中小跨径不同截面简支钢-混组合梁桥受力及用钢量分析

为研究中小跨度钢混组合梁不同截面形式的受力性能以及经济性,以香海大桥组合梁为背景,建立工字钢-混凝土组合梁桥、钢箱-混凝土组合梁桥、钢桁架-混凝土组合梁桥等模型,分析不同跨径下三种不同截面形式的钢混组合梁桥受力性能及用钢量。结果表明,活载作用下,工字钢组合梁跨中竖向位移均大于钢箱梁及钢桁架组合梁,且随着跨径的增大,工字钢组合梁跨中竖向位移增长幅度越来越明显;偏载作用下,钢箱组合梁跨中最大位移均小于工字钢及钢桁架组合梁,且随着跨径的增大,钢箱组合梁跨中最大位移与其他两种方案的位移差逐渐增大;跨径35～55m范围内,工字钢组合梁的截面用钢量最低;跨径55～70m范围内,钢箱组合梁截面用钢量最低;70～100m跨径范围内,钢桁架组合梁的截面用钢量最低。     

中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析

为提升中小跨径桥梁的建设品质,探讨钢-混凝土组合梁桥在中国推广应用的适应性,以美国的冷弯卷边U形钢板组合梁、工字形钢板组合梁通用图以及中国交通运输部的装配式预应力混凝土空心板梁、T梁和小箱梁通用图为依据,采用对比方法,分析了5个相近跨径桥梁上部结构的混凝土和钢材每平方米用量、预制单元吊装质量以及施工便利性、构件可更换性和质量可控性等指标;并在此基础上提出以材料、截面形式、构造和体系为控制指标的中小跨径高性能组合梁桥的内涵。经济性对比表明:5~20m范围内小跨径桥梁,冷弯卷边U形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土空心板梁的1/5左右,钢材用量基本持平;20~40m范围内中等跨径桥梁,工字形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土T梁和小箱梁的1/3~1/2,钢材用量为装配式预应力混凝土梁的1.5倍左右。技术性对比表明:组合梁桥工业化程度高,质量可控性高;单元质量轻,拼接和连接构造简单,施工速度快;多主梁体系冗余度高,构件更换方便、快捷。采用设计、施工和管养一体化与信息化技术,结构与附属设施一体化技术,可建造充分发挥组合梁桥结构高承载性、承灾性和施工高效性的高性能组合梁桥。     

简支钢混组合梁在京秦高速公路桥梁上的应用

结合京秦高速公路燕河互通A匝道跨径50m简支钢混组合梁桥的设计,简要介绍简支钢混组合梁的构造设计和施工方案,重点阐述了钢混组合梁的受力计算,并总结了钢混组合梁相较于钢箱梁和预应力混凝土梁的优缺点,可为同类型桥梁选型及结构设计提供借鉴。     

四川:巴广渝高速公路巴河特大桥主墩成功封顶

正近日,经过参建单位历时5个多月的共同努力,巴广渝高速公路主要控制性工程——巴河特大桥3号和4号主墩成功封顶。巴河特大桥位于巴州区梁永镇,为双向四车道,桥梁全长697.5m,桥宽24.5m,最大桥高92m,工程总造价1.26亿元,下部主墩为钢筋混凝土空心薄壁墩,上部结构为连续刚构和预应力混凝土简支连续T梁,主跨跨径180m。     

嘉绍跨江大桥水中区引桥单桩独柱墩设计

由于建设条件的特殊性,嘉绍跨江大桥70 m跨径水中区引桥采用没有承台构造、墩柱和大直径桩基础直接连接的单桩独柱下部结构方案。该方案主墩墩、梁固结,横桥向两幅桥之间主墩墩顶设置了工字形截面混凝土横系梁;钢护筒全长45 m,底口、顶口标高分别为-35 m、+10m;桩基础直径3.8 m,单桩桩长105～111 m,均按摩擦桩设计,桩基础采用C30海工水下混凝土;主墩采用圆柱形墩,墩顶断面宽8.5 m,圆端直径与墩底断面直径相同,墩柱采用C40海工混凝土。     

