高速铁路大跨度混合梁连续刚构设计关键技术研究

广湛高铁采用(109+2×200+109) m混合梁连续刚构跨越西江主航道,主梁采用预应力混凝土梁+钢混结合梁的混合梁形式,与预应力混凝土连续刚构相比,减轻了结构自重,降低了主梁弯矩和剪力,提高了桥梁跨越能力;跨中采用钢混结合梁,减小了因混凝土收缩徐变对结构后期变形的影响,改善了结构受力和高速行车条件。钢混结合段为钢主梁与预应力混凝土主梁的连接构造,是混合梁桥关键传力部位,根据刚构桥的钢混结合部受力模式,设置于主梁受力较小位置,采用有格室后承压板式结合部构造。通过对钢梁截面分析比选,采用符合结构受力特点、经济性较好的槽形钢箱混凝土结合梁,并对槽形钢梁超高腹板稳定性、空腹桁架式横隔板构造等关键技术进行研究。建造方案推荐采用挂篮悬臂浇筑混凝土梁,钢梁采用整体吊装安装,混凝土桥面板采用分块预制,可有效保证施工工期。     

大跨度高铁斜拉桥钢-混结合主梁收缩徐变研究

为研究钢混结合主梁混凝土桥面板的收缩徐变对大跨度高铁无砟轨道斜拉桥的影响,以昌吉赣客专赣江特大桥为工程背景,采用Midas Civil软件建立全桥精细化数值分析模型,考虑钢混结合梁混凝土桥面板不同的加载龄期,分析结合梁斜拉桥在收缩徐变效应下变形及受力的变化。结果表明:赣江特大桥结合梁在施工成桥初期至运营5年后,钢混结合梁混凝土桥面板收缩徐变引起面板及钢箱梁的应力变化情况均满足规范要求,桥面板及钢箱梁在施工成桥1年后收缩徐变完成50%以上,3年后完成80%左右;桥面板混凝土的加载龄期越长,混凝土收缩徐变对桥梁结构变形和受力的影响越小,并在混凝土加载龄期达到180 d后对桥梁结构的影响呈稳定趋势,将结合梁桥面板预制存放180 d后再进行吊装,可有效降低混凝土收缩徐变对此种结构正常使用期间力学行为的影响。     

新型组合桥面结构接缝力学行为研究

RPC-钢组合桥面结构进行现浇施工时,由于RPC硬化速度快,需分先后顺序依次浇筑,势必存在新旧混凝土结合面。由于该处RPC不连续,将大大影响RPC-钢组合结构的整体抗弯拉性能,导致桥面板过早开裂。文中提出隼式接缝结构,利用其能够传递拉力的特性,配合较高的纵向配筋率,来共同改善新旧RPC结合面处的裂缝状况。本文设计了2组小梁抗弯试验,旨在探明组合桥面板受弯过程中隼式接缝结构能否有效改善结构受力状态,发挥约束裂缝发展的能力。结果表明:隼式接缝结构具备一定的约束裂缝能力,RPC结合面处开裂应力也有小幅度提升,约为普通混凝土的2~3倍。     

大跨度连续钢桁结合梁设计研究

连续钢桁结合梁设计中,施工步骤、钢混弹模比、预拱度设置等都是影响最终成桥状态结构受力的关键因素。结合郑济铁路跨黄河北大堤(73+139+73) m连续钢桁结合梁的工程实践,重点对以上几个关键因素进行对比分析。研究表明,在钢桁结合梁的设计中,通过合理安排顶落梁、混凝土桥面板与钢桁梁结合、纵横向预应力张拉等主要施工顺序,可以使桥梁结构受力实现最优。应根据结构形式、施工过程等综合选取钢混弹模比(简单取大值不一定保守)。最后,根据结构力学虚功原理,结合自编程序,解决了大跨度连续钢桁梁的预拱度设置问题。     

预应力混凝土桥面板与钢桁下弦杆的结合技术研究——钢混预应力桁梁的关键构造

采用混凝土桥面板是传统钢桁梁用于高速铁路的重要前提,“钢混预应力桁梁”提出钢桁结合梁的新思路,但其主要优势有赖于预应力混凝土桥面板与钢桁下弦杆的有机结合、共同受力,通过对该结构形式的关键构造技术进行设计、计算、分析,初步论证构造措施的有效性,能使桥面板成为承载结构体系的重要组成部分,从而保证该结构的主要优点得以充分发挥,即对钢桁梁的稳定、刚度、疲劳、行车等问题的改良,以及混凝土有效参与结构受力对综合经济技术指标的提高。另外,运用此钢混结合新方法,提出几种结合梁桥的构造设计新思路。     

昌平轻轨钢-混凝土结合连续刚构桥设计

轨道交通昌平线高架区间跨线桥采用两联桥跨布置为(37+60+79+42.5)m及(42.5+79+42.5)m的钢-混凝土结合连续刚构方案,本桥具有跨度大、曲线半径小、地震烈度高、桥下既有线众多等特点,设计控制因素较多。介绍该桥的方案选择、结构设计、主梁有效宽度计算以及墩梁固结段的处理,并针对连续梁负弯矩区混凝土桥面板受力问题,提出预制桥面板、预加静载法、施加纵向预应力、滞后结合、高配筋率等多种处理方法,对其效果做出综合比较,以确定最终施工方案。     

钢桁结合梁桥面系结构设计研究

介绍了国内外道碴桥面钢桁结合梁桥或钢拱桥可采用的几种桥面系结构形式,并结合96m钢桁结合梁设计,提出了桥面系合理的结构形式及结构内力计算方法,论述了桥面板配筋方法、横梁截面选择以及混凝土桥面板的施工方法。     

钢混连续结合梁施工技术

铁路钢混连续结合梁在我国首次应用于秦沈客运专线。结合秦沈客运专线跨 10 2国道 1号大桥钢混连续结合梁施工情况 ,介绍钢混连续结合梁的钢梁吊装架设及混凝土桥面板一次现浇的施工方法     

高速铁路5×50m钢箱-混凝土连续结合梁设计研究

连续结合梁作为将钢与混凝土相组合共同参与工作的体系,受力十分复杂,应用中要确保结构具有良好的静力、动力性能。以某高速铁路5×50 m钢箱-混凝土连续结合梁为工程背景,介绍设计时对负弯矩区处理、桥面板预应力施加、混凝土徐变和活载效应、动力性能等重点问题的计算和分析,研究表明,通过调整施工顺序、采用合理的徐变及活载计算方法、底板铺设混凝土等措施,可使结构各项指标满足要求。     

全组合连续梁设计关键技术

钢混组合连续梁负弯矩区混凝土受拉开裂一直是困扰国内外桥梁工程界的问题,虽然可以采取施工措施予以解决,但成桥内力仍取决于施工阶段的控制水平,且技术较为复杂。不同于传统钢混组合连续梁,本文以一联3×30 m钢板组合连续梁为例,根据其正负弯矩区的受力特点,首次提出了全组合连续梁的概念。全组合连续梁由正组合截面和负组合截面通过混合桥面板连接而成,且钢梁受力是连续的。通过结构设计、计算和受力机理分析,提出了适用于多片预制主梁的叠合湿接缝构造等多项设计关键技术,从而为组合连续梁设计提供了一种新方案。