大跨叠合梁斜拉桥的索梁锚固形式及疲劳性能研究

钢或钢混斜拉桥结构中索-梁锚固结构是斜拉桥受力的关键部位,其结构设计的安全与否直接关系到整个大桥的安全。该文首先介绍了常见的4种索梁锚固构造:锚箱式、耳板式、锚管式、锚拉板式以及各自的应用场合,并以一座混合体系叠合梁斜拉桥为例,详细介绍了锚拉板式结构的结构布置特点,同时为了验证锚拉板结构的疲劳性能,进行了足尺疲劳模型试验,完成了300万次疲劳加载,根据实测的应变和变形结果,评估了锚拉板结构疲劳的可靠性,并分析了其传力机理和应力集中现象。     

湛江海湾大桥索梁锚固结构的疲劳试验研究

斜拉桥索梁锚固区受力复杂,特别是在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。该文主要介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验进行介绍,结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构的疲劳性能,对锚拉板式索梁锚固结构耐久性做出了评价,并对锚拉板的设计提出建议。     

自锚式悬索桥中钢混结合段的结构性能与设计方法

自锚式悬索桥是目前应用较为广泛的中大跨径桥型,钢混结合型式在索塔和加劲梁中的应用,极大地拓展了其应用跨径,并改善了受力性能。论文总结钢混结合在自锚式悬索桥中的主要应用,并以钢混结合段受力机理为出发点,提出了针对结构受力型式的钢混结合段设计方法和过程,可以在给定受力模式下,突出设计要点和构造方式,使得钢混结合段传力平顺、受力安全。     

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。     

石板坡长江大桥钢混结合段局部应力分析

结合石板坡长江大桥的设计及施工特点,运用大型有限元软件ANSYS建立了石板坡大桥钢混结合段结构分析的空间有限元模型,钢箱梁用shell63壳单元模拟,混凝土箱梁用solid95实体单元模拟,预应力钢绞线用link8单元模拟,并采用约束方程模拟预应力筋和混凝土间的粘结作用.根据运营过程中的最不利荷载工况,分析了钢混结合段在4种工况下的应力状态,检验了设计的安全性与合理性.结果表明,除钢箱梁锚垫板下预应力管道支承钢板以及与混凝土箱梁结合面折角处存在应力集中现象、部分拉应力超出混凝土的抗拉强度外,结构总体受力合理,内部应力满足设计要求;鉴于钢混结合段的构造与受力都很复杂,建议在此部分的混凝土箱梁采用钢纤维混凝土作为加强措施.     

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.     

佛山平胜大桥钢混结合段设计

针对佛山平胜大桥钢混结合段的受力特点,采用PBL剪力键作为其主要的连接构件,进行了详细的构造设计和空间局部应力分析,确保结构安全可行。通过钢混结合段PBL剪力键和栓钉对比推出试验和钢—砼结合段1∶4缩尺模型试验验证,采用PBL剪力键作为钢混结合段及组合结构主要的连接构件的设计理念是科学可行和合理的,应得到广泛应用。     

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。     

钢混结合段桥面铺装方案研究

为了解钢混结合段铺装结构的受力特征,设计出科学合理的铺装结构,以永川长江大桥——(64+2×68+608+2×68+64)m七跨连续半飘浮体系双塔混合梁斜拉桥为例,采用理论计算与试验研究相结合的方法,对钢混结合段采用环氧沥青混凝土、浇注式沥青混凝土铺装方案的结构受力特性进行分析,结合2种方案的优点,研究出灌注式环氧树脂混凝土铺装结构。分析结果表明:相对于钢箱梁段,钢混结合段铺装对铺装混凝土的耐疲劳性能要求不高,但对防水粘结层的粘结和抗剪性能有较高要求。灌注式环氧树脂混凝土铺装结构是将环氧树脂灌入已经铺装好的沥青混合料中,具有较高的力学强度和耐疲劳性能。实桥使用效果证实了该铺装结构设计合理、工艺可行。     

佛山平胜大桥钢混结合段设计

针对佛山平胜大桥钢混结合段的受力特点,采用PBL剪力键作为其主要的连接构件,进行了详细的构造设计和空间局部应力分析,确保结构安全可行.通过钢混结合段PBL剪力键和栓钉对比推出试验和钢一砼结合段1:4缩尺模型试验验证,采用PBL剪力键作为钢混结合段及组合结构主要的连接构件的设计理念是科学可行和合理的,应得到广泛应用.     

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。     

朝阳新城东街大桥索塔设计

根据景观需要,朝阳新城东街大桥主桥索塔采用了工程应用较少的钢箱结构"V"形拱塔,顺桥向呈"V"字形,横桥向为椭圆拱形。该文主要对该桥索塔的景观构思、荷载的传递以及力的平衡关系、结构的整体受力、锚箱以及钢混结合段局部受力进行了介绍与分析。     

基于SolidWorks和ANSYS的斜拉桥索梁锚固结构参数化设计与有限元分析

结合工程实例,以钢锚箱式和锚拉板式2种常见的斜拉桥索梁锚固结构为例,利用SolidWorks软件完成三维参数化设计、ANSYS软件完成了锚固结构的受力分析。通过将SolidWorks建模和ANSYS分析有效结合,提高了索梁锚固结构的设计和计算分析效率。总结并比较了钢锚箱式和锚拉板式2种锚固结构的受力特点及传力机理。     

