大跨度中承式钢管混凝土拱桥设计

以某中承式钢管混凝土拱桥为研究对象,该桥主跨190m,主拱圈由四肢钢管组成的等宽度等高度空间桁架结构,拱脚临时铰采用转轴铰,拱上立柱为钢管混凝土立柱,吊杆采用高强钢绞线,桥面系为钢纵梁、钢横梁和钢筋混凝土桥面板的组合结构。利用大型通用有限元程序MIDAS-Civil进行全桥结构施工、运营阶段静力分析,计算结果表明施工和运营阶段各杆件的应力和稳定性能满足规范要求。     

钢管砼拱桥拱肋塔吊安装方案优化分析

以建成完工的叙古(叙永—古蔺)高速公路磨刀溪大跨径钢管砼劲性骨架拱桥为研究对象,采用MIDAS/Civil 2013建立拱肋梁-板单元有限元模型,采用施工阶段联合截面方法模拟外包砼的承载和荷载效应,由塔吊安装在拱肋上以方便拱上立柱施工;探讨在塔吊提前进场,即在第一环外包砼完成后浇筑第二环外包砼的过程中提前安装塔吊的变更方案对当前劲性骨架拱肋强度、刚度及稳定性的影响,结合该方案对施工工期的优化探讨方案的可行性。结果表明,在浇筑第二环外包砼时同步、对称安装塔吊,结构的受力稳定,安全能得到保证,且能节省工期。     

钢管混凝土拱桥拱肋浇注顺序优化研究

钢管混凝土拱桥拱肋安装完毕后,有多种浇注拱肋内部混凝土的方案,而不同方案对拱肋产生的内力、位移及稳定安全性都有较大的影响。为了获得最优的拱肋混凝土浇注方案,采用三维有限元分析软件模拟钢管混凝土哑铃型截面拱肋内混凝土4种浇注方案,分别从应力、变形和稳定性3个方面对比不同浇注方案间的差异。研究结果表明:随着施工阶段的增加,结构的应力、变形增大,稳定性减小;初始施工时浇注相同部位混凝土对应的最大应力、变形和稳定性系数是相同的,已完成的施工阶段会对后续施工阶段的应力、变形和稳定性产生影响;相对于其他方案,先下拱肋后上拱肋的浇注顺序下结构在整个施工阶段应力、变形幅值较小,稳定性较好。     

大规模“一柱一桩”施工精度控制关键技术

上海市某污水处理厂工程一体化箱体基坑面积约12.3万m2,典型基坑深度17.5 m,逆作法施工。其中灌芯500×16钢管立柱数量达1861根,采用一柱一桩法施工,立柱桩基直径1 m。钢管立柱设计定位误差不大于5 mm,垂直误差不大于1/500。工程中采用桩顶扩径、桩底后注浆、校正架调垂等施工工艺,保证了大规模“一柱一桩”钢管立柱的稳定性和施工精度,最终钢立柱垂直度合格率达98.3%。为类似的逆作法一柱一桩工程施工提供参考和借鉴。     

钢管立柱与贝雷梁组合拱架结构形式比选分析

以钢管立柱与贝雷梁组合拱架结构的某六连拱渡槽施工为工程背景,对于高次超静定组合拱架结构,应用有限元理论计算分析了拱式、简支与连续组合、简支等3种贝雷梁组合拱架结构形式。基于应力、变形、稳定性基本参数的控制,分析贝雷梁组合拱架在3种结构形式中的不同表现,理论上得出钢管立柱上部贝雷梁组合拱架更合理的结构形式。其中,拱式结构在相同工况下比另外两种结构形式最大可以减少约24.7%的最大竖向变形值,对应3种工况,拱结构形式拱架应力相应减小;稳定性增强了约28.6%。     

悬索桥索塔上横梁施工技术研究

基于棋盘洲长江大桥索塔上横梁施工,研究上横梁施工技术。分别建立上横梁支架拼装平台和上横梁支架有限元模型,其中支架拼装平台采用钢管立柱、分配梁、贝雷梁组合形式,上横梁支架采用牛腿附壁承重拱架结构形式,研究其安全性能,并介绍施工方案。结果表明,各支架构件均满足强度、刚度、稳定性等各项要求。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计