超高性能混凝土应用于铁路组合梁结构的设计研究

为研究将超高性能混凝土(UHPC)应用于铁路组合梁结构的适用性,以温福铁路白马河特大桥为背景,对64 m跨径的双线铁路简支梁结构开展UHPC组合截面设计研究。提出底板及腹板采用UHPC材料、顶板采用普通混凝土材料的组合箱形断面形式,通过有限元软件建立双层空间梁单元模型对UHPC组合梁进行计算分析;提出普通混凝土桥面板先预制并养护后再与UHPC腹板、底板结合成一体的UHPC组合梁施工方案,并对组合梁的收缩徐变效应进行计算分析。结果表明:同跨径的UHPC组合简支梁相比于普通混凝土梁可减少约30%的自重,可有效减少桥梁下部结构的工程量及运架梁的费用;所提出的UHPC组合梁施工方案可有效改善组合截面交界面的收缩徐变应力。     

圆形截面双柱式桥墩与矩形截面Y形桥墩应用分析

随着高速公路建设的迅猛发展,尤其是高速公路进入山区建设以来,公路桥梁占部分路段长度的60％以上,因此,桥梁耐久性、建设成本以及施工工艺要求等综合因素,往往是制约工程建设进度与质量的重要环节.结合云南30m跨径的预应力混凝土T形连续梁桥近期较常采用的圆形截面双柱式桥墩和矩形截面Y形桥墩在不同地形环境、不同墩高情况下的应用,从工程、技术和经济等角度进行综合分析、比较,以期确定更加合理的桥梁布设方案,提高桥梁建设速度和桥梁建设质量,同时降低造价.     

高地震烈度山区中小跨径桥型选择与设计

黑山共和国BAR港～北部城市BOLJARE主干道地处高地震烈度山区环境,地形条件复杂。路线经过地段总体为高中山,海拔高差巨大。针对黑山共和国的地形区域特点,对中小跨径桥梁常见的预应力混凝土连续刚构板梁桥、预应力混凝土连续T梁桥和预应力混凝土连续箱梁桥3种桥型进行多维度的比选,初步确定采用综合评价好的预应力混凝土连续板梁形式,结构体系采用连续刚构体系。连续刚构板梁桥不仅自重轻,性价比高,且抗震性能好。进一步针对等截面板梁、变截面板梁和π形梁3种实心梁衍生形式进行比选,最终确定采用综合评价最佳的适应东欧高地震烈度山区环境的预应力混凝土等截面连续刚构板梁桥。结合连续刚构板梁桥和黑山地区特有的山区地形地貌,对扩大基础和桩基础两种基础形式进行比选,建议采用以桩基础为主体、扩大基础为补充的搭配模式。提出的桥型方案已在项目中得到应用,并取得了良好的效果和评价。连续刚构板梁桥作为一种较新的桥型方案,为类似山区高震区环境中的桥梁设计提供了借鉴和参考方向。     

沪蓉高速公路铁罗坪大桥设计

铁罗坪大桥主桥为预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,跨径布置为(140+322+140)m。该桥主梁基本断面形式为边主梁;桥塔为H形,总高190.397m,塔柱采用空心五边形断面,在上塔柱锚固区采用U形预应力束加强,桥塔墩基础由24根2.4m的桩基组成;每个桥塔两侧布置19对斜拉索,斜拉索采用低松弛镀锌高强钢丝。从温度作用、汽车荷载作用、成桥阶段稳定系数方面对2种结构体系(墩塔梁固结体系和飘浮体系)进行比选,最终选择了对结构受力更为有利的墩塔梁固结体系。采用MIDAS Civil软件分别对该桥静、动力特性、抗风稳定性及地震反应进行分析,分析结果表明结构受力均满足规范要求。该桥主梁采用悬臂浇筑施工,合龙顺序为先边跨、再中跨。     