瓯江大桥钢混结合段局部受力分析

运用大型有限元软件ANSYS对瓯江大桥主桥钢混结合段在运营过程中最不利荷载工况下的应力状态进行了分析。分析结果表明,除钢箱梁锚垫板下预应力管道支承钢板以及与混凝土箱梁结合面折角处存在应力集中现象、部分拉应力超出混凝土的抗拉强度外,结构总体受力合理,内部应力满足设计要求。针对钢混结合段的构造与受力复杂情况,对此部分的混凝土箱梁采用钢纤维混凝土作为加强措施。     

斜拉悬索协作体系桥梁塔-基钢混结合段受力分析

为了解斜拉-悬索协作体系桥梁塔-基钢混结合段受力情况，根据某实际工程，利用ANSYS软件建立塔-基钢混结合段的三维实体有限元模型，分析计算其在最不利荷载工况下的力学特性。结果表明：运营阶段的作用效应组合工况为塔-基钢混结合段受力最不利荷载工况；塔-基钢混结合段的钢箱部分受力呈近承台面应力水平低、近结合段上分界面应力水平高的分布规律，钢箱部分最大Mises应力小于材料屈服强度；主桥塔钢箱内填混凝土在钢混结合段上分界面处及与承台顶面交界面因尺寸突变均出现小范围点状拉应力集中，峰值达8.5 MPa；最大主压应力为16.8 MPa，均小于规范限值。在不考虑极少位置应力集中开裂的情况下，塔-基钢混结合段受力安全。     

自锚式悬索桥钢-混结合段局部受力分析

为了解自锚式悬索桥钢-混结合段局部应力分布和连接件受力特点及是否满足设计要求,以怀化市高堰西路舞水自锚式悬索桥为背景,建立该桥钢-混结合段局部分析精细化空间有限元模型。对最大轴力、最大竖向弯矩、最大竖向剪力等力学性能进行分析,研究钢结构、混凝土及螺栓等主要受力构件应力分布和受力情况。结果表明,钢-混结合面处内力值较大,除混凝土拉应力值超限外,结合段钢结构及螺栓应力安全,建议对于应力水平高的混凝土结构局部优化配筋,增加构造钢筋。研究成果可为同类桥梁设计、施工提供技术参考。     

组合式锚拉板索梁锚固构造在混凝土斜拉桥中的应用研究

为了解组合式锚拉板索梁锚固构造在混凝土斜拉桥中的受力特性,以某(34+81+115)m跨铁路斜拉桥为背景进行研究。该构造由钢拉板、预埋混凝土梁内的工字型钢构成,工字型钢与混凝土采用PBL键及剪力钉连接。采用有限元软件,建立锚拉板及索梁锚固区有限元数值模型,分析了钢拉板、锚固区混凝土、预埋工字型钢的受力状态,并通过模型试验验证了关键焊缝的抗疲劳性能。结果表明:钢锚拉板与锚拉筒连接焊缝圆弧过渡处附近有较明显的应力集中现象;锚固段混凝土顶部(第一排PBL键以上至梁顶范围)主拉应力较大,超出混凝土的抗拉强度;各主要焊缝疲劳试验均没有发现宏观裂纹,满足抗疲劳设计要求;该构造为混凝土斜拉桥索梁锚固提供了一种解决方案。     

独塔混合梁斜拉桥总体设计及关键技术研究

以一座独塔柱混合梁斜拉桥为工程背景,大桥具有结构不对称度高、钢混结合段受力复杂、斜拉索锚固方式多样、抗震烈度高等设计特点和难点,通过采用UHPC混凝土、PSB930高强螺纹钢筋、低回缩锚具新型材料,采用综合调索方法、有限元分析方法、抗震措施等技术手段,采用预应力二次张拉施工工艺,科学地解决了独塔混合梁斜拉桥的多项关键技术难题,达到结构受力合理、安全可靠的目的,为同类型桥梁设计与研究提供了思路。     

钢-混凝土混合连续梁桥钢混结合段局部分析及检测

钢-混凝土连续梁桥作为一种新型的组合结构,将主跨部分梁段采用钢结构代替传统的混凝土结构,以达到降低桥梁结构自重,增大跨越能力,改善结构的受力性能。在钢-混连续梁中钢混结合段为该结构的关键点。以某钢-混凝土连续梁桥为背景,对钢混结合段建立空间有限元模型进行局部应力分析,并结合对该桥荷载试验的检测结果,分析钢混结合段的受力情况,评价其技术状况。     

铁路混合梁斜拉桥索梁钢锚箱受力分析与试验研究

宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥为主跨468m的混合梁斜拉桥,基于双线铁路活载重、桥面窄、列车运营安全性和旅客乘坐舒适度要求高,研究采用了一种新型双挑式索梁钢锚箱,集结构功能与风嘴功能于一体,相比传统单挑式锚箱具有抗弯抗扭刚度大、疲劳性能优良的特点。为系统分析新锚箱结构受力特性,通过建立有限元模型,分析索梁钢锚箱的受力特点与传力特性,并制作1∶1足尺局部钢锚箱模型,进行200万次疲劳验证试验及100万次疲劳破坏试验。研究结果表明,双挑式索梁钢锚箱应力与荷载呈线性关系,试验模型未发现裂缝,验证了结构设计的合理性和安全性,是一种适用于双线铁路大跨度斜拉桥的合理索梁钢锚箱形式。