公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例

以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。

斜拉桥双箱单室箱形主梁的空间应力分析

利用结构有限元分析程序ANSYS,对两座大跨度斜拉桥不同长度、不同尺寸的箱形主梁建立了6个有限元模型,并对其进行了施工阶段的空间应力分析。考虑到梁段以外附近区域的作用,在梁两端截面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力;另外,索力和预加力也施加在相应的位置,分析了不同工况下箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应。归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的应力分布特点及薄弱环节,并提出优化措施。分析表明:加厚底板对斜拉桥双箱单室箱形主梁应力分布的改善效果最佳。

沈阳市富民桥主梁局部应力的有限元分析

沈阳市富民桥为(89+242+89)m的折线形双塔单索面预应力混凝土斜拉桥。主梁为近似倒三角形断面,单箱三室。简要叙述富民桥施工过程中主梁重点节段的局部应力分析过程,通过空间有限元计算结果初步总结主梁纵向内力在梁体内的分布特点,并对斜拉索锚下的混凝土进行局部承压应力分析。

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。

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥钢梁设计

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的非对称矮塔斜拉桥。为适应该桥塔矮、索平以及主梁水平轴力大的特点,主梁采用双层桥面箱桁组合结构钢梁,下层为整体钢箱以承担大部分主梁恒载及铁路活载,上层为板桁组合结构以承担剩余恒载及公路活载。主桁采用三角形桁式,桁高15m。斜拉索锚固于下弦杆件,单个钢锚箱内锚固2根最大索力为16 000kN的斜拉索。公路桥面系采用正交异性钢桥面板,铁路桥面系采用封闭式整体钢箱桥面。针对运营状态下在辅助墩处出现支座负反力的情况,采取部分铁路桥面结合梁及箱内压重的措施。钢梁架设采用箱桁同步成桥的方案。

非标压力机箱形主梁全约束优化设计

根据非标设备结构优化问题的特点,给出满足《钢结构设计规范》(GBJ17 88)规定的箱形主梁全约束优化设计方 法。将编制的内罚函数法优化程序应用于主梁的设计,计算结果表明,该优化方法可应用于实际设计。

基于ANSYS的焊接箱形梁裂纹断裂分析

以断裂力学理论为基础,推导了焊接箱形梁裂纹尖端应力强度因子计算公式,以ANSYS作为计算工具,模拟焊接箱形梁裂纹扩展,并采用奇异单元计算在不同长度初始裂纹下起重机焊接箱形梁应力强度因子范围。

漳州战备大桥主桥设计

漳州战备大桥主桥为双塔单索面三跨连续部分斜拉预应力混凝土箱梁桥 ,主桥孔跨布置为 (80 .8+ 132 + 80 .8)m ,采用塔梁固结、塔梁与墩分离 ,墩顶设支座的结构形式。简要介绍主梁、主塔及主墩的设计。

横梁刚度对分离式双箱梁拱组合宽桥受力性能的影响

以带横梁的分离式双箱主梁的某大桥为背景工程,利用大型通用软件ANSYS建立全桥的实体有限元模型。通过比较,实桥静载试验结果与有限元值吻合良好,验证了该有限元模型的正确性,并通过该有限元模型改变横梁厚度的方式,分析了横梁刚度对这种组合宽桥拱肋、主梁与横梁受力性能的影响。结果表明:随着横梁厚度的增加,拱肋的挠度与内力有小幅增加,而主梁与横梁的横桥向应力可有效地减小;但其厚度增大到一定程度后,对横桥向应力减小作用会减弱;背景工程的横梁设置合理可行。

波纹腹板箱型主梁力学性能研究

针对桥式起重机箱型主梁的结构特点,提出了一种新型的主梁结构—波纹腹板箱型主梁。借助有限元软件HYPERWORKS,对波纹腹板箱型梁和常用的平直腹板箱型梁在相同条件下的力学性能经行了综合比较分析,即对翼缘弯曲正应力、竖直方向的位移、腹板的剪切应力和沿腹板高度方向的稳定性进行对比分析。结果表明:波纹腹板箱型梁抗倾斜能力比平直腹板箱型梁好,其抗剪切能力和稳定性要高于平直腹板箱型梁。采用波纹腹板箱型梁可以减少腹板上的加强筋,减轻主梁重量,节约成本。

吉林市雾凇大桥混凝土自锚式悬索桥设计

吉林市雾凇大桥主桥为(35+68+150+68+35)m五跨连续混凝土自锚式悬索桥,综述该桥主桥设计与计算。该桥塔梁间设置横、竖向支座和纵向阻尼器;加劲梁采用单箱三室混凝土截面,标准段梁高2.5 m,在边跨锚固段渐变至6.5 m;桥塔采用门形框架混凝土结构,高54 m,塔身及横梁均采用矩形空心截面;桥塔墩下部采用分离式承台,单个承台布置9根2.0 m钻孔灌注桩;主缆采用5.1 mm镀锌高强钢丝,吊索采用7.0 mm低松弛镀锌高强平行钢丝。设计时采用有限元软件MIDAS Civil 2006、悬索桥非线性分析软件BNLAS及SCDS平面程序对该桥进行了计算分析,结果表明该桥的各项检算均满足规范要求。

波形腹板梁结构研究及其有限元分析

这里提出了桥式起重机的箱型主梁的新型波形腹板结构的设想,并在充分比较和论证的基础上提出了以正弦曲线波形作为腹板的波形。利用大型有限元软件ANSYS对新型腹板和原来的平直腹板进行了综合比较分析,等效应力比原来腹板减少50%左右,说明波形腹板梁的受力情况更好。

