高铁大跨度混合梁斜拉桥钢-混结合段受力特性分析

为研究高速铁路大跨度混合梁斜拉桥钢-混结合段受力与传力特性,以主跨672 m的安九铁路鳊鱼洲长江大桥为背景,采用ANSYS软件建立主梁钢-混结合段有限元模型,分析其在最不利工况下的受力特点及变形特性,以及钢-混结合段长度对其受力性能的影响规律.结果表明:在最不利负弯矩工况作用下,边箱顶板与承压板焊接处存在应力集中及一定...     

混合梁斜拉桥钢混结合部的合理位置

以主跨926 m的湖北鄂东长江公路大桥为例,通过有限元计算和参数敏感性分析,对混合梁斜拉桥钢混结合部的合理位置选择方法进行了较系统的研究。分析结果表明,利用斜拉桥索塔只承受轴力、不承担弯矩的理想成桥恒载状态,采用主梁弯曲应变能作为主要指标;同时考虑在运营状态汽车活载下的结合部局部弯矩、斜拉索索力及在恒载+活载下的支墩反力分布,是从结构受力性能上得到公路混合梁斜拉桥结合部合理位置的有效方法。此外,混合梁斜拉桥结合部合理位置选择还应综合考虑施工、经济等因素。     

新建安九铁路鳊鱼洲长江大桥主航道桥设计方案研究

新建安庆至九江铁路鳊鱼洲长江大桥采用两线350km/h高铁及两线客货共线Ⅰ级标准,主航道桥主跨为672m。四线铁路桥常见桥型有悬索桥和斜拉桥,鳊鱼洲属于行洪区,不宜设置体量较大的锚碇,因此不采用悬索桥方案。对斜拉桥方案进行了研究。国内外大跨度公铁两用斜拉桥主梁以桁式主梁居多;该桥为单建铁路,边跨在陆地及洲上,如采用钢桁梁斜拉桥,经济性较差,而且景观效果与周围环境不协调。在钢箱混合梁斜拉桥方案中,通过设置跨度较小的混凝土边跨、增加钢箱梁部分恒载、主跨跨中区段设置交叉索等措施,弥补了钢箱梁刚度小的缺点,最终选定(2×50+224+672+174+3×50)m钢箱混合梁交叉索斜拉桥为推荐方案。     

大跨径双工字钢组合梁斜拉桥试设计研究

为研究大跨径双工字钢组合梁斜拉桥的适用跨径范围,通过对主塔主梁各尺寸参数的设计,进行大跨径双工字钢组合梁斜拉桥的试设计分析,结合采用Midas/Civil软件建立有限元模型,对单一荷载作用下以及组合荷载作用下的主梁的应力状态和抗风性能进行了计算验证;对主跨跨径600m、700m、800m的混凝土板和钢梁部分受力进行了分析。分析结果表明,大跨径双工字钢斜拉桥满足设计要求,且具有较大的竖向刚度和风致颤振稳定性能,为以后的大跨径斜拉桥设计提供参考。     

曲线斜拉桥曲率半径设计参数的影响分析

曲线斜拉桥是主梁呈曲线的斜拉桥。其张兼具弯梁桥和斜拉桥的受力特点,主梁在承受弯矩、剪力作用的同时承受了较大的扭转作用,受力复杂,具有高度空间性。以刚果共和国布拉柴维尔主跨为285m的曲线斜拉桥为工程背景,基于有限元分析方法,通过改变曲线斜拉桥的曲率半径,建立不同曲率半径的曲线斜拉桥和相应的直线斜拉桥模型,以探究不同曲率半径对结构受力性能的影响规律。主要研究对象包括主梁内力、拉索索力、支座反力和主梁变形等,研究结果表明曲率半径对主梁扭矩、支座反力和内外侧索力差值影响较大,对主梁位移、弯矩和剪力影响较小。研究结果可为曲线斜拉桥的设计提供参考。     

曲线斜拉桥辅助墩位置影响分析

曲线斜拉桥是主梁呈曲线的斜拉桥。其兼具弯梁桥和斜拉桥的受力特点,主梁在承受弯矩、剪力作用的同时承受了较大的扭转作用,受力复杂,具有高度空间性。以刚果共和国布拉柴维尔主跨为285m的曲线斜拉桥为工程背景,基于有限元分析方法,通过改变曲线斜拉桥的辅助墩位置,以探究不同辅助墩的位置对结构受力性能的影响规律,主要研究对象包括主梁弯矩、扭矩、剪力和轴力,支座反力等,研究结果表明辅助墩位置距主塔距离越大,最大双悬臂阶段主梁内力状态则更为复杂,而成桥阶段主梁内力状态更为合理。研究结果可为曲线斜拉桥的设计提供参考。     

