基于地震作用的大跨度混合梁斜拉桥钢混结合点位置优化分析

针对大跨度混合梁斜拉桥抗震设计中钢混结合点合理位置选取的问题,以主跨730m的重庆万州长江三桥为例,采用有限元软件建立主桥计算模型,引入边跨混凝土主梁长度与边跨跨度之比η变量,计算4种方案(η分别为1.01、0.96、0.79、0.75)下结构的地震响应,研究不同η对全桥结构及结合段的地震响应变化规律,对地震作用下钢混结合点的位置进行优化分析。结果表明:改变钢混结合点的位置,边跨混凝土占比η减小时,塔根的地震内力响应减小、主梁跨中位移增大;钢混结合点的位置靠近桥塔和辅助墩时,钢混结合段的受力增大而变形减小;建议边跨混凝土占比η取0.94~0.96时为钢混结合点最优位置。     

石首长江公路大桥主梁钢混结合段设计及有限元分析

钢混结合段是混合梁构造的关键部位。结合石首长江公路大桥主梁结构特点及受力特性,及超大跨度斜拉桥主梁钢混结合段既有研究成果的基础上,拟定了该桥主梁钢混结合段构造,通过受力计算分析,验证该钢混结合段结构的安全性,并总结了石首大桥主梁钢混结合段的设计特点和先进性。     

极限边中跨比混合梁斜拉桥关键技术研究

以主跨716 m混合梁斜拉桥为例,对结构体系、钢混结合段位置、边跨压重设计、索塔基础设计等关键技术进行研究.针对全飘浮、半飘浮两种结构体系,从主梁受力、主梁刚度、施工方案等方面进行分析研究,大桥采用全飘浮体系,既可避免大悬臂横梁设置影响美观、受力不合理等问题,又能方便钢箱梁吊装,故最终确定采用全飘浮体系.对于钢混结合段位于边跨和中跨位置的选择,从成桥状态、运营状态、支反力、施工方案等方面进行论证,考虑结合段位于中跨侧会导致主梁恒载弯矩分布不理想,同时造成边跨过重且高支架施工风险较高,最终选择边跨侧距桥塔35 m位置.针对边跨压重设计,对铁砂混凝土压重和厚板混凝土设计两种方案进行比选,考虑厚板混凝土设计结构受力满足要求,而且无须压重固定措施,简化施工工序.     

鄂东长江公路大桥钢混结合段自密实混凝土的配制及施工技术研究

钢混结合段为鄂东长江公路大桥主梁的关键部位,对大桥的安全性、可靠性和耐久性非常重要.在系统研究普通自密实混凝土、微膨胀聚丙烯纤维自密实混凝土和钢纤维增强自密实混凝土三种C55高性能混凝土使用性能的基础上,优选出自密实钢纤维混凝土用于钢混结合段的配制方案,从钢混结合段施工实践中总结了保证浇筑质量的工艺措施及夏季施工的温控...     

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。     

混合梁斜拉桥主梁钢混结合段中的梁格模拟方法研究

对于混合梁斜拉桥的混凝土主梁与钢主梁而言,目前模拟方法较为成熟,而对于主梁钢混结合段而言,目前更多着眼于采用实体程序建立局部分析模型,而关于全桥模型建立中钢混结合段的模拟方法研究较少。基于此,本文主要针对主梁钢混结合段,依托梁格法与换算截面法,详细阐述了梁格法的模拟方法,该方法可以为同类型桥梁的模拟分析提供借鉴。     

鄂东长江公路大桥结构设计方案研究

为研究千米级混合梁斜拉桥结构设计,以鄂东长江公路大桥为依托,通过结构计算与试验模拟,从钢-混凝土结合段位置的选择、索距、桥塔、主梁、主梁钢-混凝土结合段等方面对该桥结构设计方案进行研究。结果表明:钢-混凝土结合段设置在中跨侧距桥塔中心12.5 m处,结合段位置主梁的变形和内力均较小;中跨标准梁段宜采用15 m索距,边跨宜采用7.5 m索距;该桥桥面以上塔高为180.5 m;索塔锚固形式采用钢锚箱方案,并设置弧形预应力筋减少和控制主桥索塔锚固区外壁裂缝;主梁采用PK断面,可充分发挥全截面的性能;采用优化的混凝土后设承压板的钢-混凝土结合段型式,应力和刚度过渡较为平顺。     

