多箱室波形钢腹板PC部分斜拉桥结构动力性能分析

以朝阳沟水库特大桥为研究对象,采用三维有限元软件建立全桥空间力学模型,分别计算多箱室波形钢腹板箱梁、传统砼腹板箱梁的自振频率和振型,通过对比两种截面形式的动力特性研究多箱室波形钢腹板箱梁的受力性能,结果表明,将砼腹板换成波形钢腹板后,箱梁刚度和受弯性能得到改善,同时通过合理设置横隔梁,其抗扭性能得到提高;分别构建多箱室波形钢腹板箱梁部分斜拉桥、连续刚构桥和传统斜拉桥空间力学模型,对比分析不同结构形式多箱室波形钢腹板箱梁的自振频率和振型,分析3种桥型的动力特性和刚度,结果显示,波形钢腹板部分斜拉桥的动力性能、主梁刚度优越。     

部分斜拉桥发展综述

部分斜拉桥的受力性能与结构介于预应力连续梁与斜拉桥之间,近十年来发展较快.在广泛收集资料的基础上,列表给出了所收集到的国内外部分斜拉桥修建一览表;对部分斜拉桥的受力特性、结构特点、适用范围和桥型名称进行了讨论;最后结合桥例对国内外最新的发展动向,如高塔型部分斜拉桥、钢-混凝土复合主梁部分斜拉桥、波形钢腹板PC主梁部分斜拉桥,进行了介绍.     

波形钢腹板部分斜拉桥

将波形钢腹板箱梁作为部分斜拉桥的主梁,有利于降低结构的自重、增大桥梁跨径、减小地震反应;也有利于施工的合理化和工期的缩短,降低施工成本。介绍了日本栗东桥和日见桥这两座目前仅有的、正在施工的波形钢腹板部分斜拉桥的设计、施工与试验研究情况。     

波形钢腹板矮塔斜拉桥静力特性分析

分别以主跨180 m的波形钢腹板矮塔斜拉桥和PC箱梁矮塔斜拉桥为研究对象,通过数值模拟分析,比较2种不同主梁的矮塔斜拉桥在恒裁、预应力荷载以及温度荷载作用下结构的受力特性.结果表明,与PC箱梁矮塔斜拉桥相比,虽然波形钢腹板矮塔斜拉桥由混凝土收缩徐变引起主梁钢束预应力损失大,但其主梁的预应力效率更高,成桥状态下预应力储备...     

中等跨径波形钢腹板组合箱梁的配束方式研究

与传统混凝土箱梁相比,波形钢腹板组合箱梁具有受力明确、自重减轻、彻底解决腹板开裂等明显技术优势,势必将获得更大的应用。该文针对不同跨径范围的组合箱梁,研究了波形钢腹板组合箱梁的布束设计原则,提出了3种布束方案及其相应的跨径适用范围;为了推广其在中等跨径梁桥的应用,以一座跨径30m箱梁为例,提出了全体内束、并减少主梁片数等结构设计措施,采用先简支后连续的施工方法,完成分析,并在关键技术、施工、经济等多方面与传统混凝土箱梁进行了对比。结果表明:与传统混凝土箱梁相比,中等跨径波形钢腹板组合箱梁在施工、经济性上具有一定的技术优势。     

波形钢腹板在桥梁结构中的应用与展望

该文介绍了波形钢腹板在桥梁结构中的受力特性,并对主要受力进行了分析,对波形钢腹板PC组合箱梁桥与混凝土PC箱梁桥作了比较,对波形钢腹板用在拱桥、部分斜拉桥上作了分析展望。     

波形钢腹板组合结构矮塔斜拉桥的发展与应用

波形钢腹板组合梁矮塔斜拉桥作为一种新型桥梁结构,有利于降低结构自重、减小梁高、增大跨径、减小地震反应,能够充分发挥波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥和矮塔斜拉桥的两者技术优势,拓展了各自的应用范围和适用跨径。该文阐述了波形钢腹板组合梁矮塔斜拉桥的结构特点、国内外的发展和应用状况,并以日本栗东桥和南昌朝阳大桥为工程实例,介绍了波形钢腹板组合梁矮塔斜拉桥的构造特点和施工工艺。     

