中小跨径钢混组合梁桥设计标准化关键参数研究

基于江苏省公路中小跨径桥梁的特点,以双向六车道30 m跨径的钢混组合结构桥梁为研究背景,对钢混组合板梁桥的设计标准化关键参数进行分析。针对不同关键构造参数与尺寸的桥型建立有限元模型,以横向分布系数、桥面板横向承载力和钢主梁应力作为参数分析对比标准,研究其合理截面与合理构造。数值仿真结果表明:横向分布系数主要受主梁间距与悬臂长度影响,桥面板横向承载力主要受桥面板厚度、主梁间距、主梁高度影响,钢主梁应力主要受主梁间距、主梁高度影响。综合以上参数分析结果,桥面板厚度取0.25 m,主梁间距取3 m,悬臂长度取2.0 m,横梁间距取5 m,主梁高度1.65 m时为最优方案。     

中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析

为提升中小跨径桥梁的建设品质,探讨钢-混凝土组合梁桥在中国推广应用的适应性,以美国的冷弯卷边U形钢板组合梁、工字形钢板组合梁通用图以及中国交通运输部的装配式预应力混凝土空心板梁、T梁和小箱梁通用图为依据,采用对比方法,分析了5个相近跨径桥梁上部结构的混凝土和钢材每平方米用量、预制单元吊装质量以及施工便利性、构件可更换性和质量可控性等指标;并在此基础上提出以材料、截面形式、构造和体系为控制指标的中小跨径高性能组合梁桥的内涵。经济性对比表明:5~20m范围内小跨径桥梁,冷弯卷边U形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土空心板梁的1/5左右,钢材用量基本持平;20~40m范围内中等跨径桥梁,工字形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土T梁和小箱梁的1/3~1/2,钢材用量为装配式预应力混凝土梁的1.5倍左右。技术性对比表明:组合梁桥工业化程度高,质量可控性高;单元质量轻,拼接和连接构造简单,施工速度快;多主梁体系冗余度高,构件更换方便、快捷。采用设计、施工和管养一体化与信息化技术,结构与附属设施一体化技术,可建造充分发挥组合梁桥结构高承载性、承灾性和施工高效性的高性能组合梁桥。     

新型拱式钢筋混凝土梁桥优化设计方案研究

拱式钢筋混凝土梁桥(HCB)是近年国际上兴起的一种环保、美观的新型桥梁,国内尚无工程实例。为探索该类桥在国内推广应用的技术可行性,按照我国相关规范针对HCB结构尺寸和配筋方案进行了16m跨径HCB试设计,建立整桥实体有限元模型,研究结构尺寸参数对HCB基本受力性能的影响,指出设计主要控制因素;利用ANSYS优化模块得到优化设计方案,对优化方案的延性进行了研究。结果表明:试设计方案力学性能满足有关规范要求,设计控制因素包括拱顶内力和主梁挠度;优化后混凝土用量相比同跨径标准预应力空心板梁可节约33%,表明该类桥梁可行合理;HCB延性与底部水平抗拉钢筋数量和拱肋纵筋数量正相关。     

甬台温高速公路中小跨径桥梁拼宽方法研究

针对我国高速公路工程中桥梁扩宽中存在的问题,以甬台温高速公路工程中小跨径桥梁拼宽为例,分别对空心板梁桥、T梁桥和小箱梁桥的拼宽方法进行了阐述和探讨,对于今后类似将要进行高速公路拓宽的工程也有着十分重要的指导意义。     

悬挂式单轨交通小半径曲线轨道梁截面形式比选研究

为合理选择悬挂式单轨交通小半径曲线轨道梁的截面形式,以某最小过弯半径100 m、跨径20 m的轨道梁桥为研究对象,基于多体动力学,采用ANSYS软件分别建立开口薄壁形、单侧箱形、顶箱形、顶箱+侧箱组合形截面曲线轨道梁模型,进行经济性及车-桥耦合动力响应比较。结果表明：综合考虑用钢量及轨道梁截面横向惯性矩的提升效果,顶箱形截面性价比最高;轨道梁采用顶箱形截面时列车平稳性最好,其次为开口薄壁形截面及顶箱+侧箱组合形截面,单侧箱形截面列车平稳性最差;对于轨道梁跨中竖向动位移,采用顶箱形截面与开口薄壁形截面的计算结果均较好且相差不大。因此该悬挂式单轨交通小半径曲线轨道梁桥主梁采用顶箱形截面最优。     

无锡市盛新大桥钢-混凝土混合连续梁桥设计与施工

无锡市盛新大桥主桥为钢-混凝土混合连续梁桥,跨径布置为（63.5＋121＋63.5）m。该桥分两幅桥设计,单幅桥宽16 m,主梁中跨跨中54 m长区段为单箱室钢箱梁,其余为预应力混凝土单箱室箱形梁。有关该桥设计和施工特点可供类似工程参考。     

