波形钢腹板组合箱梁疲劳性能试验与理论分析

为了给波形钢腹板组合箱梁的疲劳设计和施工提供参考,制作了试验模型梁,并对其进行疲劳荷载试验,得到了这种结构的典型疲劳破坏特征。结合有限元分析,利用已有的研究资料,比较了波形钢腹板组合箱梁与波形钢腹板钢梁应力状态的相似性。采用断裂力学分析方法,对比有限元分析和模型梁试验结果,研究了波形钢腹板组合箱梁疲劳寿命的计算模式,进而推导出这种结构的S-N曲线。研究结果表明:对于波形钢腹板组合箱梁的疲劳设计,在有限疲劳寿命设计与计算中建议偏安全地采用美国规范AASHTO 2007提供的设计参考中的C类标准。     

混凝土连续箱梁桥拼接拓宽后箱梁顶板病害分析

为探讨桥梁横向拼接拓宽给既有预应力混凝土箱梁桥箱梁桥面板可能带来的结构病害,利用有限元方法分析新旧箱梁之间产生的相互作用以及对既有箱梁结构应力状态的影响,研究既有箱梁顶板和翼缘板在拓宽后可能产生的结构病害及其产生的机理。结构分析中考虑的主要参数包括新建混凝土桥梁的收缩及徐变效应、新旧箱梁之间的不均匀沉降差、温度梯度以及车辆活载作用。研究结果表明：拓宽后既有箱梁的部分顶板和靠近新建箱梁的大部分内侧翼缘板顶面普遍处于较大的拉应力状态,其中新建桥梁混凝土收缩和徐变效应、新旧箱梁之间的不均匀沉降差是主要原因,将很可能造成翼缘板上翼缘大部分区域开裂,设计时需采取相应加固措施,并建议了箱梁桥面板横向加固方法;拓宽后新旧箱梁整体结构在梁端截面将发生较大的横向偏移变形,极有可能挤压侧向抗震挡块,造成结构损害,因此有必要限制需拓宽的混凝土连续箱梁桥总长;应重视以往桥梁拓宽设计时忽视的箱梁桥面板横向应力状态变化及其可能带来的结构病害,设计者应充分注意桥梁拓宽所带来的不利影响。     

基于超高性能混凝土组合桥面钢箱梁的混合梁钢与混凝土结合段受力性能仿真分析

对于某钢混凝土组合-混合连续箱梁桥,提出了跨中采用钢-超高性能混凝土（UHPC）组合梁、桥面板采用矮肋板的方案以减轻自重,钢-混结合段区域上表面再覆盖一层UHPC,从而形成超高性能混合梁。为重点研究钢-混结合段的受力性能,首先采用MIDAS/CIVIL桥梁专用有限元计算软件建立了连续箱梁桥的大尺度整体模型,以确定钢-混结合段的最不利受力工况及其具体的内力数值;随后采用ABAQUS建立了钢-混结合段的小尺度局部有限元模型进行精细化分析,以明确该区域钢、普通混凝土（NC）和UHPC的应力分布情况。计算表明该桥钢-混结合段的刚度能平稳过渡,钢、NC和UHPC的应力水平均较低,具有良好的安全储备,能够满足桥梁的受力要求。     

曲线钢-混凝土组合箱梁数值分析

为准确分析曲线钢-混凝土组合箱梁的基本力学行为,使用通用有限元软件ANSYS建立精确的三维有限元模型,其中界面滑移产生的相互作用力被等效为弹簧弹力,分析得到了曲线钢-混凝土组合箱梁在简支边界条件和跨中集中荷载下的挠度、滑移和应力特性。以某单箱单室组合梁算例为基础,利用该方法分析其力学特性,结果表明:挠度和顶底板形心应力均在跨中达到最大值,曲梁内侧的滑移变形小于外侧,且在支座处达到最大值。     

