Design, Calculation and Model Test of Zhongshan Bridge

Zhongshan Bridge is a kind of steel arch bridge with a particular space-combined structure. The rationality of design, accuracy of theoretical calculation and reliability of transportation were studied. Its design, FEM calculation of stresses and strains, and model test were introduced in detail. The theoretical analysis and model test verified that the design was reliable and safe. The simulated stresses, rigidity and stability, which are based on the selected loading system and cross-section geometry, satisfy the related design standards. Some of the issues that need to be considered in the real bridge construction were also discussed.

SFCC现场导热系数与温度场实测及预测方法研究

为确定钢纤维页岩陶粒混凝土(SFCC)现场实际的导热系数,与桥面板施工同步制作了不同钢纤维体积分数的SFCC试件,采用热板法进行测定,校核并扩展了导热系数预测公式,并且对高温沥青摊铺时SFCC桥面板的温度场进行了实测和数值模拟.结果表明:环境湿度为67%时,SFCC的实测导热系数为0.915~1.409 W/(m·K),增加钢纤维体积分数可提高SFCC导热系数;考虑湿度和钢纤维影响后的扩展Maxwell公式预测值与实测值吻合良好;高温沥青摊铺时桥面板SFCC混凝土内的温度梯度可达20.5℃,超过规范日温差,采用数值模拟可有效计算桥面板温度场.

马鞍山长江公铁大桥Z3号桥塔施工关键技术

巢马城际铁路马鞍山长江公铁大桥主航道桥为(112+392+2×1120+392+112)m三塔钢桁梁斜拉桥,Z3号桥塔为超高多肢钢-混组合塔,高308 m。上塔柱钢结构高87.5 m,分13个吊装节段,最重505 t;中、下塔柱混凝土结构高217.5 m,分38个节段液压爬模施工;钢-混结合段高3 m,内部采用PBL键+剪力钉+高强度钢锚杆+高强度混凝土结构形式。在中塔柱设置钢管临时横撑控制塔柱线形及应力;下横梁采用落地支架法分层施工,与对应塔柱同步浇筑;钢-混结合段混凝土采用C60细石补偿收缩混凝土+高强度灌浆料,保证了混凝土施工质量;采用工厂“2+1”立体匹配制造、“提升站+运输栈桥”钢塔节段转运等技术,并研制15000 t•m超大型塔吊,实现了钢塔柱大节段的制造、整体滩地运输和吊装;钢塔节段间采用栓焊组合连接形式,通过设置工艺隔板、双面坡口等措施控制了钢塔焊接变形;利用定位桁架临时锁定钢塔合龙段实现了钢塔的精确合龙,定位桁架受力及变形均满足要求。

钢桁梁断面形式对公铁两用桥上列车气动特性影响

钢桁梁断面形式的不同可能会改变桥上列车的气动力,进而影响桥上列车运行安全性和舒适性。为此,以某千米级公铁两用悬索桥为工程为背景,通过风洞试验对三种常用钢桁梁断面形式的桥上列车进行测力、测压试验。研究结果表明,当单列车位于三种钢桁梁断面形式上的上游时,列车的阻力、升力系数无明显差异,而单列车位于下游时,列车的阻力、升力系数有较大的区别;在双车状态下,由于迎风侧列车的遮挡作用,改变了不同钢桁梁断面形式下列车的流场,使得钢桁梁断面形式对背风侧列车影响较小。无论列车位于上游、下游,其三种钢桁梁断面形式下列车的阻力系数、升力系数随风攻角的变化趋势一致。当列车位于上游时,其三种钢桁梁断面形式上列车顶部和底部圆弧过渡段都出现不同程度的流动分离,使得其列车平均风压系数不同;当列车位于下游时,三种钢桁梁断面形式上列车平均风压系数变化趋势一致,说明钢桁梁断面形式对下游列车的平均风压影响较小。列车位于上、下游时,其脉动风压系数会有显著的差异,其脉动风压系数的大小受腹杆布置形式的影响要比梁高的不同更为显著。本文研究结果可为大跨钢桁梁桥的断面形式选取提供参考和依据。

拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝受力行为研究

为研究拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝的受力行为,开展了拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝的应力测试试验,测试了高强钢丝在不同轴向荷载和弯曲角度下的应力值。建立了拉伸-弯曲组合作用下高强钢丝的有限元模型,分析了高强钢丝的应力分布情况,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值模型的准确性和合理性。基于该有限元模型,进一步研究了高强钢丝表面和截面内的应力分布情况,以及弯曲作用对应力范围的影响。结果表明,存在弯曲角度时,高强钢丝的应力分布会变得不均匀。相同轴向荷载时,高强钢丝应力值和应力范围都随弯曲角度的增加而增大。拉伸-弯曲组合作用会显著影响高强钢丝中部和两端区域的应力变化,使得这些区域内应力沿轴向和径向都存在较大的应力梯度,拉伸-弯曲组合作用效果在这些区域内应重点考虑。

钢板结合连续梁桥结构噪声分析

为了探究钢板结合梁桥的振动噪声,建立车-轨-桥耦合动力分析模型,获得了列车与桥梁的动力反应,后将此动力反应作为声学边界条件求解得到了钢板结合梁桥的结构噪声辐射,并对噪声辐射影响参数进行了探究.研究表明,列车过桥时,桥梁的结构位移呈现出周期性变化,各测点的竖向加速度均大于横向加速度;全桥结构噪声表现为全频段内均有衰减,高频区段衰减速率较低频段快;当车速提高时,各场点的总体声压级逐渐变大,车速从200 km/h升至260 km/h时,各场点声压级的上升幅度更大;双向行车时总体声压级显著增加,但各板件在峰值声压级时的贡献量比例无显著变化;有板肋时,顶板声压级贡献量较上翼缘板的更大,无板肋时则相反.添加板肋能够对局部结构进行优化,但对于整体的降噪效果影响不大.本桥板肋布置间距宜在5.2m左右.

上承式梁拱组合钢结构桥梁施工研究

为减少桥梁上部结构自重,获得更大的桥下净空,引入钢结构桥梁建设思路,开展上承式梁拱组合钢结构桥梁施工研究。在明确工程概况,完成对吊装施工方案的比选后,通过拼装支架搭设、施工中的合拢控制、支架预拱度设置与沉降消除、龙门吊安装,完成施工。在此基础上,对新的施工技术进行了总结,以期对同类工程的建设起到一定的借鉴作用。

丹江口水库特大桥施工关键技术

十淅高速丹江口水库特大桥为主跨760 m的双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥。主墩采用群桩基础、八边形承台;桥塔采用H形混凝土结构;地锚式桥台采用箱形预应力混凝土结构;主梁采用混合梁,边跨为双边主肋预应力混凝土梁,主跨为钢-UHPC组合梁,主跨跨中设置中央无轴力连接装置+伸缩缝构造。针对该桥结构特点及水文条件,主墩桩基础和承台采用衡重式挡墙+单壁钢围堰方案,变水中施工为陆地施工,节约了工期和投资;塔柱采用液压爬模分节施工,中塔柱内倾塔肢间设2道水平横撑,保证了施工期塔柱受力和线形;地锚式桥台采用分块、分层并设后浇带的方案,有效改善了大体积混凝土的抗裂性能;边跨混凝土梁采用搭设钢管支架分段现浇施工;主跨钢主梁采取工厂化块件制造,库区陆地总拼并浇筑UHPC形成组合梁,再水运至桥位,采用桥面吊机悬臂吊装,现场施工湿接缝,解决了汉江上游航运能力不足的问题,同时创新提出并应用了钢-UHPC组合梁安装五步施工法,提高了主梁安装质量;中央无轴力连接装置采用逐缝合龙法高精度合龙方案,有效保证了结构功能的发挥。

钢桁梁悬索桥加劲梁节段安装连接方式研究

针对大跨度钢桁梁悬索桥施工过程中主梁的两种连接方式:逐段铰接法和刚铰结合法,以湖北省某长江公路大桥为例,采用桥梁设计与施工控制分析系统BDCMS建立平面全桥计算模型,对钢桁梁悬索桥主梁施工的两种连接方式进行模拟分析,综合比较施工过程中的加劲梁弦杆内力和加劲梁线形,得出项目采用刚铰结合法的施工方法较为合理的结论,并通过模拟计算对刚铰结合法的临时铰开口宽度进行研究,得到合理的铰固转换时机。