混合梁悬索桥钢混结合段局部应力分析

为了解混合梁悬索桥钢混结合段受力性能,为该类型桥梁的设计和科研提供参考,以某混合梁悬索桥工程为背景,采用有限元软件对该桥钢混结合段进行施工过程模拟,分析该部位在各施工阶段下的应力分布特点及变化规律.同时,建立边主梁结合段有限元模型,研究钢混结合段中剪力钉受力状态、结合段各部位传力途径和比例等.分析结果表明:该桥结合段钢结构、混凝土应力基本满足规范要求,仅在混凝土局部较小区域位置拉应力偏大,需要在构造上采取相应措施;结合段剪力钉最大受力为52.3 kN,小于规范限值,说明剪力钉静力承载力不控制结合段设计.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段设计关键技术

宜宾南溪（仙源）长江大桥主桥采用主跨572 m非对称混合梁斜拉桥。主跨及北岸边跨采用混合梁,南岸边跨采用混凝土主梁,南岸边跨与主跨间设置钢混结合段。该文针对钢-混结合段的位置、关键构造开展多方案研究,优先采用梁肋全截面连接承压传剪式过渡构造。并通过钢-混结合段现场静力模型试验、破环模型试验及浇筑试验验证结构合理性和施工的可实施性。现场模型试验及结构分析的对比研究表明：宜宾南溪（仙源）长江大桥钢-混过渡段的结构构造设计合理,刚度平顺、受力安全可靠、施工可行,可为同类桥梁建设提供有益借鉴与指导。     

混合体系斜拉桥钢混结合段试验模型研究

为研究大跨混合体系斜拉桥中主梁钢混结合段对结构受力的影响,把握其受力特性及传力机理,首先结合整体杆系模型,分析了结合段不同位置对结构整体受力的影响,提出了结合段位置的设计原则;并制作了该桥无格室后承压板式钢混结合段1∶3试验模型,完成了标准组合、1.0倍和1.6倍承载能力基本组合3个工况下的静力加载试验,获得了模型钢梁、混凝土梁和结合部位的应力应变、变形分布情况;建立了空间实体有限元计算模型对其进行了应力分析,采用应力积分方法获得了结合段各部位的传力比例。结果表明:各试验工况下,试验模型没有出现开裂,各部位应力结果均小于理论分析值,应力从钢梁段至混凝土梁段平稳传递,表明钢混结合段结构和构造设计合理,安全储备足够。可为类似工程提供参考。     

云南省六库怒江大桥加固设计方案研究

在运营20多a后,某大跨径变截面连续梁桥主梁出现了较严重的裂缝及跨中下挠现象,影响桥梁的结构安全及正常使用。本文结合该桥的荷载试验结论以及原桥设计状况的复核计算,对主梁病害成因进行了深入分析,在此基础提出中跨张拉体外预应力加固和中跨跨中增设钢桁架两种加固方案,经加固效果、施工难易程度及经济性等方面的对比分析,推荐合理的加固方案。     

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。     

混合连续梁钢混结合段力学性能研究

以平申线航道(上海段)整治工程中泖港大桥为工程背景,建立组合桥面板钢-混凝土梁结合段板壳实体有限元模型,进而分析实桥结构结合段及两侧主梁应力分布、受力特点以及钢混结合段的荷载传递机理。在实桥有限元模型基础上,针对纵向预应力、连接件数量、连接件刚度,对模型进行系列参数化分析,总结上述参数对结合段力学性能的影响,为今后钢混结合段结构设计提供依据。     

G3铜陵长江公铁大桥主梁合龙施工方案

G3铜陵长江公铁大桥主桥为跨径布置(127.5+131+988+131+127.5) m斜拉-悬索协作体系桥,结合斜拉-悬索协作体系桥结构特点,提出主梁跨中合龙和交叉区合龙2种方案。对于跨中合龙方案,无法实现直接跨中合龙,可采取合龙口两侧主梁压重或设置临时吊索施工措施进行合龙口调整实现跨中合龙,当采用压重措施时,全桥需压重2 450 t;当采用设置临时吊索措施时,全桥共需设置临时吊索44根。对于交叉区合龙方案,提出采用插值计算方法寻找主梁最优合龙口,该桥最优合龙口位于从桥塔往中跨方向第3根吊索之下,在交叉区最优合龙口合龙主梁不需要采用其它措施,合龙口两侧主梁线形可自动匹配。从结构受力、施工便捷性、工期等方面对2种方案进行对比,结果表明：主梁合龙口设置于交叉区时主梁受力较小,无需压重或设置临时吊索,且由于斜拉段和悬吊段主梁可以同步吊装,节约工期,因此该桥主梁采用交叉区合龙方案。大桥主梁推荐施工方案为先边跨钢梁顶推施工,再主跨钢梁单悬臂架设及缆载吊机吊装,最后在交叉区合龙。     