香火岩特大桥主桥为上承式钢管混凝土拱桥,主拱计算跨径为300m。主拱采用悬链线形,拱肋采用六肢钢管组成的等宽度变高度空间桁架结构,拱脚截面径向高9.0m,拱顶截面径向高5.0m,拱肋腹杆采用钢箱或开口的工字钢断面。拱上立柱为排架式空心矩形薄壁截面钢箱结构,桥面系采用预应力混凝土T梁。主拱采用无支架斜拉扣挂缆索吊装系统施工,节段接头在安装时弦管通过内法兰盘用高强螺栓栓接。采用通用有限元程序MIDAS Civil进行全桥结构施工、运营阶段静力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

某拱式结构施工中组合拱架的变形分析

以某大跨度6连拱式水利渡槽为分析对象,利用堆栽试验和仿真计算2种方法对其钢管立柱与贝雷梁组合拱架在施工中的变形进行分析。得出钢管立柱与贝雷梁拱架系统的弹性变形及非弹性变形规律,并通过对比分析得到拱架底模系统在施工中的变形规律,为该渡槽后续施工提供技术指导。     

温度及垂直度对薄壁高墩连续刚构桥稳定性影响的研究

结合红岭高架桥的工程实例,分析了薄壁高墩刚构桥稳定性的影响因素,提出薄壁高墩温度的采集和温度场的建立方法,并通过ANSYS软件采用非线性屈曲分析方法,分析了薄壁高墩刚构桥在施工阶段及成桥阶段的稳定性,以及温度、垂直度对稳定性的影响。     

钢管混凝土拱桥拱肋内灌混凝土比选研究

为探讨钢管混凝土拱桥拱肋的最优混凝土灌注方式,依托某新建中承式哑铃形钢管混凝土拱桥工程,借助MIDAS/CIVI软件建立拱桥结构的有限元计算模型,针对3种混凝土灌注拱肋的施工阶段进行应力、变形及稳定性对比分析,得出以下结论:①随着施工阶段的增加,3种混凝土灌注方式下拱肋的最大拉应力均逐渐增大,而稳定性系数均逐渐减小;②不同混凝土灌注方式下拱肋的最大压应力、竖桥向变形均随着施工阶段的增加呈先减小后增大变化;③不同混凝土灌注方式下各施工阶段的拱肋应力、变形f由大到小均为:C50、C60、LC60,而稳定性系数则为?(LC60)?(C60)?(C50),故LC60高强次轻混凝土为拱肋最佳灌注方式。     

阿根廷罗佐·曼纽尔·苏塔大桥

正罗佐·曼纽尔·苏塔大桥(JoséManueal de la Sota Bridge,见图1)位于阿根廷科尔多瓦市,跨越圣罗克湖,是新修的一条长6.7km的高速公路的一部分。该桥是一座上承式拱桥,全长326m,桥面距河面48m。拱圈跨径140m,由2道拱肋组成,2道拱肋间距14 m,2道拱肋之间设有混凝土横撑,以保证拱肋的横向稳定性。主梁为预制预应力混凝土梁,由6对拱上立柱支承,拱上立柱纵向间距20m。桥面宽26m,双向4车道,设有2条行人及非机     

南门溪大桥施工过程中的非线性稳定分析

基于非线性稳定理论,采用LUSAS通用有限元软件,针对南门溪大桥钢管混凝土提篮拱桥施工的每一阶段建立了分析模型,计算结果表明拱肋施工过程中的稳定性远较成桥稳定性差,虽考虑了几何非线性及考虑材料非线性的双重非线性效应对各阶段拱肋稳定均存在显著影响,但成拱各阶段失稳可能性较小,理论上该桥的稳定性是有保障的。文章仅就拱肋成拱的每一过程的弹性屈曲分析、考虑几何非线性的屈曲分析以及考虑几何、材料双重非线性的屈曲分析作了重点介绍。     

某施工栈桥受力计算及洪水作用下稳定性分析

依托某大跨度连续刚构桥施工栈桥,在计算栈桥在施工期间受力状态的基础上,分析洪水作用下栈桥的稳定性,探讨增强结构稳定性的措施。结果表明,桥面横梁应设置于贝雷梁节点位置;各榀贝雷梁之间上平纵联和下平纵联的设置是保证贝雷梁在横向水平力作用下共同受力的关键构造;为改善钢管立柱的受力,提高结构的稳定性,可采用增强立柱间横向联系、在立柱内灌注砼、加大立柱直径等措施,其中增强立柱间横向联系的作用最显著。     

