下承式钢箱拱桥成桥索力及张拉方案分析研究

为更高效地确定下承式钢箱拱桥合理成桥索力以及施工阶段吊杆张拉索力,以某下承式钢箱拱桥为例,采用有限元软件进行模拟,得出最小弯曲能量法、零位移法、刚性支承连续梁法和刚性吊杆法4种方法的成桥索力及内力分布情况,分析几种方法的适用性,并通过提出的6种吊杆张拉方案,对比各方案下的张拉控制力及关键截面内力变化情况,探究不同吊杆张拉方案对结构的影响。研究结果表明:最小弯曲能量法得到的成桥索力较为均匀,而且成桥内力状态表现较好,更适合该类桥梁的合理成桥状态确定;从拱脚向拱顶依次张拉施工最为方便且吊杆张拉控制力更均匀,但会出现局部内力较大的情况;对称交替张拉吊杆能够改善局部内力较大的现象,但总体趋势不变;1/4拱肋处左右对称依次张拉吊杆易导致1/4拱肋处出现较大内力峰值,且出现张拉过程索力极值较大的情况;1/4拱肋处左右对称间隔张拉吊杆在关键截面处的内力较为均匀,且没有出现较大峰值,有利于结构安全。

吊杆索力变化对超大跨径悬索桥加劲梁弯矩影响分析

大跨度悬索桥经过长期服役后,部分吊杆索力与成桥索力易存在偏差,然而局部吊杆索力变化对整个主梁弯矩的影响不明确。以武汉阳逻大桥为研究对象,对大跨度悬索桥开展了数值分析,通过数值计算结果与实桥测试数据的对比验证了有限元模型的有效性。基于验证后的数值模型开展了参数化分析,研究了局部单根和三根吊杆索力10%、15%和20%的负偏差(小于成桥索力)对钢箱梁各梁段最大弯矩值的影响。结果表明:单根或三根吊杆索力负偏差与钢箱梁弯矩变化量线性相关;当单根吊杆索力较成桥状态存在20%的负偏差时,钢箱梁弯矩增大40%到97%;当三根吊杆索力较成桥状态同时存在20%的负偏差时,钢箱梁弯矩增大195%到445%。

连续梁钢箱拱桥0#块及悬挑式拱脚施工技术研究

本文结合工程实例,针对连续梁钢箱拱桥0#块及悬挑式拱脚施工方案进行优化研究,解决了连续梁钢箱拱桥0#块及悬挑式拱脚施工难度,有效缩短了施工工期。该技术在福州滨海快线乌龙江大桥工程中得到成功应用,并取得了良好的社会经济效益,具有较好的推广与应用价值。

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。

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。

猎德大桥吊索锚箱传力和疲劳性能试验方案设计

广州猎德大桥主桥为独塔自锚式悬索桥,为检验吊索锚箱的传力及疲劳性能需进行模型试验,介绍模型试验方案设计内容。

深水高桩承台钢吊箱围堰设计与施工

通过南京长江二桥工程实践,比较了单壁无底和双壁有底钢吊箱的优缺点,阐述了钢吊箱的设计和施工全过程,对双壁有底钢吊箱进行了全面介绍。

甬江庆丰大桥设计

从宁波市主城区三江(奉化江、余姚江和甬江)桥型规划的角度确定甬江庆丰桥的悬索桥形式;按照桥位处的地理位置和地质状况,选择了地锚式单跨280m钢箱加劲梁悬索桥.着重介绍了大桥的总体布置、结构设计,并简述了分析计算结果和设计特点.

钢箱拱肋吊杆锚固结构受力分析

以重庆市江津区滨州路一号桥为研究对象,采用大型通用有限元软件ANSYS,分别建立了4种不同构造形式的吊杆锚固结构模型,进行计算分析。结果表明:吊杆与拱肋中心线夹角的变化对锚固结构的极限承载力、刚度变化影响微小,而圆管与拱肋底板连接形式对其影响较大。

深水浅覆盖层区域钢围堰施工技术

沌口长江公路大桥为主跨760m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,其中南岸4号桥塔墩位于长江深泓区,该区域覆盖层薄,局部基岩裸露,且岩面倾斜,基础施工采用先围堰后桩基的施工方案。围堰为双壁钢套箱围堰结构,平面呈八边形,长55.3m,宽29.1m,高23.9m。结合现场水文地质条件,钢围堰采用单定位船定位、注水下沉;钢围堰局部着床后采用麻袋混凝土和钢支墩进行支垫;钢围堰调平后进行刃脚封堵和外防护施工;钢护筒沉放、临时固定后进行底口封堵;围堰封底分2次进行,达到设计强度后开始桩基施工。

桥梁钢吊箱围堰下沉安装应用技术研究与实践

钢吊箱围堰的下放入水是深水基础大桥施工中的技术难点。结合工程实例,介绍了利用千斤顶结合精轧螺纹钢吊杆下放钢吊箱围堰的技术、千斤顶及精轧螺纹钢吊杆的选用、下放步骤,并与其他几种下放钢吊箱围堰的技术进行了经济技术指标比较,可供类似深水钢吊箱围堰的下放借鉴。

单壁钢吊箱围堰的设计与施工

襄渝铁路二线流水河右线大桥主桥墩基础承台为深水高桩大体积混凝土承台,桥址处于汉江火石岩水库内,承台施工采用单壁钢吊箱施工,其加工、制作、下放简单,节约材料,质量易控制,效益好。

