天兴洲长江大桥钢桁梁预拼技术研究

预拼是大跨度钢桁梁架设中的重要组成部分,钢桁梁桥杆件多,高空架设危险性大,施工精度要求高,因此制定合理的预拼方案是控制工程进度的决定因素和成功架设的关键环节。以天兴洲长江大桥为依托,根据工程实践总结合理的预拼施工工艺,提出优化的预拼技术方案,为钢桁梁的高质量快速架设提供技术参考。     

大跨度铁路钢桁梁斜拉桥预拱度设置

研究目的:目前,国内对于预拱度设置研究多集中于悬臂法施工的连续刚构及连续梁桥,对钢桁梁预拱度设置的研究则很少,而对钢桁梁斜拉桥预拱度设置的研究则几乎为零。本文对钢桁梁斜拉桥理想预拱度的设置方法进行研究探讨,为该类桥梁的设计与施工提供指导。研究结论:对于钢桁梁斜拉桥,将各上弦杆的长度调整量设置为变量,并将各上弦杆长度调整量对节点拱度或其它约束条件的影响向量组成带约束条件多元方程组,约束多元方程组解的范围,求解其最逼近的一组解便得到与理论值几乎完全一致的预拱度值。通过对理论解进行取整、合并与调整后便可获得结构较理想的预拱度。     

填充长度对部分填充混凝土钢桁梁桥力学性能的影响分析

部分填充混凝土钢桁梁桥作为一种新型桥梁结构形式,在大跨度组合钢桁梁桥中得到了实际应用。以天津某部分填充混凝土钢桁梁桥为研究对象,利用大型有限元软件ANSYS建立其有限元模型,定义填充长度与中跨跨度之比为混凝土填充系数,系统讨论了填充系数对钢桁梁桥位移、应力和动力特性等力学性能的影响。结果表明,部分填充混凝土能减小钢桁梁桥的竖向位移,减小钢桁梁桥下弦杆的应力,增加钢桁梁桥的刚度,提高其承载力;填充系数对桥梁位移、应力和动力特性的影响不尽相同,设计时应综合考虑选择填充长度。     

基于几何正装法的N式钢桁梁桥预拱度设置研究

针对N式钢桁梁桥,通过对钢桁梁节点坐标的求解模拟钢桁梁的无应力安装过程,提出了一套预拱度设置计算方法。首先采用几何正序拼装方法,以节段桁式矩阵、节间长度矩阵和理论预拱度为输入参数,依次计算杆件伸缩值的精确解。然后根据制造精度调整杆件伸缩值,以实际杆件制造长度计算厂制预拱度。最后根据节点坐标计算各杆件平面角度,为设置错孔角提供依据。利用数学软件编制了相应程序,并与实际工程灌河特大桥项目的设计数据进行了对比,证明该方法可行。     

部分填充混凝土钢桁梁桥车激响应分析

以天津海河部分填充混凝土钢桁梁桥为研究对象,采用ANSYS有限元软件,建立了桥梁和汽车有限元模型,利用生死单元技术实现了车桥耦合振动的数值仿真,采用Newmark-β法求解其动力响应。在此基础上,分析探讨不同桥面等级和车速等因素对部分填充混凝土钢桁梁桥动力响应的影响。结果表明:部分填充混凝土能有效增大钢桁梁桥的竖向刚度,提高桥梁承载力;桥面等级对部分填充混凝土钢桁梁桥车激响应影响较大,等级越低,动力响应增幅越大;提高车速并不能大幅降低部分填充混凝土钢桁梁桥的动力响应。     

铁路钢桁梁桥疲劳检算三线系数

我国铁路正准备修建三线桥甚至四线桥,现行规范及研究只涉及到两线桥的疲劳检算。将三线铁路桥梁列车相遇的复杂随机过程问题简化为较简单的概率问题,推导出铁路三线钢桁梁桥列车两两相遇概率及相遇次数、三线相遇概率及相遇次数,通过模型处理和简化,推导出三线钢桁梁桥疲劳检算三线系数的近似计算式。算例说明,应用近似计算式将使三线钢桁梁桥的疲劳检算变得简单、方便。该研究思路和方法也为四线钢桁梁桥及更多线钢桁梁桥的疲劳检算多线系数研究提供依据。     

