大跨度钢箱梁焊接变形计算分析

对大跨度钢箱梁焊接变形计算分析的方法和原理进行了归纳总结,采用有限元软件进行了系统的计算.以上海中环线汶水路高架桥工程为例,对大跨度钢箱梁焊接变形计算分析的方法和原理进行了系统的论证,实际施工的结果证明了该方法的可行性.     

焊缝层数对斜拉桥锚拉板焊接残余应力影响

锚拉板是斜拉桥的重要受力构件,其残余应力直接影响桥梁的疲劳寿命。实际锚拉板焊接施工时,每条焊缝均采用一定厚度的焊层进行焊接,具体焊层数和焊层厚度常依据经验确定且波动较大。因此,在探究焊缝层数和焊层厚度的优化取值上对斜拉桥锚拉板焊接残余应力的影响进行分析。首先根据斜拉桥锚拉板的实际焊接工艺,利用ANSYS软件建立了对接钢板和锚拉板的焊接有限元模型,进行了残余应力分析与试验验证。然后基于验证后的模型对实际锚拉板的焊接过程进行了残余应力分析,并探讨了不同焊缝层数对锚拉板焊接残余应力的影响,得出了具有工程实用价值的结论。     

安庆长江公路大桥主桥方案比选

该文介绍了安庆长江公路大桥主桥的方案构思和方案设计,提出了四种适合该桥建设条件的桥型方案,为选择主桥方案奠定基础。重点对主跨为495～520m范围内的斜拉桥方案的难点及特点进行分析研究,分别为:第一桥型方案,主桥为扁平箱梁断面预应力混凝土斜拉桥;第二桥型方案,主桥为梁板式断面预应力混凝土斜拉桥;第三桥型方案,主桥为全焊扁平流线形封闭钢箱梁斜拉桥;第四桥型方案,主桥采用五跨叠合梁斜拉桥。经过充分比较和论证后,最终确定主跨为510m全焊扁平流线形封闭钢箱梁斜拉桥。     

大跨度斜拉桥扁平钢箱梁悬臂拼装截面变形分析

以苏通大桥斜拉桥双吊机八支点悬臂拼装施工方案为背景,介绍混合有限元法在箱梁拼接断面的相对变形分析中的应用和计算结果。该方法可以同时考虑悬臂体系箱梁整体受力和钢箱梁的纵向与横向局部受力及其对箱梁截面变形的影响。计算结果可供大跨度斜拉桥钢箱梁的设计和悬臂施工参考。     

自锚式悬索桥先斜拉后悬索的体系转换模拟

针对大跨度自锚式悬索桥跨越通航流域时不能采用常规支架法施工主跨钢箱梁的问题,提出了"先斜拉,后悬索"无支架法的总体施工方案,即先形成临时斜拉桥,再进行斜拉桥向悬索桥的体系转换。以600 m超大跨度的鹅公岩自锚式悬索桥为分析案例,采用无应力状态控制法实现了两种独立缆索支撑体系——临时斜拉桥和自锚式悬索桥共存。通过体系转换方案比选出推荐方案,表明临时斜拉桥成桥后可充分利用斜拉索的材料强度进行补张拉工作后再进行体系转换工作,可降低主缆与主梁的高差,从而减少了吊索张拉次数和接长杆长度,体系转换方案得以优化。经ANSYS有限元模拟由斜拉桥向悬索桥的体系转换过程,其结果与设计预期目标吻合较好,给出了该方案实施下主缆、主梁、临时钢塔、主塔、吊索和斜拉索在各施工步骤下的反应,并得到以下结论:(1)"先斜拉,后悬索"的总体施工方案可解决大跨度自锚式悬索桥无法使用支架法的施工问题;(2)通过调整体系转换前的主梁线形,可大幅度降低体系转换难度;(3)对于几何非线性显著的斜拉桥向悬索桥体系转换过程中,吊索张拉方案、斜拉索力调整和拆除时机顺序等问题的确定至关重要。     

太原北中环桥主桥钢箱梁架设安装施工技术

太原北中环桥主桥为对称五跨反对称五拱非对称索面斜拉桥,主桥主梁采用整体宽幅钢箱梁结构,由于受桥梁周边环境、运输条件制约,同时在2个月内必须完成全部安装、焊接成型工作,因此需专门研究钢箱梁快速、高效、安全可靠并适应现场条件的安装施工技术。该施工技术通过将五跨钢箱梁分为2种安装方案,2-5#墩场地运输条件较好,采用块单元制作运输吊装、在5#墩后设拼装平台组焊为整体节段,2-5#墩间设滑移支架将钢箱梁节段拖拉滑移到位,再进行支座安装、环焊缝组焊成型的方案;0-2#墩受汾河河道影响,无法采用拖拉滑移方案,在0-2#墩间设拼装支架,采用原位板单元吊装、组焊成型的方案。该技术具有灵活采用2种安装方案,充分利用现代化大型设备、工厂化整体制造运输、安装组合方便快捷、工程质量可靠等多项优势,可供类似环境和工期压力较大的钢箱梁安装施工借鉴和采用。     

