嘉绍大桥刚性铰专用支座设计

嘉绍大桥为六塔独柱四索面钢箱梁斜拉桥,其主梁中跨跨中区域设置刚性铰。针对刚性铰结构的特殊要求,设计出一种具有柔性减振并可调节高度的球型钢支座。该支座由楔形板、轴承座、摩擦副、球冠衬板、橡胶减振垫、剪力卡榫、滑动板等组成。通过在刚性铰中的磨耗试验对比,支座摩擦副滑板材料选择了对温度的敏感程度和在相同压应力下摩擦系数均低于改性超高分子量聚乙烯的聚四氟乙烯。采用在下支座板上硫化一层橡胶减振垫的柔性减振措施减小支座承受的应力峰值,避免冲击破坏。通过对3种支座高度调节方案对比,选择了更适于刚性铰结构、操作简单、可无级调高且可以实现调低功能的楔形板调高方案。     

复杂环境下连续弯钢箱梁耐火性能提升方法

交通类火灾严重威胁钢结构桥梁的耐久性和安全性。为提升复杂环境(开放火灾和弯桥荷载)下连续弯钢箱梁的耐火性能,增强钢结构桥梁的安全服役寿命,选取大型立交桥枢纽工程中两跨连续弯钢箱梁为研究对象,通过建立耐火试验验证的钢箱梁与混凝土刚性基层协同工作的数值预测模型,深入揭示开放环境碳氢火灾下传热模式和结构特征耦合的箱梁力学行为演化规律。研究了局部环境火灾作用下结构的高温响应与失效模式,分析了复杂荷载状况、弯曲半径与支座布置方式对连续弯钢箱梁火灾响应行为的影响,提出了复杂环境下连续弯钢箱梁的耐火性能提升方法。研究结果表明:连续弯钢箱梁在火灾下的内外侧挠度差值不断增大,主梁内外侧支座反力的变化呈相反趋势,并且在受火初期支座反力变化程度剧烈;受火区域边缘靠近中支点的底板与腹板严重屈曲从而先形成塑性铰,然后在受火跨跨中形成塑性铰,随即整跨结构发生突然性垮塌;荷载水平的增大会显著缩短其耐火极限,受火前期及时撤离桥上的车辆荷载能够有效地延缓变形发展并且避免结构的突然性垮塌;曲率半径小于200 m会显著加剧连续弯钢箱梁高温下的弯扭耦合效应,增大主梁内外侧挠度差值与内外侧支座反力变化幅度,削弱火灾下结构的整体稳定性能;在钢结构桥梁抗火设计时中支点应设置抗扭支座,常温下支座的布置方式对火灾下连续弯钢箱梁的支座受力状况改善甚微,应在支座与梁端附近增设外部限位装置以防止结构变形过大。研究结论可为提升复杂环境下钢结构桥梁抵抗火灾的能力以及增强安全服役寿命提供设计依据。     

强涌潮水域分幅式钢箱梁安装技术

嘉绍大桥主桥为六塔四索面分幅式钢箱梁斜拉桥,跨中采用刚性铰结构.无索区梁段采用多功能变幅式桥面吊机吊装,研发专用设备进行钢箱梁滑移.标准梁段由4台桥面吊机同步吊装,采用快速软连接装置、临时横梁构造等多项装置解决标准梁段吊装和轴线控制难题.合龙段采用顶推施工工艺.主要介绍在强涌潮水域中安装分幅式钢箱梁的关键技术及创新工艺.     

钢箱梁顶推施工仿真分析

以广东佛山平胜大桥为例,利用大型有限元软件ANSYS进行钢箱梁项推施工仿真分析.通过分析顶推施工过程中梁的受力性能、临时墩支座反力、纵向高程误差参数等,得出了钢箱梁顶推施工过程中的一些基本规律.     

大跨连续曲线钢箱梁桥静力特性分析

对大跨连续曲线钢箱梁桥的静力特性做了研究分析,并以某工程实例桥为背景进行了结构有限元仿真分析,分析结果表明:曲线钢箱梁桥扭转效应影响着支座的反力,支座的脱空和“爬梁”等病害应通过结构分析予以避免,钢箱梁桥的承载能力、容许应力不是结构设计的主要矛盾,而钢箱梁较柔的特点使得挠度是控制设计的重要因素.     

嘉绍大桥钢箱梁梁外专用检查车设计

嘉绍大桥为国内外建桥史上首例采用刚性铰结构的六塔独柱四索面钢箱梁斜拉桥,为确保桥梁营运安全,针对特殊的桥梁结构,通过对国内外常用的钢箱梁梁外检查车进行了简要地分析,设计了嘉绍大桥钢箱梁梁外专用检查车.就梁外检查车变轨过墩过塔、耐久性、安全性、环保性以及智能化设计进行了分析论证,并根据嘉绍大桥的实际工况进行了足尺模拟试验分析,对结构的可行性、操作的便捷性、安全性等进行了验证,从而保证梁外检查车在嘉绍大桥钢箱梁外部实现可达、可检、可维的作用.     

