安庆铁路长江大桥设计

安庆铁路长江大桥是宁安城际铁路与阜景铁路共同跨越长江的通道,大桥全长2 996.8 m,主桥跨度布置为(101.5+188.5+580+217.5+159.5+116)m,为六跨连续钢桁梁斜拉桥。主梁采用3片主桁构造,桁高15 m,节间距14.5 m,桥面为正交异性板钢桥面。桥塔高210m,桥塔基础采用37根3.0 m钻孔摩擦桩基础,桩长分别为108 m1、13 m。斜拉索采用平行钢丝索,空间三索面扇形布置。主梁采用双悬臂安装、跨中合龙。静、动力计算分析表明大桥具有较高的刚度和良好的列车走行性。

三主桁结构内力分配影响因素研究

南京大胜关长江大桥主桥为主跨336 m的钢桁拱桥,钢桁拱采用三主桁结构。为减小该桥钢桁拱三主桁间内力分配的差异,以跨径168 m的简支三主桁钢桁梁为例,研究影响三主桁结构内力分配的因素。采用结构分析软件MIDAS Civil对该钢桁梁建立模型,分析比较在对称荷载与偏载作用下结构的静力效应。分析结果表明:在对称荷载与偏载作用下,横联均是影响主桁受力分配的主要因素;在对称荷载作用下,横梁刚度比平联面积对三主桁内力分配影响明显;在偏载作用下,平联面积比横梁刚度对三主桁内力分配影响明显。

郑州黄河公铁两用桥主桥第一联钢梁架设技术研究

郑州黄河公铁两用桥是目前世界上最长的公铁两用桥梁。其主桥第一联为(121+5×168+121)m六塔单索面钢桁结合梁斜拉桥,采用无断面联结系、无上平联的三主桁斜边桁空间桁架形式,结构新颖,施工难度大。由于其顶推长度长、重量重、跨度大等,经对架设方案的分析、研究和比较后,最终确定第一联钢桁梁采用多点同步顶推方法施工。该方案减少了高空作业和水上作业,有利于保证钢梁架设的安全、质量和施工进度,同时取消了常规方案中在黄河主河槽内设置的大型临时墩,既保证了施工期内黄河渡汛,又减少了后期河道的清理工作,经济效益和社会效益显著。

洞庭湖主跨406m三塔铁路斜拉桥设计关键技术

蒙华铁路洞庭湖特大桥为(99+140+406+406+140+99)m三塔斜拉桥。为提高该桥的竖向刚度、改善结构受力,采用了设置中塔稳定索的措施。中塔稳定索布置于中塔塔顶与边塔桥面横梁上方的塔柱上,设置双索面,每个索面2根索并行排列。主梁采用竖向刚度较大的新型钢箱-钢桁组合结构。增大尺度的钢桁梁下弦杆与铁路正交异性钢桥面板系统形成分离边箱的边主梁结构,华伦式桁架置于其上。主梁施工分为2个主要阶段,钢箱部分先行成桥承担桥梁主要荷载(恒载),钢桁梁仅承受二期恒载与活载。应用板桁组合结构新型主梁与中塔稳定索的结构措施后,该桥取得了较好的静、动力性能。

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。

济南建邦黄河大桥主桥设计

济南建邦黄河大桥主桥采用主跨2×300 m三塔预应力混凝土梁斜拉桥。中塔处为塔梁墩固结,边塔塔柱通过箱梁时,箱梁形成开口截面,从而主塔与塔墩固结,形成中塔固结,边塔半漂浮的体系;主梁采用单箱四室斜腹板截面,桥宽30.5m,标准索距梁段均设有横梁及横向加劲肋板;中塔柱为纵向人字型结构,边塔柱采用独柱式结构;斜拉索采用镀锌平行钢丝拉索;基础采用钻孔灌注桩基础。大桥在桥式布置、主梁、主塔构造设计等方面具有一定的技术突破与创新。