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。

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥主桥钢箱系杆拱桥设计

成贵铁路宜宾金沙江公铁两用桥为山区公铁合建桥梁,主桥为(116+120+336+120+116)m双层桥面拱桥。336 m主拱采用拱墩固结、拱梁分离的钢箱系杆拱,拱轴线为抛物线,矢跨比为1/3.36,拱肋采用钢箱结构,2片拱肋中心间距28.5 m。上层铁路桥面采用箱形边主梁、纵横梁体系的正交异性整体钢桥面板,主梁边箱内高3.0 m,内宽1.4 m;下层公路桥面采用工字形边主梁形式的正交异性板钢桥面;铁路桥面、公路桥面分别采用刚性吊杆和柔性吊索与拱肋连接,柔性吊索内穿铁路刚性吊杆。主桥基础采用3.4 m钻孔灌注桩,桥墩分为立柱与墩身两部分,上层立柱支承铁路主梁,采用预应力横梁相接,下层墩身支承公路主梁及主拱,采用钢筋混凝土横梁相接。采用空间有限元软件对该桥进行结构静力、稳定性分析,结果均满足设计要求。

宁波甬江悬索桥方案设计

从宁波市主城区三江 (奉化江、余姚江、甬江 )桥型规划的角度确定甬江庆丰桥的悬索桥形式 ;按照桥位处的地理位置和地质状况 ,选择了地锚式单跨 2 80m钢箱梁悬索桥方案。着重介绍了大桥方案的总体布置、结构设计 ,并简述了分析计算结果和施工方案要点。

大跨度悬索桥一体化节段模型疲劳试验研究

以青草背长江大桥(主跨跨径为788 m)为研究对象,为整体评估主缆-吊杆-钢箱梁一体化结构重要构造细节的疲劳特征,并验证其设计的经济合理及安全耐用性,开展了比例为实桥1∶4的节段模型疲劳试验研究。试验结果表明:在设计疲劳荷载作用下,所得的应变位移结果与荷载近似呈一次函数特征,实测位移及应变在加、卸载过程中呈现较好的弹性特征,且应力重分布现象不明显,结构处于弹性变形状态;在节段模型关键构造细节处未发现疲劳开裂,其疲劳性能符合设计要求。通过对节段模型的疲劳试验研究,揭示了结构的疲劳特征和传力途径,试验结果进一步验证了一体化结构的实际抗疲劳能力,具有一定的工程参考意义。

大跨双层公铁两用钢箱拱桥设计关键技术

成贵高铁宜宾金沙江公铁两用桥主桥为主跨336 m双层桥面钢箱系杆拱桥,是世界上首座高铁在上层、公路在下层的分离式桥面公铁两用钢箱拱桥,两层桥面高差32 m。在钢箱拱上采用将公路柔性吊索内穿于铁路刚性吊杆并独立锚固于拱肋的技术,解决了双层桥面吊杆布置和锚固难的问题;采用水平钢箱连杆连接拱肋与铁路桥面的技术,解决了铁路桥面短刚性吊杆疲劳问题;拱墩固结段的钢-混接头采用直接承压式,用高强锚栓提供预压力的方式解决了钢-混接头受力复杂的难题;采用正交异性钢桥面板、底层超高性能混凝土和面层改性沥青的组合桥面铺装体系,有效降低了钢桥面的应力和疲劳开裂风险,延长使用寿命;采用八边形截面的刚性吊杆有效改善了吊杆的涡振性能,并对大桥抗风性能进行了风洞模型试验。风-车-桥耦合动力分析结果表明桥梁的动力性能和列车过桥时的安全性与舒适性均满足规范要求。

采用钢—混凝土结合底板的钢吊箱施工工艺

上海长江大桥堡镇沙非通航孔承台施工采用钢-混凝土结合型底板、预应力悬吊牛腿的钢吊箱设计。施工过程充分利用潮位特征选择工艺,与传统工艺相比,取得了经济性和实用性具佳的效果,值得借鉴。

下承式钢箱拱肋系杆拱桥上部结构施工技术研究

基于京秦高速遵秦段某下承式钢箱梁系杆拱桥工程,对其上部结构施工技术特点进行详细分析,针对支架体系施工、主桥施工、钢结构加工、主拱肋、格构梁吊装、拱肋合龙段施工、交通导行方案设计、吊杆吊装等进行了详细的研究。利用有限元软件,对桥梁施工阶段进行了数值模拟,研究分析施工过程钢拱肋、钢箱梁和吊杆的内力、应力,结果均满足相应规范要求;并对设计提供吊杆张拉顺序进行优化。其施工方法可为同类桥梁施工提供参考。

鹅公岩轨道专用桥加劲梁施工体系转换方案比选

重庆鹅公岩轨道专用桥为主跨600m的双塔双索面自锚式悬索桥,全桥采用"先梁后缆"法施工。由于跨中钢箱加劲梁无法采用支架法施工,提出了"先斜拉,后悬索"的总体施工方案。为选择合理的体系转换方案,保证施工安全,对2种方案(方案1:临时斜拉桥成桥后直接进行体系转换;方案2:临时斜拉桥成桥后,先对斜拉索进行补张拉,再进行体系转换)进行比选,通过张拉设备、吊索张拉次数和接长杆的长度等方面综合比选,选择方案2。利用ANSYS软件进行全桥结构体系转换过程数值模拟仿真分析,结果表明,采用方案2施工,加劲梁及主缆的线形有限元分析结果与设计预期目标吻合较好。