重载条件下单双线钢桁梁桥静动力性能对比试验研究

为研究64 m跨度单双线钢桁梁桥在重载运输条件下的差异性和适用性,采用静力分析计算、静载试验和运营性能试验相结合的方法,开展钢桁梁桥静动力性能对比研究。结果表明:重载运输条件下,单双线钢桁梁桥活载作用下的安全储备量均有所降低,单线钢桁梁桥应力及挠度校验系数大于双线桥,单双线桥的竖向刚度都较小,安全储备不足;单双线钢桁梁桥均产生较大的振动和变形,单线桥跨中横向振幅、加速度以及动挠度均大于双线桥;单双线钢桁梁桥的静力、动力性能指标基本上都满足相关规范要求和目前重载条件下的运营要求,但竖向和横向刚度偏弱,安全储备低,振动加剧,需进行加固改造以适应30 t及以上轴重重载运输要求。     

南广铁路桂平郁江特大桥主桥钢梁预拱度设置

大跨度钢桁梁预拱度设置是一个非常重要的问题,选择桂平郁江钢桁斜拉桥为工程实例,提出了下承式钢桁梁预拱度设置的几何法、温度法和混合法,该方法对今后下承式钢桁梁预拱度的设置有一定的参考意义。     

桥门架及横向联结系对下承式钢桁梁桥刚度的影响

采用空间凶模型对钢桁梁桥进行空间结构分析，从静力及动力特性两方面对桥门架及横向联结系对下承式钢桁梁刚度的影响作了较详细的研究，得出了具有实用价值的结果。     

沪通长江大桥3×112m钢桁梁安装方案

沪通长江大桥南岸3×112 m简支钢桁梁桥横跨长江南岸大堤,北接主航道桥,南接南引桥。本文针对钢桁梁安装方法进行研究,根据工程特点及总体施工组织安排,着重对钢桁梁单悬臂、双悬臂2种安装方法进行分析比选,最终确定采用双悬臂对称安装方案。2种悬臂安装方案均需要各跨简支钢桁梁间利用临时杆件连接,以先连续后简支的方式完成多跨简支钢桁梁的架设施工。     

不同型式桥面系钢桁梁横向联结系作用效果分析

对3种不同桥面系形式的钢桁梁桥——采用纵横梁桥面系的普通栓焊下承式简支钢桁梁桥、采用结合梁桥面的下承式板桁桥及采用正交异性钢桥面的公轨两用双层连续钢桁梁斜拉桥进行三维空间结构分析,从静力及动力特性两方面详细研究横向联结系的设置状况对结构的影响,探讨不同类型钢桁梁桥横向联结系设置的必要性,为不同类型桥面系的钢桁梁桥设计提供技术参考。     

重载运输条件下铁路下承式钢桁梁力学行为分析

以下承式铁路钢桁梁为研究对象,采用理论分析与现场试验相结合的方法,对重载列车作用下64 m单线简支、64 m双线简支和64 m双线连续下承式钢桁梁各杆件的力学特性进行分析。得知,中-活载作用下双线简支下承式钢桁梁重车侧结构杆件挠度和应力最大,单线简支下承式钢桁梁次之,双线连续下承式钢桁梁最小;运营重载列车作用下双线连续下承式钢桁梁横向振幅和横向加速度最小,双线简支下承式钢桁梁桥次之,单线简支下承式钢桁梁桥最大。     

新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构参数研究

钢桁梁桥由于其承载性能好和跨越能力较强等优点,在大跨度铁路桥梁中被广泛采用。但大跨度钢桁梁桥具有跨中挠度大、梁端转角大和温度变形敏感等特点,为了减小大跨度钢桁梁桥二期恒载、适应桥梁变形特性,在大跨度钢桁梁桥上采用新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构。以南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥铺设新型明桥面轨枕板式轨道为背景,采用有限元法建立大跨度钢桁梁桥上轨枕板式无砟轨道结构计算模型,研究了轨枕板结构参数对轨道受力与变形的影响,确定轨道结构的合理尺寸与参数。结果表明:轨枕板的外形尺寸直接影响其受力和变形特征;板下垫层的厚度对垫层的受力特性的影响较大;建议南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥上采用具有2组承轨台、宽度为2800 mm的轨枕板,轨枕板厚度为280 mm,板下垫层厚度为120 mm。     