预应力混凝土斜腿刚架连续梁桥的设计施工和试验

预应力混凝土斜腿钢架连续梁桥是介于拱桥和连续梁桥之间的一种桥型。与同跨径连续梁相比,具有受力合理、结构刚度大、施工快速方便、主梁截面高度小、经济效果好等特点。在50～90m跨径范围内是具有强大竞争力的一种桥梁结构型式。通过板栗坪大桥的工程实例,介绍了该桥型的设计要点、施工方法、试验结果和经济效益。     

桥梁资讯

土耳其萨尼耶高架桥土耳其萨尼耶高架桥(Ihsaniye Viaduct,见图1)是通往伊斯坦布尔新机场的北马尔马拉高速公路的一部分,采用设计-建造的模式修建。该桥为双幅连续梁桥,桥宽22m,桥长860m,标准跨径为66m,最大跨径为88m。主梁采用预制单箱单室混凝土箱梁,梁高1.8m,计入预制混凝土桥面板厚度,梁高可达到2.05m。     

中小跨径不同截面简支钢-混组合梁桥受力及用钢量分析

为研究中小跨度钢混组合梁不同截面形式的受力性能以及经济性,以香海大桥组合梁为背景,建立工字钢-混凝土组合梁桥、钢箱-混凝土组合梁桥、钢桁架-混凝土组合梁桥等模型,分析不同跨径下三种不同截面形式的钢混组合梁桥受力性能及用钢量。结果表明,活载作用下,工字钢组合梁跨中竖向位移均大于钢箱梁及钢桁架组合梁,且随着跨径的增大,工字钢组合梁跨中竖向位移增长幅度越来越明显;偏载作用下,钢箱组合梁跨中最大位移均小于工字钢及钢桁架组合梁,且随着跨径的增大,钢箱组合梁跨中最大位移与其他两种方案的位移差逐渐增大;跨径35～55m范围内,工字钢组合梁的截面用钢量最低;跨径55～70m范围内,钢箱组合梁截面用钢量最低;70～100m跨径范围内,钢桁架组合梁的截面用钢量最低。     

基于UHPC预制π梁的UHPC-RC组合梁设计方案及工程应用

从城市跨河中小桥上部结构设计、施工需求出发,结合超高性能混凝土(UHPC)的材料特点,比选了适宜中小跨径UHPC预制梁的截面形式,提出了基于UHPC预制π梁与现浇钢筋混凝土桥面板(RC桥面板)的UHPC-RC组合梁结构形式。并以上海嘉闵高架袁家河地面桥(桥宽17.75 m,跨径22 m)为工程背景,开展了UHPC-RC组合梁的上部结构方案设计、预制梁力学性能试验、工程应用及实桥荷载试验。试验结果及工程实践表明,该结构形式具有优良的结构力学性能的同时,兼具构件轻巧(UHPC预制π梁吊装重量仅为同桥面面积空心板梁重量的60%)、运输吊装简单、施工快速便捷、经济性相对较好等优点,适应目前城市桥梁建设的发展方向和趋势,具有广阔的应用前景。     

关键参数对大跨组合梁自锚式悬索桥用钢量指标的影响分析

以某主跨345 m钢-混组合梁自锚式悬索桥为实例,从主跨跨径、吊索间距、桥面宽度以及施工方案等方面探讨了关键参数对用钢量指标的影响。分析结果表明:主跨跨径对用钢量指标影响显著,主梁用钢量指标变化幅约为跨径变化幅的一半,主缆用钢量指标变化幅略大于跨径变化幅;吊索间距对主梁受力影响不大,适当增大吊索和钢横梁间距可降低用钢量指标;相同跨径下,每平米桥面用钢量指标随桥宽增大而有所降低,32 m桥宽用钢量指标约为22 m桥宽的87%;施工方案对主梁用钢量指标影响较大,105 m临时墩间距顶推施工的主梁用钢量比满堂支架施工增加32%。所得结论可为同类桥型设计提供参考。     

预应力混凝土空心板桥横向体外预应力加固方法

针对预应力混凝土空心板梁桥存在的病害,采用施加横向体外预应力筋进行加固。以某装配式空心板梁桥为背景,建立板梁桥加固前、后三维空间有限元模型。通过分析桥梁跨中截面铰缝处混凝土应力值证明采用横向预应力筋加固板梁桥效果显著。     

广西大冲邕江特大桥设计

广西邕江特大桥是广西南宁外环高速公路的控制性工程,该桥为主跨332m的高低塔双塔双索面斜拉桥。作为国内少有的大跨径高低塔斜拉桥体系设计实例,本文介绍了该桥的主要技术指标、桥梁总体布置及主要结构设计与工程技术特点,重点对本桥所采用的双分离式边箱断面主梁及考虑景观和受力要求而采用的双向变截面索塔进行详细论述,为今后该类桥梁的设计提供参考依据。     