非对称独塔斜拉桥受力性能分析

非对称独塔斜拉桥结构新颖,造型独特,在外荷载作用下的变形及受力规律与常规斜拉桥有所差异。非对称独塔斜拉桥通过斜拉索索力的非对称性实现斜拉桥内力的最优分布,因此非对称独塔斜拉桥在设计、施工及运营过程中,对其受力性能的研究很有必要。该文以珲春大桥为主要研究背景,采用Midas/Civil建立了珲春大桥空间有限元模型,分析了非对称独塔斜拉桥的受力特点,通过对索力、弯矩、轴力、位移、应力等指标的分析,得到了珲春大桥主梁及主塔的受力特点,可为类似斜拉桥的设计计算、施工及监控提供参考和验证。     

长挑臂单索面钢斜拉桥荷载试验研究

为分析和研究长挑臂薄壁钢箱梁单索面斜拉桥在自身恒载和设计使用荷载作用下的实际受力性能,通过对位于黑龙江省黑瞎子岛跨乌苏里江的钢箱梁斜拉桥进行荷载试验,并结合已建立的全桥三维空间Midas/Civil有限元模型计算结果,对比分析探讨乌苏斜拉桥实际工作状态是否满足设计荷载使用要求。此外,针对较易失稳的单索面体系和正应力分布不均匀的薄壁箱梁体系,在荷载试验数据及模拟计算结果的基础上对这两种特殊问题进行了重点分析。     

连续钢箱梁支点负弯矩区钢桥面铺装受力特性分析

连续钢箱梁在恒载、活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,钢桥面铺装处于受拉状态。本文结合崇启大桥钢桥面铺装工程,探讨了影响支点负弯矩区钢桥面铺装受力的荷载因素,提出了三种荷载组合并进行了铺装受力概念分析。结果表明,连续钢箱梁支点负弯矩区钢桥面铺装受力复杂,应考虑二期恒载重力、汽车荷载、汽车制动力、温度作用、剪力滞效应等因素,并在若干不利条件下进行荷载组合,力学分析结果可作为铺装材料强度设计和铺装结构疲劳设计的依据。     

3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计

珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口,与金海高速公路大桥同层合建,主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5)m四塔三主跨斜拉桥。桥面宽度达49.6 m,中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路。为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应,采用刚构-连续体系,中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用大挑臂式钢箱梁结构,由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成,便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结。桥塔采用空间四柱式钢塔,其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构。斜拉索采用LPES7-199~LPES7-379型Ⅱ级松弛平行钢丝拉索,按两平行索面扇形布置。钢塔及钢梁在工厂制造,再浮运至桥位安装。结构静动力分析结果表明,结构受力性能良好,安全可靠。     

超大跨度公铁两用斜拉桥结构体系研究

为了寻求超大跨度公铁两用斜拉桥结构受力最优的结构体系,以常泰长江大桥主跨1 176m公铁两用斜拉桥为工程背景,在设计中研究了常用结构体系在纵向风荷载、温度荷载、活载、制动力及地震等作用下的结构力学行为。针对超大跨度斜拉桥梁端位移大、桥塔弯矩大等主要问题,基于结构温度变形特征优化纵向荷载传力途径,提出了"温度自适应塔梁约束体系(TARS)"。该体系采用CFRP水平索连接桥塔和主梁上的温度不动点,主梁受到纵向约束的同时不会因温度变化产生较大的结构内力,可大幅降低梁端位移和塔底弯矩。与常用结构体系对比,TARS结构静、动力性能优越。     

铁路缆索承重桥梁力学性能分析与对比研究

铁路修建过程中,在线路需要跨越有通航要求的江海或有地形限制的高深山谷时,不得不选用大跨度桥梁。斜拉桥、悬索桥及斜拉-悬吊协作体系3类桥型具有跨越能力强的优势,通常被优先考虑。铁路车辆因其活载大、运行速度快等特点,对列车的行车安全性和运行平稳性有较高的要求。该文基于主跨900m的桥型,采用杆系有限元程序分别探讨以上3类桥型在双线铁路荷载及四线公路荷载共同作用下的结构内力及变形情况,得出斜拉-悬吊协作体系在桥塔和主梁截面受力、结构刚度方面都优于悬索桥和部分地锚式斜拉桥的结论。     

