钢管混凝土塔柱斜拉桥的动力特性和地震响应

结合一座钢管混凝土塔柱斜拉桥的工程设计，采用空间梁－板结构模型，分析了结构的基本动力特征，并选取El-Centro波进行桥梁地震作用时程分析，给出主梁和塔的主要内力和位移响应。最后分析和探讨了钢管混凝土塔柱以及全桥的抗震性能和抗震设计。     

一座钢管混凝土塔柱斜拉桥的结构设计特色

淮北市长山路斜拉桥为独塔双索面斜拉结构，结合桥位处的限制条件，在结构设计方法有所创新：采和哑铃形钢管混凝土组合截柱作为斜拉桥的索塔，主梁为滞有错台的预应力混凝土板式边主梁截面，并应用支架法进行梁部结构施工。最后还介绍了相应的结构计算模型与计算方法。     

多跨斜拉桥双钢管-混凝土组合结构桥塔静力与抗震研究

为研究双钢管-混凝土组合结构桥塔在多跨斜拉桥中的应用,以一座7塔8跨斜拉桥模型为背景,对双钢管-混凝土组合结构桥塔的静力及抗震性能进行分析.采用极限状态设计法检验桥塔的安全性,在中等强度地震波和超强地震波作用下,通过比较桥塔横梁处主梁在纵向可移动连接、线弹性连接及双线弹性连接3种支承条件下的地震响应评估桥塔的抗震性能.分析结果表明:隔跨布置活载引起的主梁及桥塔弯矩大于满跨布置荷载引起的主梁及桥塔弯矩;桥塔越高产生的位移和弯矩越小;塔顶响应和塔底弯矩在可移动支承条件下最大,在双线弹性连接条件下最小.双钢管-混凝土组合结构桥塔适用于多跨斜拉桥,主梁与桥塔横梁处采用双线弹性连接方式,桥塔的抗震性能最好.     

使用钢管主梁的斜拉桥的静力和空气动力研究

推荐了2种使用钢管主梁及正交异性钢板桥面的新型斜拉桥:具有双面索的双钢管主梁桥和具有单面索的三钢管主梁桥.采用新桥式设计了主跨500 m的斜拉桥,并通过静力分析验证了其可行性.通过风洞试验了解桥梁的空气动力特性,对于双钢管主梁桥模型,在风速超过75 m/s(攻角α＝0°、+3°)时发生扭转颤振;对于三钢管主梁桥模型,在风速超过115 m/s时发生扭转颤振,显示出超强的空气动力稳定性.通过计算机渲染和木模型研究了该桥型的美学,结果显示,此新型斜拉桥不仅结构比例合适,而且很有吸引力、与周围环境协调.     

填充式钢管阻尼器性能及在桥梁横向减震中的应用

中小跨径桥梁采用板式橡胶支座时，在横桥向地震作用下起到一定的隔震作用，但是墩梁相对位移偏大，主梁容易与挡块发生碰撞，甚至发生横桥向落梁等严重震害。为提高桥梁横向耗能能力，减小地震作用下主梁的侧向位移，研发了一种填充式钢管阻尼器，阻尼器与板式橡胶支座共同组成了桥梁横向减震系统。地震作用下，板式橡胶支座传递竖向荷载并提供一定的横向位移能力，填充式钢管阻尼器通过塑性变形耗散部分输入的地震能量，可以有效减小墩梁相对位移。首先阐明填充式钢管阻尼器的工作机理，试验研究其滞回性能和失效模式，并提出实用简化分析模型。在此基础上，以一座简支小箱梁桥为例，给出填充式钢管阻尼器主要参数的选取过程，分析了主梁和墩顶位移、桥墩与土-结构相互作用力以及填充式钢管阻尼器和桥梁挡块的滞回性能。结果表明：在地震作用下，填充式钢管阻尼器耗能和变形能力远大于钢筋混凝土挡块，附加填充式钢管阻尼器后，墩梁相对位移明显减小，而墩顶位移和墩底内力等变化不大，附加填充式钢管阻尼器后不会对桥墩、桩基等构件产生不利影响。     

钢—混凝土结合梁桥的新结构形式

提出一种使钢桥更加经济的设计策略，即将钢、混凝土结构结合并在制造时尽量避免焊接。填充混凝土的钢管梁具有很高的强度和延性，能为桥梁提供经济、合理的解决方案。钢厂的产品或在制作过程中采用冷加工可以大大减少焊接工作量，所以应当在主梁中更多的采用。有５座采用钢管梁或冷加工钢梁的组合梁桥的组合梁桥已经建成，并对这些桥的结构性能和强度进行了研究。这种桥梁已在一些目标工程的设计中采用。研究表明，新型组合桥梁的结     