波形钢腹板组合箱梁的顶板横向受力有效分布宽度试验研究

为了研究波形钢腹板组合箱梁顶板的横向应力有效分布宽度,制作了2根波形钢腹板组合箱梁的试验模型,对其横向内力进行了实际测定,并利用有限元进行了数值分析。分析结果表明,对于波形钢腹板箱梁的顶板和悬臂翼板,其横向受力的有效分布宽度均大于现行规范值。从而说明现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于箱梁顶板和悬臂翼板横向受力有效分布宽度的有关规定,对波形钢腹板组合箱梁设计是安全的。     

波形钢腹板预应力组合箱梁的徐变性能

为研究波形钢腹板预应力组合箱梁的徐变性能,利用ANSYS/CivilFem软件建立波形钢腹板预应力组合箱梁和常规PC箱梁空间有限元模型,对二者在相同顶底板初始应力和相同预应力配置这2种情况下的徐变效应,包括结构长期变形、体内和体外预应力损失率进行对比分析.结果表明:徐变引起的波形钢腹板箱梁挠度增量大于混凝土腹板箱梁;徐变引起的波形钢腹板箱梁体外预应力损失率大于混凝土腹板箱梁;体内预应力损失率小于混凝土腹板箱梁.     

波形钢腹板组合箱梁在对称加载作用下剪力滞效应的试验研究

按照比例尺 1∶ 1 2对一实例桥进行缩尺并经适当调整 ,制成波形钢腹板组合箱梁模型。对模型梁进行对称加载弯曲试验 ,实测箱梁翼板纵向正应力分布 ,同时进行了空间有限元数值分析和能量变分法理论分析 ,对组合箱梁翼板的剪力滞效应规律进行了试验研究和计算分析     

波纹钢腹板混凝土箱梁动力特性研究

采用sap2000建立了波纹钢腹板混凝土箱梁的空间有限元模型,并通过与波纹钢腹板混凝土试验箱梁实测值的对比验证了有限元模型的适用性,进而分析了波纹钢腹板结构参数对梁动力特性的影响规律。分析结果表明,波纹钢腹板厚的增大能在一定程度上提高箱梁的振动频率,尤其是扭转振动频率;波纹钢腹板折叠角变大时,其对竖向振动频率和横向振动频率影响较小,但能较大地提高扭转振动频率;波纹钢腹板水平面板宽度的变化使波纹钢腹板箱梁的竖向振动频率、扭转振动频率、横向振动频率都是先增加后减小,因此存在最优板宽范围,但不宜过大。     

波形钢腹板PC组合箱梁扭转性能分析

波形钢腹板PC组合箱梁具有自重轻,抗剪强度高,预应力施加效率高等优点。但由于其截面扭转刚度低于常规箱梁,使得结构扭转效应明显。该文运用乌氏第二定理推导波形钢腹板箱梁在偏心荷载作用下约束扭转应力及刚性扭转角计算公式;采用初参数法求解波形钢腹板PC组合箱梁的刚性扭转角、翘曲正应力及扭转剪应力。结合相关文献的实测数据及有限元分析结果验证理论分析方法的准确性,并对波形钢腹板PC组合箱梁桥的扭转性能进行分析。由约束产生的翘曲正应力有限元分析结果为理论计算结果的97.14%,扭转剪应力有限元分析结果为理论计算结果的102.13%。     

波纹钢腹板混凝土箱梁的扭转振动分析

在分析箱梁扭转振动的基础上,根据波纹钢腹板混凝土箱梁的特点,推导了波纹钢腹板混凝土箱梁扭转振动的理论计算方法,并考虑了横隔板对扭转振动的影响。制作了波纹钢腹板混凝土箱梁模型,对其进行了动力试验和详细的空间有限元分析,并采用所推导的理论计算方法进行了计算。对理论分析结果、有限元数值计算结果以及动力试验结果的对比表明:推导的理论计算方法具有较高的精度;在波纹钢腹板混凝土箱梁跨内合理设置横隔板能够有效提高箱梁的抗扭刚度,改善其动力性能。     