佛山市奇龙大桥主桥设计

奇龙大桥主桥是佛山市魁奇路东延线上的一座特大型桥梁,跨越东平水道,采用空间双索面混合梁独塔斜拉桥,跨径组合为66m＋69m＋260m=395m,桥宽40.5m。本桥主要特点是主边跨比较大,主梁采用混合梁,主跨侧采用钢箱梁,边跨侧采用混凝土箱梁,主梁桥面宽度较宽。     

预应力混凝土连续箱梁桥设计的统计分析

预应力混凝土(PC)连续箱梁桥作为中国大跨度桥梁结构中的典型桥型之一,其服役期内开裂和主梁下挠问题较突出,而主梁纵向预应力体系直接影响结构应力水平,可以改善相关病害.该文通过统计分析中国不同地区高速公路上7座不同跨径PC连续箱梁桥,计算主梁典型截面在恒载、收缩徐变、温度和汽车荷载作用下的荷载效应,分析不同跨径的预应力箱梁桥在支座截面和中跨跨中L/2截面处各荷载作用产生的内力、应力范围,探讨了不同跨径范围主梁弯矩、应力变化规律.     

跨座式单轨交通刚构体系钢轨道梁桥设计参数影响性分析

刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率对结构受力及工程造价影响较大,为掌握设计参数对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响程度,采用有限元软件建立3种典型桥梁(等截面3×25m连续、变截面单跨40m门架式及变截面x+80m+x连续刚构体系钢轨道梁桥桥型方案)计算模型,分别计算不同梁高、墩柱尺寸、平曲线半径等参数下主梁中支点应力和桥墩配筋率的变化规律。结果表明:针对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响,等截面连续刚构体系钢轨道梁桥对主梁高度及平曲线半径较为敏感,变截面单跨门架式刚构体系钢轨道梁桥对桥墩尺寸及平曲线半径较为敏感,边跨跨度、中支点梁高、桥墩尺寸及平曲线半径对变截面连续刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响较大。     

空心板梁桥结构退化规律及其预测研究

通过资料调研整理,总结了上海市公路与城市道路预应力混凝土和普通钢筋混凝土梁桥结构的常见病害特点,运用统计方法建立了空心板梁桥结构技术状况退化曲线和结构状况变化的预测模型。结果表明:空心板梁桥主要病害类型为主梁混凝土碳化、钢筋锈蚀,主梁混凝土裂缝,铰缝损伤,支座综合病害,伸缩缝损坏、墩台顶渗水,混凝土表层缺陷;至2014年底,上海市各区域桥梁技术状况指标BCI平均值为92.4,总体技术状况良好;预应力混凝土和钢筋混凝土空心板梁桥大致分别在20 a和15 a桥龄时结构状况退化为三类(C级)。     

横向联结系对中小跨径钢板组合梁桥稳定性能影响的分析

近年来,随着我国组合结构桥梁的迅猛发展,中小跨径钢板组合梁得到广泛应用.针对30～40 m的中小跨径四主梁钢板组合梁,通过有限元方法建立全桥三维空间模型进行稳定分析,研究横向联结系的设计参数(数量、截面尺寸和竖向位置)对于中小跨径钢板组合梁稳定性能的影响.计算分析表明,当钢主梁发生整体的弯扭失稳时,增加横向联结系数量、...     

汉江五桥主桥超宽断面箱梁悬浇挂篮设计与施工关键技术

襄阳汉江五桥主桥为梁拱组合体系刚构桥,跨径布置(77+138+138+77)m,主梁采用挂篮悬浇施工。该桥主梁为大悬臂斜腹板单箱3室截面,顶板宽达36.5m,该宽度在国内尚属罕见,挂篮设计与施工难度。本文以汉江五桥主桥箱梁挂篮悬浇施工为实例,介绍此类型超宽断面箱梁挂篮设计与施工关键技术,为类似工程提供参考借鉴。     

板式橡胶支座摩擦性能对中小跨径梁桥地震响应影响分析

为分析板式橡胶支座摩擦性能对中小跨径梁桥地震响应的影响，建立简支梁桥和连续梁桥2种桥型的有限元模型，采用增量动力分析方法，对比不同支座滑动摩擦系数对2种桥型在纵横桥向地震作用下地震响应的影响。结果表明：在横桥向地震作用下，简支梁桥主梁易发生转动，对于墩台处的横向限位装置设计参数需区别设计，而连续梁桥主梁呈刚体平移，墩台处的横向限位装置可采用相同设计参数；在纵桥向地震作用下，简支梁桥和连续梁桥桥台处支座更易发生脱空或滑落；在不同方向地震激励下，两种桥型桥墩墩底曲率均随支座摩擦系数增加而增大；在中小跨径梁桥结构设计时，可通过设计不同支座接触面来选择有利于结构抗震的摩擦系数。