沪通长江大桥主航道桥主梁结构设计

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m的公铁两用双塔斜拉桥,采用公路在上、铁路在下的双层桥面布置,主梁为三片主桁钢桁梁结构。主梁上弦公路桥面采用正交异性整体钢桥面板(两侧边跨252m范围公路桥面采用纵横梁结合混凝土桥面的结构形式),下弦铁路桥面由与主梁断面同宽的钢箱组成,上、下弦桥面与主桁结合参与整体受力。主桁采用N形桁式,上、下弦杆件均采用板肋加劲箱形截面,腹杆采用箱形或H形截面,主桁节点为全焊接整体节点。在全桥主桁节点处均设有横联。采用桥梁空间分析软件3D-bridge开展结构整体计算并采用ANSYS进行节点应力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

济南长清黄河公路大桥主桥钢——混凝土组合桥面系方案研究

济南长清黄河公路大桥主桥为102 m+4×168 m+102 m的连续钢桁梁桥,横桥向两片桁布置,桁间距27 m,其主跨跨度及桁间距在目前已建公路钢桁梁桥中都位居前列。桥面系采用钢一混凝土组合体系,混凝土桥面板与主桁下弦、纵梁、横梁全部结合,提高了主桁的竖向刚度,显著降低了主桁下弦的应力水平,增强了主桁的横向刚度和稳定性,从而取消了下平联构造。     

公铁两用多塔斜拉桥关键构造静力行为研究

该文以公铁两用连续钢桁结合梁多塔斜拉桥为对象，针对其特殊构造形式，研究了运营阶段风与车辆荷载作用下公铁两用部分斜拉桥塔梁连接部位的静力行为。探讨了在桥塔自立状态和成桥状态下结构在相应最大静阵风荷载和自重联合作用下结构的静力反应。重点分析了主桁跨中和支点部位、桥塔塔根和塔顶部位、桥塔和主桁连接部位、公路桥面板和铁路桥面板的静力特性。并对公铁联合荷载作用下大桥的强度、刚度进行了综合评估。     

黄冈公铁两用长江大桥主跨567m钢桁梁斜拉桥设计

黄冈公铁两用长江大桥主桥采用(81+243+567+243+81)m连续钢桁梁双塔斜拉桥,半飘浮结构体系,上层布置4车道高速公路,下层布置双线铁路.主梁采用上宽下窄的倒梯形截面,腹杆倾斜设置(斜率达1:2.7),主桁采用正N形桁式结构.公路桥面采用纵、横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;铁路桥面采用多横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;每个主桁上弦节点处均设有横向联结系.桥塔为H形钢筋混凝土结构.斜拉索为空间双索面,桥面锚固系统内置于主桁上弦杆内.该桥采用悬臂散拼法架设,为解决斜主桁悬臂架设的技术难题,腹杆在节点外拼接.     

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。     

斜拉桥钢桁梁索桁锚固结构设计受力分析

安庆长江铁路大桥主桥为主跨580 m的六跨连续钢桁梁斜拉桥,主桁采用N形布置,采用了一种栓焊组合方式的新型索桁锚固结构,将斜拉索栓接锚固在上弦杆顶面.为研究该桥新型索桁锚固结构的应力分布情况,采用有限元分析程序ANSYS建立边桁与中桁索桁锚固结构的局部模型进行分析,结果表明,该结构各板件应力均在规范容许范围之内,传力路径清晰简单,应力集中程度较轻.     

重庆凤来特大桥总体设计

重庆凤来特大桥主桥为计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥。该桥设计过程中，选取主跨710 m单跨悬索桥、主跨600 m斜拉桥和计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥3个方案，从结构特点、施工技术和经济性3个方面进行分析比选。由于计算跨径580 m的上承式钢桁拱桥方案具有结构简洁、整体刚度大、对V形河谷地形适应性好、上部结构施工难度低和造价最低的优势，因此最终采用该桥型方案。主拱拱轴线采用悬链线，计算矢高116 m,计算矢跨比1/5,拱轴系数2.0,拱肋采用双片主桁，上、下游两榀主桁平行布置，横向中心间距20.2 m;主桁上、下弦杆采用箱形截面，截面内宽1.8 m,内高1.8 m。结合原位试验和基坑有限元计算结果，拱座采用重力式拱座，扩大基础，自然山体两侧基坑边坡开挖后，采用预应力锚索和喷锚支护。拱上立柱采用等截面钢箱排架结构。拱上主梁采用工字形钢板梁+预应力混凝土桥面板的组合梁。通过结构计算，拱肋、平联和斜撑等各钢结构杆件强度和整体刚度、稳定性均满足要求。采用斜拉扣挂、缆索吊装方案进行主拱节段、立柱单元以及主梁构件安装。     