波形钢腹板-钢管组合箱梁受力性能分析

结合传统波形钢腹板组合箱梁和钢桁架的优点,将传统波形钢腹板组合箱梁下缘混凝土底板改进为钢管桁架结构,提出一种波形钢腹板-钢管组合箱梁新型结构形式。该结构充分发挥材料优势,具有自重轻、抗震性能好、结构抗裂性和整体性能优异的优点,同时施工方便,施工工艺灵活,更适合在城市中、小跨径梁桥中使用。将该组合结构应用于某一实际工程中,采用有限元软件对其抗弯性能和结构模态进行分析,并对比研究了钢管内填充混凝土与否对结构受力性能的影响。结果表明:钢管内填充混凝土可以有效增加结构整体刚度,改善结构受力。分析成果应用于工程设计和施工,取得了良好的工程经济效益和社会效益,可供类似工程进行参考借鉴。     

装配式空心钢管混凝土拱桥可行性研究

为减小大跨度钢管混凝土拱桥自重,提高大跨度钢管混凝土拱桥的施工便利性,提出使用预制空心钢管混凝土构件代替实心钢管混凝土构件作为大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的新思想。该文采用有限元分析方法对某特大桥进行了试设计研究,建立空心钢管混凝土拱桥模型和实心钢管混凝土拱桥模型,在不同工况组合条件下,对两者拱肋内力、挠度进行了分析比较,使用现有规范的计算公式进行承载力验算。结果显示:空心钢管混凝土方案与原实心钢管混凝土方案相比,拱肋各杆轴力有明显减少,不同杆件、不同主拱圈截面弯矩有减少亦有增加,不同方案对挠度的影响不大,空心钢管混凝土构件均满足承载力要求。分析结果表明空心钢管混凝土代替钢管混凝土的新思想具有可行性,可以减小大跨度拱桥整体自重,减少混凝土用量,降低拱肋上、下弦杆轴力,在提高大跨度拱桥整体力学性能和经济性方面具有一定优势。     

UHPC加固受损混凝土斜拉桥主梁模型试验

基于超高性能混凝土(UHPC)的优异性能及其在混凝土结构抗弯加固中的应用成果，提出了采用配筋UHPC加固受损混凝土斜拉桥主梁的方法，由此开展了UHPC加固受损严重主梁的混凝土斜拉桥节段模型试验研究，以探究主梁加固后斜拉桥体系的受力性能。试验结果表明：UHPC加固混凝土斜拉桥主梁施工方式整体协同工作性能良好，UHPC层与原混凝土间未发生脱黏破坏；UHPC加固后，主梁开裂荷载较原未损伤主梁提升了79.9%,且UHPC层裂缝呈现数量多、间隙小及宽度细的特征，并可有效抑制原主梁裂缝发展，说明受拉UHPC层显著提高了加固后主梁的抗裂性能；不同主梁裂缝宽度工况荷载作用下，斜拉桥体系变形恢复较好，残余变形很小，且当主梁出现严重损伤时，该体系仍具有很好的受力性能；UHPC加固后，主梁的抗弯强度有一定程度提高，但不控制斜拉桥体系的极限承载力，主梁破坏时斜拉索应力为其极限强度的70.2%,斜拉索仍然具有一定承载力富余；UHPC加固后，主梁严重受损的斜拉桥体系刚度得到有效提升，主梁开裂前体系刚度较未损伤原主梁及灌浆加固后主梁分别提升了11.3%和29.5%;采用UHPC对混凝土斜拉桥主梁进行抗弯加固具有较大...     

南海紫洞大桥钢管混凝土斜拉桥的设计

系统叙述我国和世界上第一座特大跨径的钢筋混凝土斜拉桥－南海紫洞大桥的设计计算和试验研究。其主梁采用钢管混凝土空间桁架，单柱塔也采用钢管混凝土，采用顶推方法施工，其造价低于同跨径的混凝土连续刚构。结构轻型，施工方便，可用于更大跨径。     

舟山沈家门港小干岛主桥设计方案比选

根据小干岛主桥桥梁跨度、周边环境、施工方案等因素,提出了中承式钢管混凝土拱桥、独塔斜拉桥及双塔斜拉桥三种方案并进行设计。从景观、施工、经济、环境影响等方面比较了三种方案的优缺点,最终推荐中承式钢管混凝土拱桥方案,并总结了中承式钢管混凝土拱桥的结构特点,为类似桥梁设计提供参考。     

钢管混凝土拉索拱桥桥型结构特性分析

钢管混凝土拉索拱桥是在"桁式组合拱桥"的基础上将钢管混凝土拱桥、桁架拱桥、斜拉桥的技术特点综合起来,扬长避短,而构思出的一种新桥型。通过对全桥在恒载作用下变形和内力的分析研究,得出了该桥型的基本特点是以钢管混凝土拱肋受力为主的结构体系。     

