厦漳跨海大桥北汊主桥抗震性能研究

厦漳跨海大桥北汊主桥是主跨780 m的连续钢箱梁双塔斜拉桥,场地地震基本烈度高达Ⅶ度,其抗震设计非常复杂,且无规范可循,为此开展专门研究.以JTG/T B02-01-2008《公路桥梁抗震设计细则》为指导,从抗震设防标准、地震动输入、动力有限元建模、抗震性能评价、抗震构造措施检查等方面,对厦漳跨海大桥北汊主桥抗震性能研究进行介绍,为类似桥梁抗震设计提供参考.     

厦漳跨海大桥北汊主桥抗震设计研究

厦漳跨海大桥北汊主桥是主跨780m的连续钢箱梁双塔斜拉桥,抗震设计非常复杂,且无规范可循,必须开展专门研究。从抗震设防标准、地震激励方式、塔（墩）梁连接方式、地基状况、阻尼器选型等方面对厦漳跨海大桥北汉主桥抗震设计研究进行介绍,为类似桥梁设计提供参考。     

厦漳跨海大桥北汊主桥配切—顶推合龙技术

厦漳跨海大桥北汊主桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用悬臂拼装施工,中跨合龙方案采用配切-顶推合龙技术:在合龙前对合龙口进行观测,并拟合出合龙口宽度～温度曲线,根据预测的合龙口宽度对合龙段下料,同时在塔梁临时锚固上对单侧主梁顶推和回移一较小位移.实践证明,该桥采用的配切-顶推合龙技术既能确保合龙段顺利吊入合龙口,又能达到理想的焊缝宽度,提高了合龙的可靠性,降低了结构安全风险.     

厦漳跨海大桥北汊主桥锚拉板锚下区域受力分析

厦漳跨海大桥北汊主桥为主跨780m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,斜拉索在主梁上的锚固采用锚拉板式结构.由于锚拉板锚下区域是应力集中最为明显的地方,为改善该区域结构受力,寻求该区域结构过渡最优方案,采用有限元软件ANSYS建立完整锚拉板结构的节段模型,分别采用弹性材料模型及理想弹塑性材料模型,对锚拉板锚下区域的不同过渡形式进行应力分析,并比较其塑性应变.结果表明,随着过渡区曲率半径的增大,应力集中区的最大应力值逐渐减小,塑性区范围也随之发生变化.根据比较分析结果,结合锚拉板结构的紧凑性要求,厦漳跨海大桥北汊主桥锚拉板过渡区选用了半径为40 mm的1/4圆弧过渡形式.     

厦漳跨海大桥南汊主桥方案液体粘滞阻尼器研究

以厦漳跨海大桥南汊主桥方案为工程背景,研究了液体粘滞阻尼器对该桥抗震性能的影响.利用非线性动力时程分析方法,对阻尼系数和阻尼指数进行了参数分析,并对阻尼器的布置位置进行了探讨.研究发现,通过选择合适的阻尼器参数和布置位置,可明显减小结构关键部位的相对位移,同时可有效降低关键构件的地震力.     

厦漳跨海大桥北汊斜拉桥墩顶区钢箱梁架设方案

厦漳跨海大桥北汊主桥为多跨连续半飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为扁平流线型封闭钢箱梁,全桥钢箱梁共划分为99节,其中墩顶区9节.经方案分析比选,选择活动支架辅助不变幅吊机架设该桥墩顶区钢箱梁.为达到支架活动变位操作简单、变形过程顺利,变形及承重状态安全,在桥塔墩顶区设置三角形活动支架,利用液压控制系统,通过上、下滑块实现支架变位;在其他墩顶区设置活动跳板梁,通过卷扬机和2套滑车组实现支架变位.为方便桥塔区架梁吊机转移,设置了1个长17m、高3.4m的架梁吊机底座.墩顶区梁段架设时,依次起吊梁段并顶推滑移到位,辅助墩及过渡墩顶梁段采用悬臂拼装方式安装.     

厦漳跨海大桥南、北汊桥总体设计与研究

厦漳跨海大桥主要由北汊桥、海门岛立交及收费服务区、南汊桥、海平立交四大部分组成,全长9.333 km.为适应复杂的自然与建设条件,对该桥桥位方案进行比选,并对项目中关键控制性工程(北汊主桥、南汊主桥)的桥型方案进行研究.经研究,最终确定北汊主桥采用主跨780m的五跨连续钢箱梁斜拉桥方案,南汊主桥采用主跨300 m的结合梁斜拉桥方案.针对项目中复杂的地质条件、高地震烈度和恶劣的风环境,分别采取设置适应性强的桩基础,对较差的桩基地质注浆;按抗震要求进行构造设计,在主桥塔梁处设置纵向阻尼器,引桥设置减隔震支座;北汊主桥采用一种翼型扶手栏杆、南汊主桥采用分流板抗风等措施进行处理.     