平潭海峡公铁两用大桥主桥整节段全焊钢桁梁设计

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道主桥采用(132+196+532+196+132)m钢桁梁斜拉桥。斜拉桥主梁为带副桁的板桁结合钢桁梁结构,双层桥面布置,上层为6车道高速公路,下层为双线铁路。3号桥塔与主梁间设纵向固定支座,4号桥塔与主梁间设纵向阻尼器。主桁采用N形桁式,桁高13.5m,桁宽15m,标准节间长度14m;副桁架上弦杆顶板中心线间距35.7m。有索区公路桥面及铁路桥面采用密横梁支撑正交异性整体钢桥面结构;无索区公路桥面采用密横梁支撑混凝土桥面结构。在铁路桥面系压重区设封闭钢箱,箱内采用素混凝土集中压重。桥墩处主桁架的竖杆上设置板式桥门架。梁端锚固采用锚拉板结构。该桥采用两节间大节段全焊制造及吊装,最大吊重1 250t,双悬臂架设。     

安庆长江铁路大桥主桥桥面系受力分析

安庆长江铁路大桥主桥为主跨580 m的六跨连续钢桁梁斜拉桥,桥面系采用正交异性钢桥面系。为验证该桥整体桥面系结构受力是否合理以及能否有效参与主桁结构的共同受力,采用有限元分析程序ANSYS分别建立3号桥塔支座附近E17～E23六个节间和中跨跨中E37～E43六个节间的钢桁梁节段模型,对桥面系中纵梁、横梁及横肋、桥面顶板的应力进行分析。分析结果表明:在设计荷载作用下,桥面系中纵梁、横梁、桥面顶板的应力水平均满足规范要求;桥面系受力横向分配比较均匀,结构整体刚度好;同一主桁断面处桥面顶板和纵梁的纵向应力分布较均匀,桥面系结构能有效参与主桁共同受力。     

上莘大桥结构特性分析

上莘大桥为半穿式连续钢桁架桥,跨径布置为(62+100+62)m.采用有限元软件对该桥的静力性能和稳定性进行分析.结果表明,活载对桥梁整体变形的影响较大,且中跨跨中位置的竖向位移增大幅度最大,几何非线性对该桥的竖向位移影响较小,可以忽略;挠跨比均小于规范要求的限制值;为使结构更安全合理,设计时节点刚度及杆件中部应力按铰接模拟计算,杆端应力按刚接模拟计算,以铰接模型的轴应力+刚接模型的弯曲应力作为设计控制应力;全桥的稳定安全系数均大于4,满足使用要求;横向刚度较竖向刚度弱,桥梁失稳模态全部为主桁面外扭倾或面外侧倾.     

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.     

黄冈公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

黄冈公铁两用长江大桥主桥为(81+243+567+243+81)m五跨连续钢桁梁斜拉桥。该桥采用塔墩固结、塔梁分离的结构体系;采用双层钢桁梁结构,上层为双向4车道高速公路,桁宽27.5m,下层为双线铁路,桁宽16m;钢桁梁采用倒梯形斜主桁断面,桁高15.5m,节间长13.5m;主桁为N形桁架,主桁上、下弦杆均采用平行四边形截面,斜杆采用平行四边形截面或斜工字形截面;节点为焊接整体节点,节点位置的杆件均采用等强对拼连接,斜拉索通过内置式钢锚箱锚固在上弦节点内部;公路及铁路桥面系采用板桁结合的正交异性板整体桥面系;在上弦节点位置设置三角形桁架式横向联结系。     

郑州黄河公铁两用桥技术创新

郑州黄河公铁两用桥在桥式、结构及施工方法方面进行了诸多创新。该桥主桥分2联布置,第1联为(120+5×168+120)m的六塔连续钢桁结合梁斜拉桥,第2联为5×120 m的连续钢桁结合梁桥。主桥上层桥面为6车道公路,下层为双线高速铁路。上、下层桥面宽度相差悬殊,主桥上部结构采用新型斜桁结构(三片主桁、边桁斜置)。公路桥面采用预制混凝土板与钢主桁直接结合,无纵横梁、无平联。铁路桥面首次采用多横梁、无纵梁正交异性整体钢桥面。桥塔采用钢结构,塔、梁固结,单索面斜拉索锚固在主桁的上弦杆内。该桥采用顶推法施工钢桁梁。     

新白沙沱六线铁路长江大桥钢桁梁横断面的合理选择

新白沙沱长江大桥主桥为(81+162+432+162+81)m的五跨连续钢桁梁斜拉桥,上层布置四线客运专线,下层布置两线货运专线,是国内首座六线铁路桥。为合理选择该桥钢桁梁的横断面,从结构的空间构成、受力及经济合理性等方面,对2片主桁与3片主桁、梯形斜桁断面方案与矩形直桁断面方案进行对比分析。结果表明:大桥采用2片主桁的矩形直桁断面方案既能满足线路的布置要求,又具有结构受力合理、钢结构制造安装方便和较好的经济性等优势。因此大桥钢桁梁最终采用2片主桁的矩形直桁断面,桁宽24.5m,桁高15.2m,上层桥面为正交异性板整体结构,下层桥面为纵横梁+道砟槽板结构。     