江西吉水赣江二桥工程总体设计

吉水赣江二桥工程桥梁全长1310 m,主桥采用跨径为2×110 m的独塔斜拉桥,江中引桥采用40 m标准跨径预应力混凝土预制小箱梁桥,陆上引桥采用预应力混凝土大箱梁桥。斜拉桥采用预应力混凝土双肋式主梁、双索面斜拉索,主塔上塔柱采用钢结构,下塔柱采用混凝土结构,中间设置钢混结合段。钢混结合段采用有格室后承压板形式,钢与混凝土间通过焊钉和开孔板连接件结合。为研究其受力性能,进行了缩尺比为1:3的模型加载试验。试验结果表明,该桥结合段受力合理。重点介绍该工程总体设计、科研试验及主塔技术特色。     

太原市机场路祥云桥主桥总体设计

太原市祥云桥主桥,采用空间异形钢塔柱独塔斜拉桥,建筑造型优美,结构设计复杂。桥梁总体设计从桥梁建筑造型分析,桥梁合理跨径布置,主梁钢混结合段位置选取,辅助墩的设置与否,塔梁连接形式选择,斜拉索布置等方面进行了周全的设计。是建筑设计与结构设计较好融合的典型案例。桥梁于2010年7月通车运营。根据静、动载试验,其测试结果与桥梁设计计算结果相符,满足设计标准,符合规范要求,桥梁结构性能良好、安全可靠。     

斜拉桥钢混结合段钢主梁单元原位组拼施工技术

澜沧江大桥主桥设计采用混合式叠合梁斜拉桥结构形式,对于斜拉桥钢混结合段钢主梁单元的安装施工,受场地条件和吊装设备的限制,无法采用梁单元整体起吊安装,结合工程现场的实际工况条件,采用支架原位组拼的方式进行施工。本文以澜沧江大桥钢混结合段钢主梁单元安装施工为依托,对钢混结合段钢主梁单元的原位组拼施工组织设计和应用进行分析说明,为以后类似桥梁工程施工提供经验借鉴。     

大跨混合体系斜拉桥钢混结合段设计与试验分析

钢混结合段是混合体系斜拉桥结构中的关键部位,构造布置和受力均很复杂,是大桥设计中的关键。为研究钢混结合段的受力和变形状态,该文首先分析了钢混结合段位置的确定原则和构造细节的受力特点、布置原则,结合一座大跨混合体系斜拉桥,介绍钢混结合段的设计细节,并采用相似比1∶3设计和制作了大比例模型,分标准组合、承载能力组合、1.6倍承载能力组合共3种工况,分16级进行了加载测试,考察了钢混结合段钢与混凝土构件的应力状态,验证了设计的科学性和合理性。     

宜宾盐坪坝长江大桥宽桥面组合梁设计

宜宾盐坪坝长江大桥为主跨480 m的混合梁斜拉桥,中跨为钢混组合梁、边跨为预应力混凝土梁,钢混结合段设置在索塔附近中跨侧10.5 m处,中跨桥面宽度为40 m,双向6车道。钢混组合梁由钢主纵梁、钢横梁、小纵梁、预制桥面板、现浇桥面板几部分构成。通过分析研究,钢混组合梁采用双钢箱梁+混凝土桥面板断面型式,外侧腹板处高度为3.5 m,桥轴线处高度为2.9 m;节段长度为10.5 m、11.1 m,合龙段长7 m,钢横梁间距为3.5 m、3.7 m;混凝土桥面板厚度为26 cm,索塔附近加厚至28 cm,腹板附近局部加厚至40 cm;索梁锚固采用钢锚箱,设置在钢箱梁内部。空间计算结果表明:钢主纵梁、混凝土桥面板、钢横梁的应力均控制在合理范围内;汽车荷载作用下,主梁竖向挠度最大值为-340 mm,刚度满足要求。     

混合式斜拉桥钢混接合段的优化研究

桃夭门大桥是主跨580 m的7跨连续半漂浮体系混合式斜拉桥,在技术设计阶段桥型比选中,从结构受力性能合理、施工工艺简单以及造价经济等方面对钢混接合段的位置和形式进行了比选研究,确定了接合段位置为伸入中跨16.7 m、接合段形式为填充混凝土后面钢板式,并进行了主梁钢混凝土接合段模型试验研究,验证了设计的科学性和合理性,对同类桥型的设计具有借鉴意义。