科特迪瓦阿拉萨内·瓦塔拉大桥总体设计

科特迪瓦阿拉萨内·瓦塔拉大桥采用(24+38+53+65+65+65+200+60+60)m九孔一联的地锚式独塔斜拉桥与连续梁桥组合体系,采用法国标准建设。大桥除C9桥台采用背索锚碇与主梁固结外,其它墩(台)均设置纵向滑动支座;主梁采用单箱三室钢-混组合梁,按超长联长设计,采用支架滑移施工,通过调整斜拉索索力、预制桥面板安装顺序和湿接缝施工顺序,减小主梁内力,确保主梁线形顺畅;因桥梁景观的需要,采用空间异形人字形桥塔,塔高108 m,采用柔性承台设计;C9桥台(锚碇)采用重力式地锚结构。施工图设计阶段,开展系列设计关键技术研究,在保证桥梁景观效果的同时,确保结构的稳定性和安全性。

大挑臂下承式连续梁拱组合桥设计

西宁祥瑞大桥为(40+120+40)m大挑臂下承式连续梁拱组合桥。主梁采用大挑臂钢箱组合梁,钢梁采用单箱三室槽形结构,桥面板采用钢筋混凝土结构。主拱采用由2片分离的拱肋及横向风撑组成的组合式拱圈,拱肋呈“纺锤”形。吊杆采用高强度钢绞线整束挤压拉索,索体采用多重防腐层和抗辐射老化措施。系杆由37股∅s 15.2 mm新型高强度钢绞线组成,分布在钢梁中间箱室内。桥墩采用花瓶形钢筋混凝土实体墙式墩,基础采用6根∅2.0 m钻孔灌注桩。彩虹状的拱桥造型极具地域特色,景观效果良好。大挑臂钢箱组合梁结构横向刚度大、抗扭性能好,具有良好的受力性能及经济性能。全桥采用先梁后拱的施工方案,钢梁采用顶推施工,拱肋采用液压提升系统安装,预制桥面板在大挑臂横梁上使用桥面吊机施工。

钢管立柱贝雷梁组合支架法在桥梁施工中的应用

以实际工程为例,探讨钢管立柱贝雷梁与满堂支架组合法在大跨度桥梁施工中的应用:设计支架搭建方案,验算支架体系的稳定性;分析施工中的关键节点,并对施工效果进行实时监测。经验证,组合支架展现出稳定的支撑性能,稳定性指标满足预定要求;支架体系各测点的沉降量为2.042~4.873 mm,最大沉降量未超过5 mm;各构件及节点的偏差控制在(±1~±5)mm内,符合工程验收标准。综合应用结果表明,钢管立柱贝雷梁组合支架法在大跨度桥梁施工中应用效果达到预期,可为类似工程施工提供参考。

高速铁路钢-混组合部分斜拉桥施工关键技术

本文针对国内首次应用高速铁路钢箱-混凝土部分斜拉桥桥式结构的南玉铁路六景郁江斜拉桥,分析了其技术难点,研制了适用于高速铁路钢-混凝土部分斜拉桥施工的千吨级悬拼一体造桥机,解决了8m长混凝土梁段悬臂施工难题及钢箱梁吊拼难题,形成了高速铁路钢-混部分斜拉桥混凝土梁短悬浇施工技术、高速铁路钢-混部分斜拉桥钢箱梁悬拼施工技术及钢-混结合段施工技术,并通过新设备、新技术及智能建造技术的应用,强化了高速铁路钢-混凝土部分斜拉桥的施工质量控制,提升了全桥施工工效,顺利完成了该桥建设任务。

如意香河大桥主桥设计

北运河香河段的河道蜿蜒形态,恰似一件寓意吉祥美好的如意,串联着整座香河新城。如意香河大桥主桥设计以“如意”为设计立意,进行了极具地域特色的景观桥型设计。主桥采用三跨抱翅型拱梁组合体系,全长256 m,跨径布置为56.5 m+164.5 m+35 m。主桥外观新颖独特、富有韵律、与结构受力融合一体,去繁就简、舒展大方,标志效应显著,可为类似的景观桥项目设计提供借鉴。主要介绍了该桥的方案设计、总体布置、结构设计、景观设计、BIM应用等内容。

钢-混凝土组合加固技术在危旧桥加固中的应用

随着国内经济建设迅猛发展,交通量日益增长,部分桥梁由于建设年代较早,已不能适应现有荷载水平,进而成为危桥,严重影响行车安全,故危旧桥梁加固技术已成为当下工程领域需深入研究的课题,亟需探寻有效的加固方案。钢-混凝土加固技术能充分发挥钢材受拉及混凝土受压性能,具有能够大幅度提高桥梁承载能力及刚度、改善结构受力、增加耐久性能等优点,应用前景广阔。文章通过对钢筋混凝土简支T梁采用钢-混凝土组合加固计算分析,对比桥梁加固前后承载能力,为桥梁加固提供新思路。