贵州两渡水湘江大桥主桥设计关键技术

贵州两渡水湘江大桥主桥为(72+120+72) m波形腹板钢槽组合梁大跨变截面连续刚构桥。针对传统波形钢腹板组合箱梁桥底板混凝土结构自重仍然偏大、底板易开裂、下翼缘混凝土与波形钢腹板易脱离等问题,该桥主梁采用自重轻、底板抗裂能力强的波形腹板钢槽组合梁结构。主梁顶板宽20.25 m,单箱双室变截面。为解决组合梁根部钢底板受力复杂、抗压稳定性差的难题,在负弯矩区组合梁钢底板上设置混凝土层,形成顶、底板双重组合结构。为提高混凝土桥面板和钢主梁之间的抗剪承载力、有效防止桥面板横向角隅弯矩导致的竖向掀起问题,剪力连接件采用开孔钢板的双PBL键。主梁墩顶0号块采用全混凝土结构,钢-混结合段采用后承压式构造。主梁横隔板采用实腹式和桁架式两种结构形式,在提高结构抗畸变和抗扭转能力的同时,大幅降低了工程用钢量。主墩采用壁厚1.8 m的双肢实体薄壁墩。结构整体和局部计算分析表明,桥梁具有较好的安全性和适应性。     

波形钢腹板连续刚构桥的地震响应分析

为研究波形钢腹板连续刚构桥地震响应特性,分别对主跨160 m的PC及波形钢腹板连续刚构桥进行时程响应分析。采用MIDAS建立2种连续刚构桥模型,分析模型基本动力特性和在3种地震波作用下的地震响应。分析结果表明:波形钢腹板连续刚构桥振型贡献率无明显集中现象;地震波作用下,桥墩及主梁产生的轴力和绕横桥向弯矩较PC连续刚构桥大,绕顺桥向弯矩较PC连续刚构桥小;主梁跨中节点位移顺、横桥向均较PC连续刚构桥大;加速度衰减速度,顺桥向较PC连续刚构桥小,横桥向较PC连续刚构桥大;在主梁截面设计中,仍以静力计算结果控制。     

高墩波形钢腹板PC连续刚构桥温度场研究

高墩波形钢腹板PC连续刚构桥,具有主梁自重轻、预应力效率高、支反力小、适应山地地形等优势,在山区桥梁中具有很好的应用前景。以80m+152m+80m跨径组合的PC连续刚构桥为例,基于日照规律,采用ANSYS有限元分析软件,对波形钢腹板PC组合箱梁、双肢薄壁高墩进行24h瞬态温度场仿真,得到波形钢腹板PC组合箱梁、薄壁墩的温度变化规律与温度场模式,为双肢薄壁高墩波形钢腹板PC组合桥梁的温度设计提供参考。     

日本日见梦大桥Ⅱ期线

正道扩建,在长崎芒塚IC至长崎多良见IC间修建日见梦大桥(Himiyume Bridge)Ⅱ期线(见图1)。Ⅰ期线建成于2004年,Ⅱ期线结构形式与Ⅰ期线相同,为PC3跨连续刚构波形钢腹板部分斜拉桥。桥长373.5m,跨径布置为(91.0+182.0+98.0)m,荷载为B活荷载。横向坡度为2.076%～2.5%,纵向坡度为2.5%。桥面净宽9.75m。主梁为单箱单室箱梁,顶、底板为混凝土,腹板为波形钢腹板。全桥主梁等高,梁高4.0m,采用悬臂法施工。双塔双索面布置,桥面以上塔高19.8m。采用壁式桥墩,基础为12m的明挖扩大基础。     

波形钢腹板PC组合箱梁双挂篮合龙技术

波形钢腹板-PC(预应力混凝土)组合箱梁起源于20世纪80年代的法国,20世纪90年代初为日本接受并大力推广,至今已成为日本高速公路的推荐桥型.近年来,国内波形钢腹板PC箱梁由开始的中小跨径逐步运用于大跨度连续梁桥与斜拉桥,常用的施工方法有支架法、悬臂法和顶推法.而合龙段施工作为挂篮悬臂施工的最关键的一道工序,直接关系到主梁线性和桥梁整体受力状态.     

单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝土布置方式研究

为优化波形钢腹板内衬混凝土组合结构受力,以南昌朝阳大桥通航孔桥——单箱多室波形钢腹板单索面多塔斜拉桥为工程背景,通过理论计算和有限元分析研究了单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝土布置形式对结构抗剪性能的影响。结果表明:有无设置内衬混凝土对单箱多室波形钢腹板组合箱梁腹板剪应力水平较高的波形钢腹板影响较大,对腹板剪应力水平较低的波形钢腹板影响较小;内衬混凝土单侧设置和双侧设置波形钢腹板剪应力的影响相差不大;内衬混凝土双侧设置及仅有内衬混凝土无波形钢腹板设置对混凝土剪应力的影响相差较小;对单箱多室波形钢腹板组合箱梁高剪应力水平腹板内衬混凝土可以考虑双侧布置或仅设置混凝土腹板,不设置波形钢腹板;而剪应力水平较低的腹板则考虑设置单侧内衬混凝土。     