润扬长江公路大桥北汊斜拉桥钢箱梁桥上安装方法

结合润扬长江公路大桥北汊斜拉桥钢箱梁施工,介绍斜拉桥钢箱梁桥上悬臂安装时梁段调整就位方法。     

武汉二七长江大桥主桥结合梁施工技术

武汉二七长江大桥主桥为(90+160+2×616+160+90)m三塔双索面结合梁斜拉桥,其2～6号墩主梁为钢-混结合梁,采用预制拼装施工。4号(中塔)墩墩顶节间梁段采用无托架技术施工,3号、4号墩两侧梁段采用架梁吊机双悬臂对称架设法施工;5号墩上塔柱施工时采取塔梁同步施工技术,5号墩至4号墩跨中部位梁段采用单悬臂架设法施工;5号、6号墩间梁段采用钢管支架法施工。钢梁采用主动合龙技术,先合龙武昌侧梁段,再合龙汉口侧梁段。     

天津海河开启桥钢箱梁架设与合龙控制技术

天津海河开启桥为一座跨径为76 m的双页立转式开启桥,针对开启桥安装精度要求高,施工期间受海河通航条件限制,提出该桥钢箱梁架设采用半支架悬拼装方案。该桥钢箱梁单侧纵向分0~5号块,薄壁空腔内与轴承座附近的钢箱梁采用有支架施工,搭设钢管型钢支架,利用架桥机配合千斤顶依次安装0~3号块;跨中部分的钢箱梁采用架桥机悬臂拼装,利用300 t驳船将4号、5号块依次浮运至航道中央,利用架桥机提吊安装,精确定位后焊接成整体。通过线形监控及独特的钢梁尾销及跨中对中销装置的安装控制方法,实现了桥梁线形与跨中锁定合龙的双重控制。     

乌苏大桥主桥上部结构设计与计算

乌苏大桥主桥为独塔单索面斜拉桥,跨径布置为(140+140)m,采用塔、墩、梁固结体系,综述该桥上部结构设计与计算。主梁为带大挑臂的钢箱结合梁,中间钢箱梁采用单箱双室截面,两侧钢挑臂为变高度工字形梁,挑臂端部设槽形小纵梁;混凝土桥面板厚25 cm,与钢梁通过剪力钉连接;塔根部主梁采用预应力混凝土箱梁,以方便与桥塔固结;桥塔采用独柱式塔,高117 m;斜拉索为竖琴形中央平行索面布置,采用低松弛镀锌高强度平行钢丝束。采用有限元软件MIDAS Civil 2006及SCDS程序对该桥进行结构计算分析,结果表明该桥的静力、稳定及动力特性均满足规范要求。     

跨海单索面钢混组合梁斜拉桥设计关键技术

富翅门大桥主桥采用57 m+108 m+340 m+108 m+57 m双塔单索面钢混组合梁斜拉桥。主梁采用单箱三室钢混组合梁，标准段宽度27.5 m，主桥岑港侧边跨位于互通变宽段，主梁变宽至35.5 m，主梁采用节段预制、悬臂拼装施工。采用Midas/civil分析软件建立有限元模型，对桥梁施工中最大悬臂阶段、运营阶段进行抗风稳定性分析。为提高海洋环境下的结构耐久性，对海工混凝土性能、钢筋保护层厚度、混凝土外加剂、钢梁除湿及防腐涂装等提出了明确要求，并设置了完善的维护和检修设施。     

郑州黄河公铁两用桥主桥第2联悬拼施工分析

为了评定郑州黄河公铁两用桥主桥第2联连续钢桁梁悬拼施工方案的可行性,采用有限元软件MIDAS Civil建立该桥空间有限元计算模型.根据施工方案将钢桁梁悬臂拼装架设施工过程划分为9个施工阶段,分别对各施工阶段进行施工过程仿真分析,得到各个施工阶段对应的桥梁变形及杆件的应力.计算结果表明,郑州黄河公铁两用桥主桥第2联采用悬拼施工时,钢桁梁的变形值较小、各杆件的应力小于材料屈服强度,满足桥梁施工规范要求,结构处于安全的受力状态,该施工方案可行.     

