体及局部模型进行计算分析,结果表明结构安全可靠。

柳州市广雅大桥设计

为满足城市桥梁的景观和功能等要求,柳州市广雅大桥设计为海鸥式钢箱拱桥,主桥采用跨径布置为(63+2×210+63)m的双孔中承式钢箱拱桥。主桥为刚架系杆拱桥结构体系,横向2片拱肋之间除桥面位置处外未设横撑,边跨设置了副拱;拱肋采用悬链线变截面钢箱拱,净矢跨比为1/4;三角刚架斜腿为主跨同线形拱肋的延续;桥面主梁采用底板开口的正交异性纵横梁格桥面板主梁体系;设置32对环氧涂层钢绞线整束挤压式吊杆,纵向间距9m;布置8束环氧涂层钢绞线整束挤压式系杆。采用MIDAS建立主桥空间模型,计算结构力学性能,结果表明该桥的强度、刚度和稳定性均满足要求。

横撑对下承式钢箱系杆拱桥稳定性影响分析

运用特征值屈曲分析对下承式钢箱系杆拱桥淮州湾大桥主桥的稳定性进行分析计算,分析一阶失稳形态和稳定系数的计算结果,利用Midas Civil建立主桥模型,探讨“中国结”式横撑在荷载作用下的前四阶屈曲模态,分析桥梁稳定性。

金鸡达旦河大桥成桥钢箱拱肋内力分析研究

金鸡达旦河大桥是主跨为265 m下承式钢箱系杆拱桥[1],两岸钢箱拱肋和主梁均与拱座固结,此桥不仅桥型美观、结构形式简单,而且经济性能良好,所以是当今社会拱桥中采用的主要形式之一。以此桥为依托工程,从总体设计中结构重要参数对成桥钢箱拱肋内力进行研究;该桥整体结构为简支体系,但结构内部受力复杂,通过对该桥系杆张拉顺序、拱轴系数、矢高参数的研究,分析成桥钢箱拱肋受力状况;该桥系杆张拉顺序采用工况1,拱轴系数采用1.3,矢高采用53 m;希望对未来此类桥梁建设起到参考的作用。