石佛沟特大桥抗震特性探讨

以石佛沟特大桥8联3×50 m先简支后结构连续预应力混凝土T梁为研究对象,采取有限元对其进行抗震特性计算。选取墩高较高的3联建立了空间有限元模型,按照两个阶段分别进行了自振特性、反应谱分析和时程分析。计算结果表明:该桥纵向刚度和横向刚度较柔,桥梁振动以纵向和横向振动为主,且第一阶模态为纵向振动;12#墩(过渡墩)墩底截面受力最为不利,可作为全桥抗震设计的控制截面。     

二次预应力组合梁截面与配筋设计方法

介绍了二次预应力组合梁的基本原理和特点,提出了二次预应力组合梁先浇梁的3个设计参数的概念,即:先浇梁的高度和梁的全截面高度比值为先浇梁高度指标α,先浇梁的长度和二次预应力组合梁的计算跨径比值为先浇梁长度指标β,一期预应力筋面积与全部预应力筋面积的比值为先浇梁预应力筋指标γ;进行了二次预应力组合梁设计方法的初步研究,推导了先浇梁设计参数之间的协调统一关系,即γ=β~2;提出了二次预应力组合梁跨中截面、竖向结合面截面、支点中心截面的截面设计方法与计算公式,提出了二次预应力组合梁跨中截面、竖向结合面截面预应力筋与非预应力筋的配筋设计方法、计算公式、计算步骤。     

预应力混凝土简支矮肋T梁桥应用研究

提出将预应力混凝土矮肋T梁应用于小跨径桥梁.以20 m跨径简支梁桥为例,对矮肋T梁截面效率,横隔板设置特点进行了分析,并采用解析法和空间有限元法进行横向分布系数分析计算.分析表明,矮肋T梁可应用于小跨径桥梁上部结构.     

坦桑尼亚基甘博尼大桥设计

坦桑尼亚基甘博尼大桥主桥为双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径布置为(40+60+200+60+40)m,主梁采用预应力混凝土单箱三室闭合截面,桥塔为单柱式空心八边形截面,塔高55m,桥塔墩为矩形空心薄壁墩,塔梁固结、塔墩分离。该桥斜拉索采用80~160股平行钢绞线,设计最大拉力13 910kN;主梁斜拉索锚固处设置施加预应力的横向肋板;索塔锚固区采用双J形环向预应力;边墩及辅助墩支座采用独特的大吨位拉压支座;边墩及辅助墩承台采用空心框架结构。采用桥梁结构设计系统SCDS2011进行结构计算分析,结果表明结构受力性能均满足规范要求。     

曲线梁桥不同约束形式下的受力性能及其适用性分析

为确定混凝土曲线梁桥不同固定约束形式下的受力性能及与墩高相适应的合理的固定约束形式,以某混凝土曲线梁桥为例,采用有限元法分析墩梁现浇固结和盆式固定支座2种边界形式对不同墩高曲线梁桥受力性能的影响.计算结果表明:与盆式固定支座形式相比,墩梁现浇固结使主梁受扭更加合理,且能很好地控制主梁径向位移;为了使桥墩受力更加合理,对于墩高较高的曲线梁桥(该研究为墩高8 m以上)固定边界宜采用墩梁现浇固结,对于墩高较矮的曲线梁桥固定边界宜采用固定支座;为优化主梁扭矩和减小桥墩负担,建议在使用固定支座时设置径向外侧的预偏心.     