泰州长江公路大桥上部结构施工方案综述

泰州长江公路大桥是国内外首座千米级双主跨三塔悬索桥,综述该桥上部结构安装施工的技术方案。中塔主索鞍由钢塔柱节段起吊安装设备吊装,边塔主索鞍、散索鞍采用门架悬臂式起吊系统安装;猫道为四跨连续形式,主跨猫道承重索采用托架法空中间接架设;主缆索股采用双线往复式牵引系统和门架拽拉式牵引方式施工,主缆紧缆完成后,根据主缆空缆线形进行索夹坐标计算,根据计算的坐标进行索夹的放样和安装。主缆用S形钢丝缠绕,然后进行涂装防护;钢箱梁利用液压提升跨缆吊机,采用小节段吊装方案进行吊装作业。

大跨度单主缆悬索桥体系转换过程受力分析

广西柳州市双拥大桥为主跨430m的双塔单主缆地锚式悬索桥,采用主缆架设和主梁顶推同步施工、分批张拉吊索的施工工艺。该桥具有单根主缆体系横向受力效应的特殊性,体系转换技术难度大,为了解单主缆体系在施工中各种状态下结构的力学响应,采用无应力状态法,利用ANSYS软件建立全桥有限元模型,分析体系转换过程中的吊索和主缆内力、主缆线形、桥塔偏位和主梁支反力等参数的变化规律。结果表明:吊索和主缆的安全系数均满足要求;主缆跨中矢高变化幅度达8.852m;桥塔塔顶偏位在±150mm以内,桥塔变形和受力均较为合理。二期恒载施工后,该桥成桥线形、内力状态与设计预期目标吻合较好,各项实测参数均满足设计和规范要求。

基于退火遗传算法的桥式起重机主梁优化设计软件实现

基于模拟退伙遗传算法,以VC++6.0为开发工具,采用面向对象的方法开发出一款可以快速而准确的完成桥式起重机箱形主梁设计的可视化软件。结果表明:应用该软件可以取得在满足设计要求的前提,更轻的主梁自重,更高的设计效率。

三塔悬索桥上部结构施工及其技术创新

泰州大桥为世界首座千米级的三塔两跨悬索桥,与两塔悬索桥相比,其上部结构施工中存在着众多技术难题,论述三塔悬索桥上部结构施工的关键工序及专用的紧缆机、缠丝机、跨缆吊机,重点介绍上部结构施工中的猫道安装、主缆线形控制、钢箱梁吊装顺序确定及合龙段施工等,并阐述了上部结构施工中的专利、标准及多项创新技术,为今后的多塔连跨结构的上部结构施工提供借鉴。

箱形主梁结构优化设计

针对目前箱形梁桥式起重机金属结构自重偏大、结构日益复杂的情况,基于简单的材料力学知识,构建了金属桥架的优化数学模型和进行了软件开发;用两种方法(包含有限元分析方法)对箱形梁桥架进行优化设计.结果表明:通过优化设计后的桥式起重机箱形梁,在满足其性能要求的情况下,其自重减轻了许多,并取得了经济效益.

新建安九铁路鳊鱼洲长江大桥主航道桥设计方案研究

新建安庆至九江铁路鳊鱼洲长江大桥采用两线350km/h高铁及两线客货共线Ⅰ级标准,主航道桥主跨为672m。四线铁路桥常见桥型有悬索桥和斜拉桥,鳊鱼洲属于行洪区,不宜设置体量较大的锚碇,因此不采用悬索桥方案。对斜拉桥方案进行了研究。国内外大跨度公铁两用斜拉桥主梁以桁式主梁居多;该桥为单建铁路,边跨在陆地及洲上,如采用钢桁梁斜拉桥,经济性较差,而且景观效果与周围环境不协调。在钢箱混合梁斜拉桥方案中,通过设置跨度较小的混凝土边跨、增加钢箱梁部分恒载、主跨跨中区段设置交叉索等措施,弥补了钢箱梁刚度小的缺点,最终选定(2×50+224+672+174+3×50)m钢箱混合梁交叉索斜拉桥为推荐方案。

既有交通线上立交桥钢箱梁顶推施工技术

武汉市二环线武昌段接线工程梅家山立交桥钢箱梁项目属于既有交通线下高风险路段施工项目.主线桥钢箱梁跨路施工过程中,采用现场情况分析、模型数据计算分析与试验测试等步骤,探索了既有交通线上钢箱梁顶推法施工工艺、临时工程设计布置等方法,形成了一套较为完整的钢箱梁连续顶推施工技术和安全操作技术要点.运用该方法进行施工,桥下交通影响较小,施工干扰小,安全系数高.确保了工程进度和施工质量,有效节约了施工成本.

智利查考大桥EPC投标主桥施工方案

查考大桥(Puente Chacao)位于智利南部,连接智利本土和奇洛埃岛,由智利公共工程部面向国际招标,采用EPC模式建设。中国一家联合体提交的投标方案为(216+1 045+1 190+319)m的三塔两跨连续钢箱梁悬索桥。为了满足招标文件对工程功能及施工工期的要求,对各重要的施工分项经过方案比选后确定:桥塔均采用混凝土塔,塔柱采用液压爬模分节段现浇;南塔和中塔桥塔基础采用扩大基础,北塔采用钻孔灌注桩基础,南、北锚碇均采用重力式锚碇,基坑采用分台阶明挖;加劲梁采用钢箱梁,在国内加工完成后节段整体海运至桥位,采用跨缆吊机吊装架设;主桥设2根主缆,采用PPWS法架设。