旧桥拆除重建条件下钢箱梁桥吊装施工技术

依托余杭104国道苕溪大桥段整治工程,系统分析了在旧桥拆除重建过程中采用钢箱梁桥重建的吊装施工技术。首先,探讨了钢箱梁桥在安装过程中的主要技术难点,并提出了解决对策;其次,分析了钢箱梁安装的技术要点,主要包括梁段吊装工艺和焊接及检验工艺,对工艺的主要流程及施工要点进行了讨论;最后,对钢箱梁安装过程中的可能误差进行了分析,并提出了对应的质量管控方法。     

松花江公铁两用桥钢箱梁力学性能分析

为提高结构有限元模拟分析精度,减小计算误差,该文以松花江滨北线公铁两用桥钢箱梁为研究对象,应用Ansys有限元分析软件,提出采用Multipoint Constraint(MPC)方法精确模拟和分析该桥梁整体和局部的受力性能。首先,根据该结构的受力特点,应用MPC方法耦合了支座与主梁的接触面,实现了分析模型与实际受力的高度吻合,减小了计算应力集中误差,提高了结构整体分析计算精度。其次,根据结构整体分析结果,建立了支撑点局部关键部位的力学分析模型,应用刚性边界法模拟了力学边界条件,实现了关键部位和各个构件的精细化有限元分析,验证了MPC方法提高钢箱梁结构有限元力学性能分析计算精度。     

港珠澳大桥深水区非通航孔桥大节段钢箱梁施工全过程控制

港珠澳大桥深水区非通航孔桥为110m跨连续梁桥,主梁为等截面钢箱梁,宽33.1m,高4.5m。该桥钢箱梁采用大节段逐跨吊装施工,为了确保最终的成桥线形满足设计要求,在大节段钢箱梁制造阶段,基于梁段的真实重量准确计算了无应力制造线形,同时合理布置支墩,使大节段钢箱梁组拼时处于近似无应力状态;在吊装阶段,保持大节段钢箱梁吊装、搭接平稳,确保钢箱梁和临时牛腿结构安全;在安装阶段,考虑制造误差、体系转换及温度等因素,控制钢箱梁的梁长,合理地设置支座预偏量,并选择在温度平稳的时段内进行大节段钢箱梁的匹配。通过对大节段钢箱梁施工的全过程控制,首联钢箱梁线形实测值与理论值的误差控制在13mm之内,桥梁线形控制取得了良好的效果。     

异型曲线钢箱梁桥支座布置方式研究

为了研究支座布置形式对异型曲线钢箱梁桥支座水平反力的影响、提出对结构有利的支承布置方式,以一实际的异型曲线钢箱梁桥为例,采用有限元法建立精细的空间有限元模型,分析其在自重、二期恒载、温度作用和汽车活载等荷载下10种支座布置方式产生的支座水平反力。通过综合分析,提出较合理的支承布置方式,减小支座的水平反力,保证结构的安全使用,为类似异型桥梁的支座设计提供依据。     

基于蒙特卡洛法的组合梁桥支座生产误差影响分析

运用蒙特卡洛法,借助MATLAB编程生成随机误差数据进行计算,选取可靠度为95%的总误差值,通过ABAQUS平台建立不同跨径及不同连接形式钢-混组合梁有限元模型,分析支座生产误差对钢-混组合梁力学性能的影响。结果表明,支座生产误差对简支梁桥的影响较小,使单跨固结形式桥梁局部混凝土板产生受拉倾斜现象;对钢梁不同连接形式双跨组合梁桥支反力的影响不同,固结连接形式跨中单个支座生产误差对横向相邻支座和纵向梁端支座反力的影响较大,而U形钢铰连接形式仅对横向相邻支座产生影响,对梁端支座几乎没有影响,更有利于桥梁整体稳定性。     

大跨度钢箱梁斜拉桥主梁制造误差分析与优化调整

为研究规范允许范围内的主梁随机制造误差对大跨度钢箱梁斜拉桥成桥线形的影响,以自适应无应力构形施工控制理论为指导,以大跨度双塔斜拉桥——石首长江公路大桥为例,分析和研究主梁构件随机误差效应对斜拉桥主体结构的影响和传播特性,研究主梁随机制造误差对斜拉桥结构的不利影响。结果表明:施工过程中和成桥时的主梁线形会因为主梁在制造时微小的几何随机误差而发生改变,梁长随机误差对成桥线形的影响并不明显,相邻梁段间的随机转角误差对成桥线形影响相对较大,随机制造误差引起的成桥线形误差过大时,通过安装索力的优化调整可有效降低成桥线形误差。     

Separation Test Method for Bridge Bearing Based on Displacement

为克服传统支座脱空测试方法中存在的传感器安装困难和测试误差大等问题,提出利用支座脱空前后桥梁变形规律的不同,根据理论支反力-实测位移曲线,结合理论位移曲线,判断桥梁支座是否脱空的位移法.采用室内试验和现场荷载试验的方法对位移法测试支座脱空的有效性进行了研究.对一根3跨连续梁的试验表明:支座脱空前后的试验点可以采用2条不同斜率的直线拟合;支座脱空时出现拐点,支座脱空前后的曲线斜率相差8倍以上;位移法不仅可以判断支座是否脱空,还可以给出支座脱空荷载和支座的弹性系数;结合理论分析结果,位移法可判断出支座是在试验前脱空、试验中脱空还是一直未脱空.对一座4跨连续钢箱梁桥的现场试验表明本研究提出的方法可行.     