分离式钢箱梁不同横梁构造方案计算和比选研究

分离式钢箱梁逐步在大跨度悬索桥和斜拉桥中得到应用。针对分离式钢箱梁的连接横梁相对薄弱、构造复杂等特殊性,采用有限元软件ANSYS建立空间有限元计算模型,研究对比不同横梁构造方案的详细受力情况。通过计算分析,掌握分离式钢箱梁受力性能,使结构处于安全的受力状态,从而达到优化设计的目的,为同类桥梁设计提供参考。     

杭州湾跨海大桥北航道桥钢箱梁安装技术

杭州湾跨海大桥北航道桥为五跨连续半飘浮体系钢箱梁斜拉桥,介绍北航道桥钢箱梁安装工艺.钢箱梁的工地连接采用栓焊连接,顶板U肋采用高强螺栓连接.斜拉索采用无应力长度及钢箱梁焊接时的顶、底板缝宽来控制钢箱梁的线形及应力,避免了多次张拉、调索的方案,简化施工,缩短了工期.     

钢箱梁斜拉桥主梁翘梁事故分析及处理

某主桥跨径为(135+110)m的独塔单索面钢箱梁斜拉桥在钢箱梁拼焊完毕、自桥塔向两侧依次张拉斜拉索至边索时,突发主梁翘起事故。为分析事故原因,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,采用多因素组合分析法研究各种温度作用对主梁翘起事故的影响。结果表明:导致斜拉桥主梁翘梁事故的主要原因是不合理的主梁拼焊工艺(拼焊时依次焊接底板、腹板和顶板)导致钢箱梁焊接温差达-33.3℃,并在钢箱梁内形成长期的温度次内力。因此,考虑该焊接温差,根据有限元计算结果制定了调索方案,通过调整两侧斜拉索索力使主梁回落。     

鸭绿江界河公路大桥主桥桥型方案比选

鸭绿江界河公路大桥是连接朝鲜的跨国性重要工程,结合桥址处实际工程条件,选取双塔双索面钢箱梁斜拉桥[跨径布置为(86+229+636+229+86)m,采用现浇H形桥塔]和双塔双索面钢-混结合梁斜拉桥[跨径布置为(87+228+636+228+87)m,采用现浇倒Y形桥塔]2种桥型方案进行比选.采用平面杆系程序桥梁博士V3.2.0分别建立2种方案的有限元模型,按整体成型对桥梁成桥阶段及运营阶段进行整体受力分析,并对2种方案的施工便利性、耐久性及经济性进行对比分析.分析结果表明,钢箱梁斜拉桥结构受力较优,且其施工便利、工期较短、抗震性能好,因此该桥最终确定采用五跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥方案.     

大跨度斜拉桥桥面吊机拼装施工安全控制研究

大跨度斜拉桥钢箱梁常采用桥面吊机悬臂拼装施工方法,吊装过程通常为高空作业,保证此法施工过程的安全极为重要。为了研究大跨度斜拉桥主梁在使用桥面吊机悬拼时的安全性,为此类桥的安全施工提供理论依据。本文以某大桥为工程背景,首先采用大型有限元计算软件对桥面吊机的结构内力进行仿真分析,得到桥面吊机关键部位的内力分布特点;然后介绍了大桥主梁使用桥面吊机悬臂拼装的施工过程,并对施工过程中关键部位的应力、主梁姿态进行监测,最后给出采用桥面吊机拼装施工的相关安全性措施,相关结论可为类似项目提供参考。     

超大跨径斜拉桥钢桁梁与钢箱梁结构的对比分析

以某主跨为800m的钢桁梁斜拉桥为工程背景,依据承载能力极限状态下主梁应力相似原则比较了钢箱梁斜拉桥设计方案,对两桥的力学性能、施工方案、钢混结合段构造和材料经济性进行对比。结果表明,钢桁梁和钢箱梁活载挠度与跨径之比分别为1/1 171和1/712;最小整体弹性稳定系数分别为6.622和7.188;前者用钢量比后者多32.2%;钢桁梁方案钢混结合段更适合采用无格室构造。钢桁梁结构刚度较钢箱梁大,施工中对桥位处交通条件要求低,但是稳定性不如钢箱梁,在设计中要注意索塔附近局部稳定和钢混结合段应力集中问题。分析结果可为超大跨度斜拉桥主梁方案设计提供参考。     