半穿式钢桁梁桥与列车系统空间振动分析

提出了一种研究半穿式钢桁梁桥与列车系统空间振动的分析方法，桁梁模型可考虑横向弯曲，竖向弯曲，扭转，畸变以及纵向振动变形的影响，列车由一系列弹簧，阻尼器相连的多刚体模型来模拟，采用计算机模拟方法，计算了提速列车以不同车速通过40m半穿式钢桁梁桥时的空间振动响应，检算该桥是否具有足够的刚度及良好的运营平衡性，所得结果可供决策部门参考。     

已述运钢桁梁桥疲劳应力谱的计算机模拟

本文以某实桥为例，提出已述运钢桁梁桥的应力谱计算机模拟方法，估计出该桥的疲劳剩余寿命，为该桥的复修提供了参考依据之，屯为运营多年甚至已停运桥梁的疲劳剩余寿命的评估提供了一种新的方法。     

结合钢桁梁活载作用下钢与混凝土弹性模量比的试验研究

因芜湖桥结合钢桁梁的设计需要，对C50混凝土疲劳荷载作用下的弹性模量做了试验，研究了混凝土的持续弹性模量，瞬时弹性模量，残余应变随疲劳次数，应力水平和应力幅的变化情况以及残余应变的恢复情况。由此提出了几种活载作用下钢与混凝土的弹性模量比取值的处理方法，供芜湖桥结合钢桁梁梁设计参考。     

杨林塘大桥预应力系梁和拱肋施工工艺

通过杨林塘大桥系杆和拱肋施工研究，解决了大跨度拱桥支架的设计方案、支撑体系的预拱度设置和砼分次浇注顺序，确保了整桥线型和结构合理性。     

虎跳峡金沙江大桥方案研究

研究目的:虎跳峡金沙江大桥为丽香铁路的重点控制性工程。大桥桥址位于环境敏感区、高烈度地震区及断裂发育带,需要综合线路走线、环保、地形、地质情况及金沙江中游水电开发规划的影响,选择虎跳峡金沙江大桥的合理桥位及桥式方案。研究结论:(1)虎跳峡金沙江大桥的8号桥位416 m上承式钢桁拱桥是最优的工程方案,27号桥位(98+660+98)m钢桁梁悬索桥可以为规划中的水电开发预留条件,整体上经济、社会效应更好;(2)上承式钢桁拱桥承载能力高、刚度大、造型优美,适用于高山峡谷地形,但其拱肋位于结构下方,影响桥下蓄水及通航;(3)钢桁梁悬索桥抗震性能好,结构刚度能满足铁路列车的行车要求;(4)研究成果对于高山峡谷区大跨度铁路桥梁的桥位桥式比选有较好的借鉴意义。     

松花江公铁两用桥主桥方案设计

结合工程实例,介绍既有松花江公铁两用桥改建工程的技术标准,对主桥采用连续钢桁梁桥、连续钢桁拱桥、简支钢管混凝土组合系杆拱桥三种方案进行比选分析,得出连续钢桁梁桥方案为推荐方案的结论。介绍连续钢桁桥钢梁结构设计、结构静力分析、钢梁安装方法和钢梁防腐涂装体系等。     

减振轨道对钢桁梁桥噪声影响规律的研究

列车经过钢桁梁桥时引起的噪声辐射问题比混凝土桥更为突出,对沿线居民造成的影响更大。以某轨道交通钢桁梁桥为研究对象,基于统计能量法(SEA)建立钢桁梁桥结构噪声与轮轨噪声预测模型,分析包含一般减振整体道床、减振垫浮置板、橡胶弹簧浮置板和钢弹簧浮置板在内的4种不同轨道减振结构型式对钢桁梁桥人行系统及周边敏感场点的噪声影响及传播规律,并对人行系统及敏感点处的综合噪声进行预测。研究表明,减振垫浮置板道床在降低钢桁梁桥人行系统及敏感点处的综合噪声方面效果最优。研究结论为钢桁梁桥上的轨道减振结构设计选型提供依据,为解决今后类似工程的桥梁噪声问题提供一定借鉴。