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。

土耳其1915恰纳卡莱大桥无索区钢箱梁安装关键技术

土耳其1915恰纳卡莱大桥为主跨2023 m的双塔三跨钢箱梁悬索桥。钢箱梁总长3563 m,边跨及桥塔处无索区钢箱梁均为非标准节段,长度为9.8~43.6 m,吊装重量为344~1330 t,涉及多种吊装方式及节段安装工艺,施工难度大。该桥边跨S33节段定位精度要求高、顶推难度大,利用特殊设计牛腿,顺利实现节段顶推及边跨合龙;边跨焊接线形精度要求高、工序转换复杂,S32和S31节段布设临时吊索系统,确保焊接线形可控;塔区工作平台上的S01、T00和M01单个节段利用特殊设计三向可调支架及导向架施工,确保浮吊吊装安全可靠及定位精度可控;S02和M02节段吊装时与已吊装节段在空间上相互干扰,通过布设牵引荡移系统,顺利实现塔区S02和M02节段缆载吊机大角度吊装及节段荡移;采用吊索调节装置、边跨反拉系统及4台缆载吊机同步抬吊等措施,塔区S01、T00和M01组拼焊接的大节段顺利合龙。

单线小曲线切翼缘简支箱梁施工技术研究

主要研究了在高铁车站出站口变线处及其他特殊周边环境下曲线半径过小导致梁缝的宽度过大不能保证线路的平顺性,以及由于桥梁景观的要求而进行的箱梁特殊设计及施工的问题。分析了在曲线半径过小的情况下,桥梁设计中的处理原则和方法,以及在预制过程中模板设计的要点、支座板的位置、接地端地的位置、接触网及下锚拉线的位置、桥面无砟轨道预埋套筒的位置、钢筋尺寸、张拉力的变化等质量控制要点。

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。

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。

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。

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。

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。

苏通大桥结构健康状态评估技术研究与应用(3):主梁损伤定位

为提高基于模态参数的损伤识别方法的损伤敏感性和噪声鲁棒性,将多源数据融合技术引入到苏通大桥主梁损伤定位方法中。基于D-S证据理论对模态柔度和模态应变能指标进行数据融合,并以苏通大桥扁平钢箱梁为分析对象,对融合后损伤定位指标的应用效果进行了讨论。结果表明:基于数据融合的损伤定位方法具有较强的损伤敏感性,只需要较少的低阶模态信息就能识别主梁的早期损伤;数据融合后,损伤定位指标可以在较强的噪声环境下准确地识别斜拉桥钢箱梁的损伤,具有较好的工程实用性。

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。

铜陵公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

铜陵公铁两用长江大桥主桥为(90+240+630+240+90)m五跨连续钢桁梁斜拉桥,上层布置6车道高速公路,下层布置4线铁路。该桥采用飘浮体系,在主梁和桥塔间设置阻尼装置;主梁采用板桁结合钢桁梁,3片主桁,N形桁架,单片主桁杆件的最大杆力为62 500kN;主桁采用全焊接桁片结构,单片主桁每2个节间为1个单元,桁高15.5m,节间长15m;公路、铁路桥面均采用密布横梁的正交异性钢箱桥面板;索梁锚固采用锚箱式,将斜拉索直接锚固在节点板下部;在铁路桥面系的钢箱梁内采用素混凝土集中压重;主桁采用桁片式架设方案,最大吊重约330t。

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。

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。

重庆油溪长江大桥760 m钢箱梁悬索桥设计

重庆油溪长江大桥建设条件极其复杂,跨江涉铁,且位于山区陡坡地段,综合考虑地形条件、行洪、通航及环保要求,该桥主桥采用760m钢箱梁悬索桥一跨跨越长江。加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁,中心线处梁高3m(内高),梁宽30m(含风嘴),标准节段长15m。桥塔采用斜腿门式框架混凝土结构,设置上、下2道横梁,北岸桥塔采用不等高塔柱以适应地形,桥塔均采用灌注桩基础。北岸采用隧道式锚碇,位于深挖方路堑内;南岸采用重力式锚碇。主缆计算跨径为(210+760+240)m,每根主缆由112股91根直径5.0mm、强度1770MPa的预制镀锌平行钢丝组成,边跨不设吊索。对全桥进行整体计算,结果表明各项性能指标均满足规范要求。

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。

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。

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。

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。

贵港市同济大桥自锚式悬索桥总体设计

贵港市同济大桥主桥为主跨280m的自锚式悬索桥,桥跨布置为(50+140+280+140+50)m,桥面宽37.5m。悬吊跨主梁为单箱多室钢箱梁,采用顶推法施工,最大顶推跨径2×85m。两端锚跨采用预应力混凝土结构。桥塔采用独柱式"荷花"造型,桥面以上塔柱不设置横梁,横向呈"H"形框架结构,景观造型新颖美观,桥塔结构最小稳定安全系数6.4。主缆采用预制平行钢丝索股,钢丝抗拉强度标准值为1 670 MPa,主缆强度安全系数2.71大于2.5,满足规范要求;吊索及索夹为销接式结构,主索鞍为全铸式结构,鞍底与底座座板间设滑动摩擦副。