实用精细化模型在大跨径斜拉桥设计中的应用

三跨双塔双索面斜拉桥,主跨跨径400 m,为市政桥梁。主梁采用中跨叠合梁,边跨预应力钢筋混凝土箱梁,主塔为A型钢筋混凝土与钢塔组合结构,上塔柱高100 m,下塔柱高22 m。为研究该桥的结构受力,建立该桥的单梁模型和梁格模型,进行合理成桥状态模拟计算及对比,分析各工况下结构的内力及变形。通过对比单梁模型和梁格模型的计算结果,能够确定该桥在应力、稳定、和刚度方面均满足规范要求。     

减小桥面系与主桁共同作用效应的技术措施方案比选

针对桥面系与主桁共同作用效应较大,设置可移动纵梁构造相对复杂且增加制造、安装和后期维养的工作量等问题,以平潭海峡公铁两用大桥80m跨径简支钢桁梁为背景,对减小桥面系与主桁共同作用效应的技术措施方案进行比选。该桥公路桥面采用纵横梁的结合梁桥面系,针对该桥结构、施工特点,提出纵梁预先缩短后安装、减小桥面系与主桁共同作用跨度、减小桥面系参与主桁共同作用长度等3种技术措施方案,采用有限元软件建立双层结合简支钢桁梁模型,计算横梁纵向变形、横梁应力和纵梁应力,并进行对比。结果表明,3种方案均对减小桥面系与主桁共同作用效应有效,纵梁预先缩短后安装方案通过调整纵梁安装缩短量,可以完全抵消共同作用效应,其余2个方案不能达到完全消除共同作用效应的影响。该桥最终采用纵梁预先缩短后安装的技术措施方案。     

常泰长江大桥专用航道桥钢梁安装方案设计

常泰长江大桥天星洲和录安洲两座专用航道桥为刚性梁钢桁拱桥,跨度布置均为(168+388+168)m,主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,N形桁式,焊接整体节点构造,主拱采用与主梁反向的N形桁.针对该桥施工难点,进行钢梁安装方案设计.主桁杆件采用整体节点散拼,联结系采用单根杆件拼装,每节间的桥面板分为3块安装;边跨钢梁在临...     

施工中断多年后箱梁腹板裂缝对结构的影响分析

为了研究施工中断并放置了多年的特殊连续刚构桥箱梁裂缝对桥梁的影响,根据复工前检测的腹板斜向裂缝情况,建立3种不同模型进行数值计算对比分析。研究表明:梁体自重作用下损伤模型和基准模型挠度无明显差异;车道荷载作用于2号跨时,损伤模型Ⅱ、Ⅲ主梁最大竖向挠度、纵桥向最大拉应力均未有明显变化,但纵桥向最大压应力、主压应力增大明显;车道荷载作用于1、3号跨时,两种损伤模型的最大竖向挠度未见有明显变化,但两种损伤模型主压应力、主拉应力增大明显;随着损伤程度的加大,自振频率呈下降趋势,但3种模型在同一阶次的自振频率及振型均无明显变化;综合对比分析可知:现有腹板裂缝对结构整体刚度未见明显影响,但裂缝处应力明显增大,若裂缝继续发展将导致桥梁整体刚度下降、承载能力降低。     

常泰长江大桥主航道桥结构体系及钢梁设计

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 176 m的公铁两用斜拉桥,上层为高速公路,下层为城际铁路与普通公路(采用非对称布置)。该桥首次采用温度自适应塔梁纵向约束体系,该体系采用塔梁分离、塔墩固结形式,塔梁之间设置支座和纵向阻尼器,有利于降低梁端位移和桥塔内力;辅助墩采用压重+锚索方案,以消除活载负反力。主梁采用N形桁式两主桁钢桁梁结构,桁宽35 m,有利于控制偏载对结构线形的影响,主桁及桥面系构件采用Q500qE、Q420qE、Q370qE钢;主桁上、下弦杆件采用箱形截面,腹杆采用箱形、H形或王字形截面;主桁节点处设置组合式横梁;上层桥面采用纵横梁体系正交异性桥面板,与主桁形成板桁组合结构;下层桥面采用整体钢箱桥面,与主桁形成箱桁组合结构;索梁锚固采用双腹拉板式钢锚箱结构。整体结构及桥面系局部分析结果表明,结构设计满足规范要求。     

埃塞俄比亚奥莫河大跨度钢桁架桥提载加固研究

为满足现有交通量及荷载等级的要求,需对埃塞俄比亚奥莫河上的下承式简支钢桁架桥进行提载加固。大桥全长128m,共16个节间,节间长度为8m,主桁高9m,每个主桁由2个桁架片组成,主桁中心距为9.35m。分别对体外预应力法和增设斜拉索法2种加固方案进行计算分析。计算结果显示:2种加固方案均能满足提载要求。采用体外预应力法加固后,桥梁挠度和下弦杆拉应力有较大改善,且施工简单,成本较低;采用增设斜拉索法加固后,桥梁挠度值和应力值有较大改善,全桥承载力提高比例比体外预应力法高,但对承台、地基承载力和锚固端地质条件要求较高。综合比选,确定采用体外预应力法为现阶段加固方案,增设斜拉索法为远期加固方案。