混凝土填充高度对部分填充圆形钢管混凝土桥墩柱抗震性能影响的试验研究

为了研究混凝土填充高度对部分填充圆形钢管混凝土桥墩柱抗震性能的影响,根据混凝土填充高度的不同设计了4根桥墩柱试件,其中1根空钢管桥墩柱和3根部分填充圆形钢管混凝土桥墩柱。通过在桥墩柱顶施加恒定的轴向压力及水平低周往复荷载的拟静力试验获得各试件荷载-位移滞回曲线及破坏形态等试验数据。利用各试件荷载-位移骨架包络曲线和耗能能力等试验结果,分析了混凝土填充高度对该类桥墩柱抗震性能的影响。结果表明:混凝土的填充没有改变桥墩钢管局部失稳的破坏形态,但延缓了钢管失稳变形的发展;同时随着混凝土填充高度的增加极限承载力、延性、耗能能力等都有较大提高,达到极限承载力后,承载力下降随着混凝土填充高度的增加变缓,表现出良好的抗震性能。     

钢-混凝土结合梁桥的新结构形式

提出一种使钢桥更加经济的设计策略,即将钢、混凝土结构结合并在制造时尽量避免焊接.填充混凝土的钢管梁具有很高的强度和延性,能为桥梁提供经济、合理的解决方案.钢厂的产品或在制作过程中采用冷加工可以大大减少焊接工作量,所以应当在主梁中更多的采用.有5座采用钢管梁或冷加工钢梁的组合梁桥已经建成,并对这些桥的结构性能和强度进行了研究.这种桥梁已在一些目标工程的设计中采用.研究表明,新型组合桥梁的结构是经济、可行的.     

息县淮河大桥工程总体结构设计分析

本文以息县淮河大桥为工程背景,对比了采用105m下承式钢管混凝土系杆拱桥以及主跨100m,边跨75m钢管混凝土塔柱斜拉桥两种方案,确定钢管混凝土塔柱斜拉桥为推荐方案。介绍了斜拉桥的主梁、主塔、斜拉索以及基础的构造设计。并对结构的静力性能、动力性能进行分析,给出相关结论,有关经验可作为同类桥型设计的参考。     

复杂施工环境下新型钢管-混凝土组合桩设计关键参数优化研究

在大跨度钢箱梁斜拉桥步履式顶推施工过程中,需要在几条铁路线间搭设临时墩,存在施工空间小、地下水位高、工期紧的难题。该文以新疆阿克苏纺织大桥为研究对象,提出了钢管-混凝土组合桩设计方案,通过组合桩承载能力计算、钢管混凝土黏结力试验、钢管桩与人工挖孔灌注桩连接段黏结应力分析,优化了钢管桩的埋深以及钢管桩与人工挖孔灌注桩的连接长度等设计关键参数。     

钢管混凝土斜塔斜拉桥设计

金寨长征大桥主桥为(80+100)m斜塔斜拉桥。桥塔采用钢管混凝土组合结构,在钢管内部设置钢筋笼、钢管内壁焊接PBL纵向加劲肋及环向加劲肋,并灌注高性能混凝土,基础采用钻孔灌注桩;主梁采用钢箱结构;斜拉索呈扇形布置在中央分隔带内,单索面双排布置,斜拉索采用镀锌高强平行钢丝束,外层护套表面设置螺旋线以抑制风雨振;塔、墩、梁处钢-混结合段采用剪力钉、PBL连接键等,形成塔、墩、梁固结的约束体系。主桥采用临时墩辅助下的钢箱节段拼装方法施工。利用有限元软件对主桥进行整体结构计算,结果表明主桥的钢管混凝土桥塔、主梁、斜拉索应力均满足规范要求。     

自密实补偿收缩混凝土填充钢管约束 RC柱的轴压性能

为研究自密实(SCC)补偿收缩混凝土填充钢管加固桥墩的轴压性能,研配了自密实补偿收缩混凝土,将其作为混凝土短柱和钢管之间的填充混凝土。制作外包钢管填充自密实补偿收缩混凝土加固混凝土短柱试件,以有无钢管外包约束、填充层混凝土强度、混凝土柱高度、核心混凝土直径、钢管壁厚度以及填充层厚度为试验参数,探究其对试件破坏模式、荷载—竖向相对位移曲线、钢管荷载—应变曲线的影响。在一定范围内,增大钢管壁厚度和核心混凝土直径能大幅度提高极限承载力;填充层起黏结和传力作用,对非全截面加载试件极限承载力无显著影响。验证了Mander公式对试验模型有良好的预估效果。     

混凝土斜拉桥采用前支点挂篮悬臂浇注施工的中间索力确定方法

根据前支点挂篮的受力要求和混凝土主梁的受力情况综合确定混凝土斜拉桥的中间索力，即先根据前支点挂篮的受力要求确定混凝土斜拉桥中间张拉索力的允许范围(即上下限)，再利用上下限的平均值代入正装计算过程中进行计算，并根据混凝土主梁的受力情况在上下限范围内对中间索力作适当的调整，直到满意为止。     

日本新西海钢管混凝土拱桥的设计概况

新西海桥是日本历时8年多建成的大跨度钢管混凝土中承式拱桥,设计上考虑了钢管与混凝土的组合作用,并进行了钢管中混凝土填充性能的试验等方面的研究。介绍该桥的总体布置、主桥结构设计与施工以及混凝土填充试验。