波形钢腹板多箱结合独塔斜拉桥的受力分布研究

波形钢腹板多箱结合独塔斜拉桥的结构形式有其独特的优点,两种结构形式巧妙的结合在一起,不仅节省了造价成本,自重也比同等跨径混凝土梁减轻20%~30%,更重要的是受力性能也大大提高。因此,以实际工程为研究对象,利用Midas结构分析程序,建立独塔斜拉桥的空间杆系有限元模型,分析在成桥阶段不同工况下的受力特性,从而为同类桥梁设计提供借鉴和参考。     

运宝黄河大桥主梁设计与施工关键技术

运宝黄河大桥主桥为(110+2X 200+110) m波形钢腹板低塔斜拉桥,副桥为(48+9X 90+48) m波形钢腹板刚构一连续组合体系桥。主桥主梁为整体式单箱五室截面,腹板采用波形钢腹板—混凝土腹板混合形式(中间2道为混凝土腹板,其余4道为波形钢腹板),中间箱室采用混凝土横隔板,两侧箱室采用钢横隔板;副桥主梁为分幅式单箱单室截面,腹板采用波形钢腹板;波形钢腹板与混凝土顶板采用双开孔板连接件连接,主桥中腹板与混凝土底板采用焊接角钢的翼缘型结合部,主副桥边腹板与混凝土底板采用外包型结合部,可提高结合部耐久性;波形钢腹板采用耐候钢,无需进行防腐涂装,节省后期维修养护成本。主桥采用挂篮悬臂浇筑施工,副桥采用钢腹板自承重架设工法,提高了施工效率和安全性。     

一种新桥型——无背索波形钢腹板部分斜拉桥

从无背索斜拉桥、无背索部分斜拉桥、波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥3种桥型的发展、研究成果出发,结合新密市溱水路大桥的设计要求和上述3种桥梁的结构优势,介绍了无背索波形钢腹板部分斜拉桥结构创新思路和科研情况,为城市景观桥梁创新了一种桥型结构形式。     

波形钢腹板PC组合箱梁部分斜拉桥的设计

将具有自重轻、无腹板开裂问题的波形钢腹板PC组合箱梁应用到部分斜拉桥中,形成了一种新型桥梁结构——波形钢腹板PC组合箱梁部分斜拉桥。本文以许沟大桥的主桥为工程背景,对其的结构体系、主梁、主塔、斜拉索、预应力体系布置、波形钢腹板、连接件、施工等方面的设计进行了详细的介绍。     

波形钢腹板刚构桥和普通PC刚构桥跨中下挠对比分析

为对比研究波形钢腹板刚构桥和普通PC刚构桥的下挠特性,分别建立某大跨波形钢腹板刚构桥的杆件模型及三维实体模型,在此基础上将钢腹板替换为混凝土腹板,并添加腹板预应力束,对比研究钢腹板剪切、混凝土收缩徐变、预应力损失等因素对两桥的影响。结果表明:自重作用下钢腹板相比混凝土腹板产生了较大的剪切变形,波形钢腹板刚构桥挠度更大;预应力主要产生轴向力而非竖向力,故预应力作用下两种桥梁产生的剪切变形均不明显;相对湿度和收缩徐变的改变对普通PC刚构桥挠度影响更明显;普通PC刚构桥成桥各阶段总竖向位移约为波形钢腹板刚构桥的1.6～2.0倍。体内预应力损失对波形钢腹板刚构桥和普通PC刚构桥均有较明显的影响,体外预应力损失对波形钢腹板刚构桥挠度影响不明显;自重系数每增加0.025时,两桥跨中挠度约增加6%～8%。     

狮子洋通道钢-混组合梁桥结构选型研究

狮子洋通道全长约35 km,为高速公路+城市道路双层复合过江通道,过江段采用双层桥梁方案(上层为高速公路,下层为市政道路),多处主线桥设计采用50～80 m跨径桥梁,主梁采用钢-混组合梁结构。通过对简支和连续体系进行比选,该项目采用结构简支、桥面连续的结构体系,并配合暗帽梁的设计方案;通过对工字形钢板组合梁、整体式钢箱组合梁、波形钢腹板组合梁、钢桁腹组合梁、分体式小钢箱组合梁进行比选,选择分体式小钢箱作为该项目钢-混组合梁的钢主梁形式;通过对结构受力性能、经济性、施工便利性、运输便利性和对变宽路段的适应性等综合分析比选,钢主梁采用4片主梁方案,该方案有利于设计、制造及施工标准化,结构受力更合理、造价更经济。从施工场地、设备、工期和安全性等方面分析,该项目施工采用标准化加工钢结构、工厂化预制混凝土桥面板,在桥位上通过湿接缝和集束式剪力钉形成组合结构的方案。     

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。