郑州黄河公铁两用桥施工控制关键技术研究

郑州黄河公铁两用桥是斜边桁无竖杆的三主桁、单索面多塔斜拉桥,为了使该桥建成后达到设计目标受力状态,对其施工全过程进行控制,钢梁顶推过程中以最大悬臂状态关键杆件内力控制为主、线形控制为辅;顶推到位后以预制桥面板抄垫高程和索力控制为重点。建立板梁索相结合的空间模型模拟施工过程,根据计算结果确定施工临时平联布设方案,并实现顶推过程平面中线控制、顶推完成后墩顶3桁高差调整、桥面板高差控制、斜拉索张拉控制,确保各施工阶段的杆件内力、斜拉索索力和主梁线形3项指标均达到设计要求。     

Research on Erection Methods of Steel Stiffening Truss Girder for Baling River Bridge

Four　methods　of　erecting　steel　stiffening　truss　girder　of　suspension　bridge,including　the　deck　lifting　gantry　crane　method,the　cable-mounted　crane　method,the　cantilever　erection　method　with　derrick　crane　and　the　incremental　launching　method,were　studied　Based　on construction　conditions　of　the　bridge,according　to　the　optimal　combination　of　various　factors　such　as　construction　safety,quality,period,environmental　protection　and　economic　performance,etc,the cantilever　erection　method　with　derrick　crane　was　recommended　for　the bridge.　On　this　basis,three　categories　of　connection　in　cantilever　erection　methods,including　the　all　hinged　method,the　successive　fully　splicing　method　and　the　successive　splicing　with　temporary　erection　hinge　method,were　studied　The　successive　splicing　with　temporary　erection　hinge　method　was　recommended　in　the　bridge　with　consideration　of　the　requirements　of　construction　safety,quality　and　time　limit　In　addition,the　traction　method　of　hangers　at　the　top　end　during　cantilever　erection　was　studied　Finally,the　erection　method　of　three　key　 stages,including　the　first　segment　near　the　pylon,the　standard　segment,as　well　as　the　closure　segment　of　steel　stiffening　truss　girde,r　was　studied.　The　cantilever　erection　method　with　derrick　crane　provides　a　new　way　for　design　and　construction　of　long-span　suspension　bridge　with　steel　stiffening　truss　girder　in　the　western　area　of　China     

大悬臂预应力组合桥面板实用计算方法

为了解决不同位置荷载作用下组合桥面板的荷载横向分布计算问题,根据脊骨梁中波形钢腹板挑梁并排支撑的预应力大悬臂组合桥面板的受力特点及抗弯和抗扭刚度沿挑梁纵向的变化规律,采用基于换算截面法的修正刚接梁法,假设受载挑梁的荷载横向分布系数随荷载作用位置变化沿挑梁纵向按三次曲线分布。然后,根据"波形钢腹板不抵抗弯矩"的结论和拟平截面假定,推导出波形钢腹板组合挑梁的开裂弯矩和弹性极限弯矩计算公式。最后,通过试验和有限元分析来验证该公式的正确性。结果表明:该计算公式能够满足工程设计的精度要求。     

武汉二七长江大桥跨中钢梁合龙施工技术

武汉二七长江大桥主梁采用混合梁,其中汉口及武昌岸90m边跨为混凝土梁,其余梁段均为工字形截面钢-混结合梁。施工时,4号墩侧钢梁采用双悬臂对称架设,5号(3号)墩侧钢梁采用单悬臂由6号(2号)墩向跨中方向架设,跨中钢梁合龙段设置在ZL35节段。为选择有效的合龙调整措施,采用SCDS2008软件对合龙前钢梁进行敏感性分析,分析结果表明:不同的水平对拉荷载对合龙口水平位移影响较大;压重和斜拉索张拉对合龙口竖向位移影响较大;采用移动吊机调整竖向位移可控性较差。根据敏感性分析,合龙前对跨中钢梁标高及转角、纵向位移、上下游高差及轴线偏位进行调整。最终通过在5号(3号)墩布置千斤顶整体纵向移动钢梁、对孔、安装冲钉实现跨中钢梁主动合龙。