厦漳跨海大桥北汊主桥索塔及其钢锚梁研究

从景观、受力、施工和经济性等几方面对厦漳跨海大桥北汊主桥索塔造型、基础形式及索塔锚固方式进行方案研究比选,最终确定北汊主桥采用钻石型索塔及其钢锚梁锚固方式。     

厦漳跨海大桥北汊主桥合理成桥状态研究

为研究斜拉桥合理成桥状态的计算方法,以厦漳跨海大桥北汊主桥为背景,采用大型有限元软件TDV RM2006建立全桥有限元模型,通过优化结构成桥索力使主梁和桥塔达到设计期望的状态,用最小弯曲能量法初定近似合理的成桥状态,以该状态下的部分斜拉索索力和主梁弯矩作为目标向量,通过影响矩阵法求解所有斜拉索初张力,通过微调局部斜拉索的初张力修正几何非线性对静力优化结果的不利影响,最终确定北汊主桥的合理成桥状态.实践证明,最小弯曲能量法和影响矩阵法能很好地弥补相互间的局限性,能在较短的时间里确定斜拉桥的理想成桥状态.     

厦漳跨海大桥南汊主桥桥塔设计

厦漳跨海大桥南汊主桥为主跨300 m的双塔结合梁斜拉桥.对H形、钻石形、菱形和宝瓶形等塔形进行比选,最终确定该桥桥塔采用改进的H形钢筋混凝土桥塔(上塔柱竖直,中塔柱倾斜,下塔柱外侧面竖直、内侧面倾斜).桥塔塔柱采用矩形空心截面,在塔底设置高4.0m的实体段;钢锚梁采用开口箱形截面;塔柱横梁为全预应力混凝土结构,箱形截面;承台采用哑铃形截面;桥塔基础采用钻孔灌注桩群桩基础.为检验桥塔受力,对裸塔和全桥进行整体计算,并采用ANSYS和MIDAS分析桥塔关键部位局部受力.分析结果表明,桥塔各部位受力均满足规范要求,并有一定的安全储备.     

杭州湾跨海大桥钢箱梁耳板模型试验研究

对杭州湾跨海大桥钢箱梁耳板式索梁锚固结构进行了1∶3缩尺模型试验,并通过模型试验和仿真分析相结合,研究大跨度钢箱梁斜拉桥中耳板式索梁锚固结构的应力分布、传力途径、安全性能和使用性能。研究结果表明,该桥的耳板式索梁锚固结构传力可靠,构造合理,是较为理想的索梁锚固形式。     

厦漳跨海大桥南汊主桥主梁设计与研究

厦漳跨海大桥南汊主桥为跨径布置135m+300m+135m的双塔斜拉桥.该桥主梁采用钢-混结合梁,双工字形钢主梁、横梁和小纵梁形成钢构架,与混凝土桥面板通过剪力钉连接,在工字形钢主梁的上翼缘板上焊接锚拉板.对主梁进行整体和局部分析,并对主梁混凝土桥面板正应力和存放时间2个关键问题进行研究.分析结果表明:钢主梁和混凝土桥面板受力均满足规范要求,且有一定的安全储备;结合梁斜拉桥混凝土桥面板正应力分析中必须考虑弯矩和轴向力综合作用下的剪力滞效应的影响;混凝土桥面板存梁时间对主梁受力有影响,建议存梁时间不宜小于半年.     

杭州湾跨海大桥航道桥钢箱梁设计

杭州湾跨海大桥航道桥包括南航道桥和北航道桥,南航道桥为主跨318 m的A形独塔双索面钢箱梁斜拉桥,北航道桥为主跨448 m的钻石形双塔双索面钢箱梁斜拉桥。介绍南、北航道桥的钢箱梁构造、结构体系、细部构造、结构计算和涂装方案等。     

海文跨海大桥设计关键技术

海文跨海大桥是中国首座跨越地震活动断层的跨海桥梁,主桥为独塔半飘浮体系斜拉桥,跨径布置为(230+230)m,跨断裂带引桥为57~60 m不等跨径的简支钢箱梁。针对项目强震、强风、强腐蚀等复杂建设条件,该桥主梁采用自重轻、抗风性能优、疲劳耐久的STC轻型组合扁平钢箱梁结构;桥塔采用承台无系梁的横向“人”字形塔、环向预应力锚固系统;通过与沉井方案比选,提出桥塔基础采用超大直径4.3 m的钢管复合桩,以解决强震作用下基础的受力与微风化花岗岩地质施工的难题;采用提出的钢-STC钢箱梁简支桥面连续构造、三维可调节的钢垫石支撑技术方案,以解决跨断裂带钢箱梁日常行车舒适性与强震下桥梁易修复的难题。开展钢箱梁简支桥面连续构造理论及荷载足尺模型试验、1∶20主桥振动台模型试验、抗风模型风洞试验等相关研究,验证了结构的可靠性及适应性。     

珠江黄埔大桥北汊桥钢主梁应力不均匀性研究

珠江黄埔大桥北汊桥主梁采用扁平钢箱梁,结合该工程,采用混合有限元方法计算钢箱梁的受力,得到钢主梁板件的应力,分析箱梁顶板和底板应力分布的不均匀性,揭示斜拉桥中扁平钢箱梁的应力分布特点。