广州明珠湾大桥主桥中跨合龙技术

广州明珠湾大桥主桥为(96+164+436+164+96+60)m中承式钢桁拱桥,采用双层桥面布置,主梁采用N形三主桁钢桁梁结构。主桥采用斜拉扣挂法、拱梁同步架设;中跨合龙时,拱肋与主梁分别采用“多点同步合龙”与“节点拼装合龙”法进行先拱后梁施工,以提高大桥的合龙效率。通过敏感性分析确定该桥采用26号、29号墩顶、落梁为主,竖向、横向、纵向顶拉为辅的合龙措施调整拱肋合龙口空间姿态。该桥中跨合龙施工中,在边跨采用抗倾覆压重设计,以控制大桥悬臂施工阶段由自重产生的倾覆力矩;在26号、29号墩顶支座处布置顶、落梁及纵移装置,以消除合龙口高差与转角位移,实现精准对位;在拱肋与主梁合龙口设置微调装置,以实现钢梁合龙口间距微调;在27号主墩设置顶推装置,使结构整体纵移0.085 m,实现上、下拱肋同步合龙;主梁合龙节点杆件拼装后,利用吊杆与顶拉装置调节高差与合龙口间距,实现大桥无应力精确合龙。

三主桁钢桥横向内力调整方法与参数研究

多主桁钢桥在成桥状态下结构受力复杂,各桁受力不均衡,以一座双层桥面三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥——东江大桥为工程背景,介绍了通过支座升降预设横向预拱度来横向调整三桁内力技术。采用大型有限元程序建立实桥三维空间有限元模型,运用仿真分析法对该技术的有效性及相关影响参数进行了相应的研究。结果表明,利用预设横向预拱度方法使中桁支座适当沉降,可以有效地实现将中桁受力分担至两边桁,成桥后中、边桁对应控制杆件不均衡系数iη控制在±5%以内;横梁抗弯刚度EI和节点刚度K均对横向三桁内力分布的均衡性有较大影响,随EI的增大,iη逐渐减小;节点刚度K对横向三桁内力调整效果影响显著,铰接模型不均衡系数iη较刚接模型高50%左右,是决定内力调整效果的关键。针对实桥横梁与主桁连接并非完全刚接的情况,建议采用位移与支反力双控的施工措施。

气动干扰对分离双扁平箱梁三分力系数的影响

为研究分离双主梁间距及风攻角对分离双扁平箱梁三分力系数气动干扰效应的影响,制作缩尺比为1∶50的分离双扁平箱梁节段模型,进行风洞试验。测试-10°~10°风攻角范围内分离双扁平箱梁在15个不同间距(双箱梁的净间距D与单幅箱梁宽B之比的变化范围为0.025~6)下的三分力系数,并与单幅扁平箱梁的三分力系数进行对比。结果表明:气动干扰对分离双扁平箱梁三分力系数的影响主要表现为对下游箱梁的影响。对阻力系数而言,这种影响主要体现在D/B≤1的间距范围,且表现为减小效应;对升力系数而言,这种影响主要体现在负向风攻角,且表现为减小效应;对扭矩系数而言,这种影响主要体现在大风攻角,在正向和负向大风攻角时分别表现为放大效应和减小效应。

广州明珠湾大桥结构体系设计关键技术

广州明珠湾大桥主桥采用主跨436 m的中承式钢桁拱桥,双层桥面布置,上层桥面设双向8车道和双侧人行道,下层桥面设双向4车道和管线走廊。该桥设计过程中对主桁体系(两主桁体系、三主桁体系)方案、拱梁组合体系(刚性梁刚性拱、柔性梁刚性拱)方案进行对比分析。考虑结构受力、交通需求等方面,主桁体系最终采用三主桁体系方案,并将上层桥面重车道和下层桥面行车道均靠边桁布置,使每片主桁分担4车道汽车荷载,实现三主桁的受力基本平衡;考虑结构刚度及施工便利性等方面,拱梁组合体系最终采用刚性梁刚性拱方案。经验算,该桥采用三主桁体系、刚性梁刚性拱方案,结构受力满足设计要求。