拉萨河特大桥新型支座安装技术

结合分析以往桥梁支座施工后留下的隐患,拉萨河特大桥支座采用锚栓孔灌注环氧树脂砂浆,底板位能压浆的安装方法。介绍针对本桥专门设计的铰轴钢支座和铰轴滑板钢支座施工方法。     

润扬大桥悬索桥中央扣梁段安装技术研究

润扬大桥南汊桥为跨径1490m的单孔双铰钢箱梁悬索桥，设计采用刚性中央扣将主缆和跨中梁段刚性连接，通过设置主缆临时索夹和临时吊杆的方法，解决了中央扣高空漂浮状态螺栓群定位连接难题。详细介绍了其安装关键技术。     

某钢箱梁桥支座脱空原因分析及处治

桥梁因施工过程控制不严格、主梁安装后未及时整体化等原固,导致桥梁出现支座脱空病害,严重影响桥梁安全,必须进行处理。笔者针对深圳市某跨线钢箱梁桥出现的支座脱空现状,分析了病害原因,提出了加配重、调整支座垫板厚度的处治方案,通过桥梁博士软件进行验算并综合造价、工期等方面的分析。     

多跨连续钢箱梁工程施工测量控制技术

城市立交桥建设经常跨越城市主干道及相关构筑物,为解决施工与交通的矛盾往往采用多跨钢箱梁等结构形式的桥梁。钢箱梁具有安装速度快、施工跨度相对较大的特点,然而钢箱梁整体结构较轻,且往往是分段安装,其安装精度控制要求较高,钢箱梁安装中的测量往往是决定桥梁线形的重要手段。介绍郑州市北三环快速化工程Ⅱ标段工程钢箱梁安装工艺,并对钢箱梁安装的测量控制技术进行分析,为钢箱梁安装工程提供借鉴。     

多塔斜拉桥无应力合龙关键技术研究

嘉绍大桥主航道桥为(70+200+5×428+200+70)m六塔七跨分幅式钢箱梁斜拉桥。为确保其顺利合龙,结合该桥六塔独柱(桥塔为弱柱结构)并设置竖向双排支座体系和跨中刚性铰等结构特点,按照结构运营状态达到设计理想状态为施工控制目标,采用有限元软件建立实体模型,对关键控制工况分别进行仿真分析,对其合龙工艺、合龙顺序进行研究。研究确定该桥按照无应力状态几何控制法进行顶推合龙施工的方案,7个合龙口按照边跨→中跨→次边跨→次中跨的合龙顺序进行逐次合龙,并对合龙过程中的顶推施工工艺、关键施工参数确定、主要控制手段及实施控制要点进行了阐述。实践证明,该合龙方案和合龙顺序高效、高精度地完成了该桥的顶推合龙施工。     

塔梁弹性支座刚度对三跨连续悬索桥结构体系影响的研究

为研究塔梁竖向弹性支座刚度对三跨连续弹性支承钢箱梁悬索桥结构静动力特性的影响,以主跨926 m的浙江秀山大桥为依托,采用有限元通用软件midas Civil 2013建立4种方案模型,并对比4种方案结构静动力特性,提出合理的塔梁竖向弹性支座刚度控制因素。结果表明,随着塔梁弹性支座刚度增大,梁端和塔梁支座处钢箱梁转角、钢箱梁塔梁支座处和跨中位移也随之减小,但塔梁支座处钢箱梁的弯矩和应力会随之增大;成桥恒载状态下塔梁弹性支座反力也逐渐增大,其相邻的长吊索索力减小60%,但只有合适的塔梁弹性支座刚度,才可显著减小相邻长吊索的应力幅;钢箱梁底板应力和长吊索应力幅是塔梁弹性支座刚度取值的控制因素;结构基频有轻微减小,结构横向刚度有所降低。     

大悬挑钢箱梁三维仿真分析

以武汉市二环线大悬挑钢箱梁为例,采用三维有限元,建立以顶板、底板、腹板及横隔板等单元件组成的三维仿真模型,研究了各个单元件的受力和变形特征。结果表明:大悬挑钢箱梁面板横向应力水平数倍于常规钢箱梁,在支撑附近横向应力与纵向应力一样都为控制性因素;三维仿真模型也可分析支座横隔板和挑臂等局部构件的应力;根据结构的受力特征可有效地进行结构优化调整。