高抗拉组合桥面混凝土试验研究与应用

为解决高抗拉组合桥面混凝土存在的钢纤维掺量高、流动性差、经时损失大、泵送施工困难、早期强度低、易开裂等问题,试验通过原材料优选、配合比设计及优化,配制出流动性好、经时损失小、早期强度高、收缩率低的大掺量钢纤维混凝土,并将其应用于旧混凝土T梁与新钢纤维混凝土铺装层依靠剪力钉组合而成的桥面结构。结果表明:钢纤维混凝土不仅流动性好、2 h经时损失小,且1 d抗压强度达35 MPa以上,28 d抗弯拉强度达7 MPa以上,28 d干燥收缩仅有258×10^(-6),混凝土铺装层无裂缝、孔洞、漏筋、蜂窝、麻面等外观缺陷,应用效果良好。

小曲率半径钢混组合梁预制叠合与架设施工技术

本文针对海域互通匝道小曲率半径钢混组合梁桥架桥机架设施工难题,从钢混组合梁预制叠合施工工艺与线形控制、大横坡运梁设备改造与运梁技术、小曲率半径架桥机设计与架设工艺等方面展开研究,并对关键施工工况进行了模拟计算,系统研究了小曲率半径钢混组合梁桥后场叠合与架桥机架设施工技术,保障了杭甬高速公路复线滨海枢纽工程施工的顺利实施,也为后续小曲率半径梁桥架设提供了参考经验。

芜湖长江大桥设计与关键技术研究

芜湖长江大桥是国内首次采用板桁结构建造的一座公、铁两用桥梁。铁路桥全长为１０５２１ｍ，公路桥全长为５６８１ｍ。正桥主航道采用主跨３１２ｍ、低塔、斜拉索加劲的连续钢桁梁结构，主桁为Ｎ型桁架，公路路面采用预制混凝土桥面板。副航道为主跨１４４ｍ的连续钢桁梁，主桁为无竖杆三角形桁架。本桥设计中采用了一系列新材料、新结构和新工艺。针对本桥设计和荷载、刚度、焊接及板桁结构等关键技术问题的研究论证作了简要介绍。

沿海在役钢筋混凝土桥梁的钢筋锈蚀模型

为了更合理地确定在役钢筋混凝土桥梁的钢筋锈蚀模型,在综合国内外已有的钢筋锈蚀模型的基础上,进行了分类比较分析.提出了考虑荷载影响和氯离子结合能力的钢筋锈蚀模型,并以沿海地区钢筋混凝土桥梁为背景,验证了该锈蚀模型的可行性.研究表明:考虑荷载影响和氯离子结合能力的钢筋锈蚀模型更加趋于合理,采用这种钢筋锈蚀模型进行结构使用性能退化的模拟及结构使用寿命的预测将更有工程实践意义.

铜陵长江大桥无砟轨道车线桥动力性能研究

铜陵长江大桥主桥为90m＋240m＋630m＋240m＋90m的5跨公铁两用连续钢桁梁斜拉桥，大桥下层为设计时速250km的合福客专双线和时速160kin的合庐铜Ⅰ级线路双线共四线铁路。为考察大跨度钢桥上铺设无砟轨道的适应性，针对铜陵长江大桥和桥上无砟轨道初步设计方案进行车线桥动力性能研究。结果表明：铜陵长江大桥在铁路桥面受力较大区域采用正交异性钢箱结构，能显著增强横断面的横向和扭转刚度，使得各跨桥梁的变形曲线较为平缓，梁端局部区域未出现明显的变形差异，且梁端压重有效降低行车条件下的桥面振动加速度，因而具备铺设无砟轨道的刚度条件；从行车安全角度，建议双块式无砟轨道道床板下减振垫层的刚度取0．1N·mmm^-3；轴重较大的列车通过时，几乎所有的道床板在边支点附近均发生与桥面脱离的现象，而高速列车通过时，只有中跨跨中附近的道床板在边支点附近出现与桥面脱离的现象，且减振垫层刚度的差异对这种道床板与桥面脱离的现象影响不大。