砼斜拉桥挂篮受力分析

大跨度砼斜拉桥一般采用挂篮现浇施工,挂篮的设计分析是重点。文中以某大跨度砼斜拉桥为例,采用ANSYS软件对挂篮结构整体变形和应力应变进行分析计算。结果表明,挂篮整体受力性能较好,变形数据可为施工阶段目标参数控制提供依据。     

上跨铁路站场咽喉区连续钢箱梁设计与施工

呼和浩特市巴彦淖尔路快速路跨越跨呼和浩特西站场咽喉区,共需跨越16股道,为选择合理桥型方案,尽量减少对运营铁路和地面道路的影响,分别对顶推连续钢箱梁、转体斜拉桥方案进行比选,并介绍连续钢箱梁结构设计和顶推施工步骤,建立了有限元模型,对桥梁运营及施工阶段结构受力进行分析。研究结果表明,顶推连续钢箱梁方案经济合理,结构受力满足规范要求,为同类型桥梁设计及施工提供参考。     

剪切变形对制造线形和安装线形的影响

为了研究剪切变形对悬臂拼装钢箱梁桥主梁制造线形和安装线形的影响,更好地设计成桥状态。该文通过有限元方法计算钢箱梁截面的剪应力不均匀系数,并与钢箱梁板壳单元实体模型进行对比。结果表明：有限元软件计算的剪应力不均匀系数精确可靠,经过简单的模型计算,指出剪切变形使得主梁制造线形和主梁安装线形发生改变,忽视剪切变形会影响新旧梁段上、下翼板的拼装缝,最终影响成桥线形的平顺性;对比采用悬臂拼装的某大跨度斜拉桥考虑剪切变形前、后主梁制造线形和主梁安装线形的变化,指出剪切变形对制造线形和安装线形的重要性。     

大跨度连续钢箱梁大节段安装施工技术研究

连续钢箱梁桥由于多种优点而在高架桥梁建设中被广泛应用,所以大跨度连续钢箱梁的施工控制也越来越重要。基于大跨度连续钢箱梁节段施工常采用立柱式支架作为临时支撑的现状进行分析讨论,通过有限元软件对结构的内力求解,对临时支撑进行了设计与验算,指出安装施工过程中的线形控制、临时连接、位移微调、地基处理、焊接工艺等控制技术,为同类工程施工提供参考。     

海上大跨度斜拉桥渡台风致振动控制研究

为确保在建海上大跨度斜拉桥在台风期施工时安全渡台,以宁波舟山港主通道项目舟岱大桥南通航孔桥为背景,对大跨度斜拉桥钢箱梁悬臂施工状态下的抗风措施及其抗风性能进行研究.对于台风来临前未能合龙斜拉桥钢箱梁,在钢箱梁两悬臂端采用10组由7根φ15.2 m m钢绞线组成的抗风索相连作为约束,并在桥塔位置加设横向、纵向钢管连接钢箱...     

结构参数变化对大跨度斜拉桥动力特性的影响分析

以武汉西四环汉江特大桥为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立斜拉桥空间动力学分析模型,分析二期恒载变化、拉索损伤和拉索断裂等结构因素变化对大跨度斜拉桥动力特性的影响。结果表明,二期恒载的变化和少数拉索的断裂对大跨度斜拉桥动力特性的影响很小,但拉索损伤会导致大跨度斜拉桥振动频率发生较显著变化,其中拉索有效面积的变化对斜拉桥动力特性的影响最显著。     

鹅公岩轨道专用桥加劲梁施工体系转换方案比选

重庆鹅公岩轨道专用桥为主跨600m的双塔双索面自锚式悬索桥,全桥采用"先梁后缆"法施工。由于跨中钢箱加劲梁无法采用支架法施工,提出了"先斜拉,后悬索"的总体施工方案。为选择合理的体系转换方案,保证施工安全,对2种方案(方案1:临时斜拉桥成桥后直接进行体系转换;方案2:临时斜拉桥成桥后,先对斜拉索进行补张拉,再进行体系转换)进行比选,通过张拉设备、吊索张拉次数和接长杆的长度等方面综合比选,选择方案2。利用ANSYS软件进行全桥结构体系转换过程数值模拟仿真分析,结果表明,采用方案2施工,加劲梁及主缆的线形有限元分析结果与设计预期目标吻合较好。     

金华江大桥索塔锚固区节段足尺模型试验研究

斜拉桥的拉索锚固区是斜拉桥的关键部位，其受力相当复杂。目前我国大跨度斜拉桥索塔锚固区开始采用大吨位小半径环向预应力体系，该体系突破了现行《公路桥涵设计规范》的规定。金华江大桥采用了在箱型截面内布设大吨位小半径环向预应力体系的斜拉桥索塔结构。介绍了金华江大桥索塔锚固区节段足尺模型试验研究的主要方案、方法，并进行了空间有限元分析，给出了有限元空间分析值及与试验实测值的比较成果，得到了一些重要结论。最后对施工和设计提出了若干建议。