公铁两用三主桁连续钢桁梁顶推施工新技术

研究目的:济南黄河公铁两用桥主桥为三主桁连续钢桁梁结构,采用多点顶推技术进行钢桁梁拼装架设,其最大顶推重量高达3.7万t,单桁支点反力高达37 321 kN,最大悬臂长度高达154 m,顶推过程中存在较大的技术难题,安全风险高、施工难度大。因此有必要对该桥多点顶推关键技术进行深入研究及探讨,并在此基础上进行技术创新,保证其建造过程技术可行、安全可靠。研究结论:(1)针对公铁两用三桁连续钢桁梁的结构特点,提出了多点同步顶推新技术,实现了3.7万t钢桁梁大悬臂、长距离顶推架设;(2)创新设计了桥梁顶推滑移系统,解决了传统顶推施工"同步不常有、不同步常有"的技术难题,模数化设计支承滑块和抄垫结构,首次提出采用(8+2)mm热轧不锈钢复合板,保证了单桁最大支点反力37 321 kN工况下滑移体系的可靠性;(3)在主跨跨中无支点调整钢桁梁线形的条件下,可先进行加劲弦安装并与钢桁梁同步顶推,利用拼装支架多支点顶梁消除合龙口偏差,实现了精确合龙,成桥内力及线形能够符合设计要求;(4)对三桁高差进行敏感性分析,当中桁支点高度高出边桁10 mm时,中桁支反力可增大10 035 kN,提出了采用弹性抄垫协调变形补偿高差等针对性预控措施,明确顶推施工三桁高差控制的量化标准;(5)本研究成果可为今后公铁两用三主桁连续钢桁梁顶推施工提供一定的参考或借鉴。

车流荷载作用下三塔悬索桥主梁动力响应分析

利用ANSYS建立泰州长江大桥全桥模型,对车辆荷载模型进行简化,分析了随机车流作用下泰州长江大桥主梁的位移及内力动力响应.结果表明:随机车流作用下,主梁各截面的竖向位移静力响应曲线由若干个大的位移循环组成,竖向位移动力响应曲线围绕静力响应曲线小幅振动.车流集中于一跨时,该跨竖向位移值增加明显,另一跨竖向位移响应减小,两跨间相互影响.相比于1/4跨与3/4跨,主梁跨中截面的内力变化幅值较大.随着车速的增加,主梁不同位置冲击系数小幅增加,行车方式对冲击系数影响很小.

三索面三主桁斜拉桥设计参数研究

三主桁三索面斜拉桥是一种高次超静定结构,其受载后的内力分配具有空间特性,受力复杂,设计参数对其受力特性的影响值得研究。本文通过建立大型有限元空间模型对其进行了受力分析,通过改变主要设计参数(横梁刚度,平联刚度,K撑),讨论了三主桁结构主要设计参数对其受力特性的影响。通过对比分析发现:横梁刚度对主桁受力影响较小,但平联刚度的影响较大,在四倍于原平联面积下,个别中主桁弦杆的轴力变化超过500%,因此设计中对于平联的影响应加以重视,另外增加K撑可以作为一种有效的改善措施。