新建安九铁路长江大桥主航道桥主梁设计

新建安九铁路长江大桥主航道桥采用主跨672m的混合梁斜拉桥,按2线高铁+2线I级铁路设计,采用钢箱梁跨江,方便制造,施工快速;边跨采用混凝土梁压重,节省造价;跨中段采用交叉索布置提高结构刚度。通过整体和局部实体静力计算分析表明,主梁刚度和强度均满足规范要求;钢-混结合段以承压板为主要传力构件,总体应力分布均匀,刚度过渡平顺。     

长门特大桥主桥塔梁墩固结区模型试验研究

长门特大桥主桥为主跨550m的双塔双索面混合梁斜拉桥,采用塔梁墩固结体系。为分析该桥塔梁墩固结区的受力特性,设计制作缩尺比1∶5的塔梁墩固结区模型进行试验,研究塔梁墩固结区在使用阶段的应力、位移和抗裂安全性。结果表明:在设计荷载作用下,塔梁墩固结区各关键截面应力均满足规范要求,混凝土主梁和下横梁的竖向位移较小,结构安全且具有足够的抗弯和抗剪刚度;试验测得的固结区主梁混凝土开裂弯矩远大于设计荷载作用下最大弯矩,混凝土主梁具有较大的抗裂安全性和安全储备。     

秦皇岛北环路上跨铁路立交桥工程方案设计

秦皇岛北环路上跨铁路立交桥的设计,根据桥位处铁路运营情况及环境地形条件对4种桥型方案(连续梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥)进行比选,从跨越能力、施工过程对既有铁路的影响、景观等方面综合分析,最终决定该桥主桥采用斜拉桥方案,转体法施工.斜拉桥采用塔墩固结、塔梁分离的结构体系,跨径布置为(160+114+46)m,按双幅桥布置,设双向6车道.主梁采用单箱多室钢箱梁;桥塔采用钢筋混凝土独柱塔,塔高87 m,塔身为箱形空心截面;斜拉索采用单索面扇形布置形式,全桥共有22对,主跨钢箱梁标准索距12.0m.该斜拉桥方案结构合理、经济性好,且具有快速无障碍施工的优势.     

厦漳大桥北汊斜拉桥成桥荷载试验研究

对厦漳大桥北汊主桥（主跨780m的钢箱梁斜拉桥）实施成桥静、动栽和行车激振试验,测试并分析在静载工况下的主梁与主塔截面的应变、主梁挠度、塔顶偏位和斜拉索索力增量,在环境随机荷栽下桥跨结构的自振特性及在行车下的冲击系数。试验结果表明,桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度。     

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...     

大跨斜拉桥空间非线性地震反应分析

基于有限单元法，推导出多自由度结构体系在地震作用下的运动方程，并将其转化为增量形式，建立大跨斜拉桥的地震激励模型。用Fortran语言编制了桥梁非线性地震反应分析程序NSRB。研究了某主跨360m的斜拉桥在自重及斜拉索初张力作用下的动力特性。并对其分别进行线性，非线性动力分析。，结果表明，大跨度斜拉桥的几何非线性影响因素不容忽视。通过确定性地震反应分析可知，该桥抗震性能良好，地震荷载不控制设计。     

大跨度网状吊杆拱桥拱-梁节点局部应力分析

为明确大跨度网状吊杆拱桥拱-梁节点处的板件传力特点,以主跨420 m网状吊杆钢箱梁拱桥——济南齐鲁黄河大桥为背景,建立全桥板壳-杆系混合有限元模型,分析不同荷载工况下拱-梁节点板件的受力特性,以及拱肋轴力在拱-梁节点的传力机理.结果 表明:该桥拱-梁节点各板件受力主要由恒载控制,活载响应约占总荷载响应的10％;系梁横桥...     

独塔四索面异型斜拉桥塔梁固结节点受力性能分析研究

宁波外滩大桥主桥采用主跨225m的独塔四索面异型斜拉桥,全钢结构。以外滩大桥为工程背景,主要介绍了该桥的塔梁固结节点的受力特点、各主要荷载组合下的应力分布及传递路径等受力性能,其分析方法和结果可供类似工程参考。