中小跨整体预制Π形钢板组合梁力学与经济性研究

我国中小跨径桥梁以预制混凝土T梁、小箱梁为主,钢板组合梁具有广阔的推广空间。常规中小跨径钢板组合梁通常先安装钢梁再安装混凝土桥面板,组合效率不高,施工不便。结合湖南省长益扩容高速公路项目工程,提出了一种钢梁-混凝土桥面板整体预制钢板组合梁。预制组合梁为Π形断面,采用架桥机安装,先简支后连续进行体系转换。采用MIDAS和ANSYS有限元软件对组合梁结构的力学性能进行了分析,通过工程实例对组合梁施工性能与技术经济指标进行了对比研究。结果表明:钢梁、混凝土桥面板、连接件承载能力与钢梁的疲劳性能满足现行规范要求;通过优化施工工序与配置普通钢筋,负弯矩区最大裂缝宽度小于规范要求,可按控制裂缝宽度的方式进行设计;组合梁满足梁上运梁强度要求,吊重与混凝土预制结构基本相当,有良好的施工性能,适合山区等复杂地形施工;组合梁建造成本比混凝土预制结构高,但考虑维护与回收价值的全寿命周期成本相对较低;组合梁总用钢量指标相比同类结构居中,混凝土用量最小,经济性较好。预制Π形钢板组合梁具有组合受力效率高、施工方便、造价可靠的优点,适合在我国交通建设中推广。     

德余高速乌江特大桥主桥设计

德余高速乌江特大桥桥位处江面宽、岸坡陡,对(203+450+203) m组合梁斜拉桥和计算跨径475 m上承式钢管混凝土拱桥2个桥型方案进行比选,最终采用景观好、造价低、易养护的上承式钢管混凝土拱桥。主桥拱轴线采用悬链线,拱轴系数2.2,矢高90 m,矢跨比1/5.278。主拱圈由两幅拱肋组成,单幅拱肋为四肢等宽变高桁架结构,腹杆为钢箱和H形截面,竖腹杆与拱轴线中心径向布置。拱上立柱为钢箱截面,与拱肋、桥面系钢梁刚接。桥面系为槽形钢箱梁+粗骨料活性粉末混凝土桥面板的连续组合结构。拱座为梯形结构,采用扩大基础,交界墩采用变截面薄壁墩。采用斜拉扣挂、缆索吊装安装主拱节段、立柱单元及主梁构件。结构静力、稳定性计算及拱座受力验算均满足设计要求。     

预应力混凝土T梁桥腹板竖向裂缝成因分析与处治

针对某桥标准跨径30m预应力混凝土T梁的腹板竖向开裂病害,从混凝土收缩、结构整体降温、预应力损失和结构多余约束等方面进行了分析和计算,确定产生裂缝的主要原因是混凝土T梁截面不均匀收缩、结构整体降温、预应力损失和结构多余约束等不利因素的综合作用。     

中小跨径钢混组合板梁桥合理主梁布置研究

基于高速公路常用中小跨径桥梁,对钢混组合板梁的主梁片数与主梁间距进行敏感性分析,研究主梁间距变化对混凝土桥面板、钢主梁的受力和用钢量的影响,得到既满足受力要求又经济美观的主梁片数与间距,为中等跨径钢混组合梁断面形式的拟定提供依据。     

中小跨径钢箱-混凝土组合梁闭口与开口截面对比分析

对一种钢箱-混凝土组合梁的受力过程开展理论分析研究，为我国中小跨径钢箱-混凝土组合梁的设计和应用提供参考。对闭口和开口钢箱截面进行对比分析发现，闭口截面相比开口截面，虽增加少量用钢量，但减低了钢梁应力水平，减少了焊缝数量，进而减少了焊接问题的出现，适用于中小跨径钢箱-混凝土组合梁桥的建设。     

石湾特大桥的设计

石湾特大桥是佛山市禅西大道工程的重要组成部分,其主桥结构形式为双塔单索面、塔梁固结、墩塔分离的三跨矮塔斜拉桥,主梁采用全预应力混凝土变截面箱梁结构,跨径布置为90.5 m+150 m+90.5 m。介绍该桥塔梁结合体系的构造,主梁、主塔的设计,斜拉索的布置以及施工工艺。