三主桁连续钢桁梁顶推弹性支垫设计研究

研究目的:三主桁连续钢桁梁结构同截面三桁高差对支点反力影响非常敏感,采用顶推法施工时,因滑道梁施工误差、滑道受力下挠变形等因素,三桁滑移支点高差动态变化引起反力改变,影响结构安全。本文以济南黄河公铁两用桥为研究对象,对其高差与支反力的变化规律进行分析,对弹性支垫进行设计研究。研究结论:(1)钢桁梁中桁相对高度与中桁支反力近似成线性关系;(2)橡胶垫压缩量与压应力关系满足胡克定律;(3)橡胶垫厚度为100 mm,压缩弹性模量不大于180 MPa时,极限工况下可将中桁相对高度从10 mm降低为5.8 mm,有效降低了三桁高差敏感性;(4)橡胶垫抗压强度大于28 MPa、抗剪强度大于2.4 MPa时满足受力要求,通过在其内部设置3块5 mm厚的钢板保证其结构承载能力;(5)本研究对顶推法施工钢桁梁三桁高差控制具有一定的参考意义。

郑焦城际铁路黄河桥钢桁梁顶推施工控制关键技术

郑焦城际铁路黄河桥主桥为11-(2×100)m下承式连续钢桁梁桥,两孔一联共11联,总长2200 m。钢桁梁采用顶推与悬拼相结合方式进行架设。顶推施工前对大型临时结构中的拼装支架、滑道梁安装进行施工控制,顶推过程中对三桁起(落)顶高差、横向偏位、顶推里程进行控制,实现了对钢桁梁三向精确控制,确保拼装线形与设计线形一致。

MSS60三主梁移动模架力学性能仿真分析

以MSS60三主梁协同受力移动模架系统为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件,结合实际工况对该移动模架系统建立有限元模型,对施工过程中该系统的浇筑工况进行有限元仿真。经过模拟仿真计算,得出移动模架系统的应力分布情况和变形情况,校核移动模架系统在最大受力状态下其结构的强度、刚度以及屈曲稳定性,计算出浇筑工况下主梁产生的挠度并制作挠度曲线,为模架预拱度调整提供数据。有限元分析计算表明,该模架系统在最大受力状态下,强度、刚度及屈曲稳定性均满足要求。

大跨度三主桁连续钢桁梁桥受力特性研究

为研究横向构件布置与截面设计对3主桁受力均衡性的影响,以宁波市三官堂大桥主桥160 m+465 m+160 m=785 m的大跨径钢桁架连续梁桥为例,采用Midas/Civil软件建立钢桁架梁模型,分析比较对称荷载与偏载作用下主桁结构支反力、轴力和位移等静力效应,得出了3主桁连续钢桁梁桥的内力分布特性。

新型桥式起重机主梁与端梁连接设计

针对桥式起重机在运行过程中出现大车4个车轮只有3个车轮接触轨道运行的现象,设计了一种新型主端梁连接形式一组合销轴装置,实现了主端梁之间柔性铰接,有效地解决了桥式起重机大车"三条腿"现象,增加了桥式起重机运行的安全性。

广州明珠湾大桥边跨钢梁施工技术

广州明珠湾大桥主桥为6跨连续三主桁双层桥面中承式钢桁拱桥,跨径布置为(96+164+436+164+96+60)m。钢梁为三片N形桁式结构,分阶段进行悬臂拼装,先合龙边跨,再合龙中跨。边跨平弦钢梁采用70t架梁吊机辅以临时支墩的半伸臂安装,主墩拱肋及主桁钢梁中跨侧采用70t爬坡架梁吊机、边跨侧采用250t大型浮吊辅以墩旁托架的双悬臂不对称安装。边跨合龙通过多支点顶、落梁和纵、横移的方式,分步、多点实现钢梁的无应力状态自然合龙。

南京长江第四大桥上部结构施工关键技术

南京长江第四大桥主桥为主跨1 418 m的双塔三跨连续式钢箱梁悬索桥,为国内同类型桥梁之最,居世界第三。本文从索鞍吊装、牵引系统与猫道架设、主缆索股架设、主缆紧缆、索夹及吊索安装、钢箱梁架设和主缆缠丝等方面对南京长江第四大桥悬索桥上部结构安装施工关键技术进行了系统介绍,可为类似大跨度悬索桥上部结构施工提供参考。