高原山区大跨度铁路拱桥施工关键技术

高原山区地质条件复杂、气候恶劣、交通不便,大跨度铁路拱桥施工效率低、安全风险高,需对其施工关键技术进行研究。结合我国西部山区部分已建及在建大跨度铁路拱桥施工实例,研究该类桥梁的主要施工技术。结果表明:拱座基础开挖前应进行边坡防护,扩大基础采用明挖法施工,整体嵌固式基础、斜(竖)撑基础采用隧道式开挖方法施工,按大体积混凝土施工拱座混凝土;大跨度拱桥一般采用斜拉扣挂悬臂法施工,拱圈采用缆索吊机吊装,缆索吊机的跨度及吊重能力需经综合比选确定,扣、缆塔可选择合建或分离设置方案;钢结构拱上立柱及上部结构采用缆索吊机安装,混凝土梁采用挂篮悬浇或支架法施工。利用BIM技术进行施工阶段精细化建模,以提高智能化施工。     

钢管混凝土拱桥施工中缆索吊塔架安全性分析

缆索吊装施工方法由于跨越能力大,常用于大跨度钢管混凝土拱桥施工中。本文以某缆索吊装施工的中承式钢管混凝土拱桥为背景,采用有限元软件建立塔架的三维模型,对吊装施工全过程塔架的强度、刚度、稳定性进行分析。结果表明塔架在施工过程中最大拉应力发生在安装第三节段拱肋过程中,其值为105.41MPa;最大压应力发生在吊装合拢段拱肋阶段,其值为151.80MPa;最小稳定性系数发生在合拢段上游拱肋吊装阶段,其值为14.31。施工过程应注意合拢段吊装阶段,密切监测索力值及塔架顶部水平偏移量,及时调整风缆值防止塔架发生扭转,确保施工过程中的安全。     

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。     

浅谈大跨径钢管混凝土拱桥施工工艺

复兴大桥主桥为上下双层钢管混凝土系杆拱桥.介绍其主体结构的施工,主要包括拱肋的吊装、钢系梁的吊装、上层吊杆横梁的吊装、下层吊杆横梁的吊装、拱上立柱横梁的吊装、空心板梁、π形桥面板的吊装.     

30m+130m+30m中承式混合拱肋拱桥设计

山东省寿光市金光街弥河大桥主桥为30 m+130 m+30 m混合拱肋飞燕式拱桥,是三跨连续钢箱梁与中承式拱的组合体系,三角区设装饰桁架,平面设环状人行桥,造型独特。主桥采用平行双肋,主拱为悬链线钢混混合拱肋,边拱为斜直线混凝土拱肋,截面均为六边形箱,拱肋间在桥面以上不设横撑。主梁为单箱多室钢箱梁,吊索区标准节段长7.5 m。吊杆采用环氧喷涂钢丝拉索。沿拱肋纵向布设钢绞线水平拉索。主墩承台上设拱座和立柱,边墩为柱式,基础采用钻孔灌注桩群桩。采用MIDAS Civil软件进行静力、动力及稳定分析可知,结构的强度、刚度和稳定性均满足规范要求。梁拱均采用支架施工。     

用“土牛拱胎”砌筑拱圈的经验

高州工区今年新建的小跨径石(砖)拱桥,在拼搭拱架方面学习了“土牛拱胎”代替拱架的办法,在施工中工人又作了一些改进,创造出一种结构简单、施工方便既节约木材又能在经常有水的河道上采用的拱胎。介绍如下:(一)方法(1)在两端桥台基础上竖立立柱(直径14～16公分)每隔1.5公尺一条立桂上用直径18公分帽木,帽木与立柱用码钉连接。(2)在帽木上密铺直径10公分圆木(可利用旧桥面木),圆木在桥孔两端各五枝,用0.6×22直钉与帽木钉定,其余都不加钉,从利以后折除。(3)木台搭好后,在桥孔两端按拱圈的设计内半径利用暂不使用的石料或砖以粘土浆砌,厚度为40～30公分的拱形墙,作为拱模。     

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。