平潭海峡公铁大桥钢桁梁预压主桁减小桥面系与主桁共同作用技术

平潭海峡公铁大桥深水高墩区非通航孔桥采用跨径为80(88)m的双层钢-混结合简支钢桁梁结构。为减小简支钢桁梁桥面系与主桁的共同作用,改善公路横梁面外受力,针对传统方案的不足,提出了预压主桁上弦、缩短并滞后安装公路纵梁和副桁弦杆的方案。通过对3种预压方案比选,采用平行钢丝索预压主桁上弦方案。在主桁上弦两端设置张拉锚箱(锚箱间设置平行钢丝索,共8根),采用梁端对称张拉钢丝索的方式,分2个阶段(端部节间预压和中间节间预压)进行主桁上弦预压;在完成主桁上弦预压以及公路纵、横梁与副桁弦杆的组焊后,释放预压力,在公路横梁形成面外预反变形,从而抵消桥面系与主桁共同作用在公路横梁形成的面外弯曲。     

平潭海峡公铁两用大桥简支钢桁梁制造关键技术

平潭海峡公铁两用大桥深水高墩区非通航桥采用80(88)m的双层结合简支全焊钢桁梁结构,钢桁梁采用带斜副桁的华伦式桁架结构,钢桁梁各构件及节段采用焊接连接。根据现场施工条件,钢桁梁采用工厂整孔全焊制造、海上整孔吊装技术施工。在钢桁梁制造施工中,简支钢桁梁铁路下横梁顶面通过剪力钉与不锈钢复合钢板焊接,采用螺柱焊接技术,实现了3种材质钢材的有效焊接;采用主桁上弦预压技术,缩短公路小纵梁及副桁弦杆,以减少上弦公路桥面系与主桁共同作用对横梁的不利影响。     

安庆长江铁路大桥主桥桥面系受力分析

安庆长江铁路大桥主桥为主跨580 m的六跨连续钢桁梁斜拉桥,桥面系采用正交异性钢桥面系。为验证该桥整体桥面系结构受力是否合理以及能否有效参与主桁结构的共同受力,采用有限元分析程序ANSYS分别建立3号桥塔支座附近E17～E23六个节间和中跨跨中E37～E43六个节间的钢桁梁节段模型,对桥面系中纵梁、横梁及横肋、桥面顶板的应力进行分析。分析结果表明:在设计荷载作用下,桥面系中纵梁、横梁、桥面顶板的应力水平均满足规范要求;桥面系受力横向分配比较均匀,结构整体刚度好;同一主桁断面处桥面顶板和纵梁的纵向应力分布较均匀,桥面系结构能有效参与主桁共同受力。     

跨航道简支钢桁梁桥主桁节点与横梁连接性能研究

对于简支钢桁梁桥,主桁受力变形会引起桥面系的变形,进而使横梁产生面外弯矩,影响整体受力性能;同时横梁面内也承受较大的弯矩,使得横梁与主桁连接部位应力较大。为改善横梁面外受力与面内受力情况,提高主桁节点与横梁连接性能,首先建立整体模型并通过参数分析研究采用不同施工方法对横梁面外弯矩的影响;然后,基于局部模型分析了横梁与主桁连接部位的受力情况,并对比了不同构造措施对此连接区域受力的改善程度。研究表明：采用纵梁滞后安装、设置长圆孔等措施可以一定程度上降低恒载作用下纵梁与主桁纵向变形不一致导致的横梁面外弯矩,但是考虑活载效应后,各种措施降低效果有所减少;对于传统的横梁与主桁连接形式,由于横梁面内弯矩较大,腹板与主桁连接角钢会出现较大的应力,采用纵梁滞后安装、设置长圆孔等施工措施不能有效降低此应力,故成为结构的薄弱环节;在横梁上翼缘与主桁连接位置采用角钢连接的加强构造形式可以有效提高节点刚度,降低主桁与横梁连接部位的应力水平;采用整体节点的构造形式则可以有效避开横梁与主桁连接的受力薄弱位置,新的连接位置距离主桁一定距离,从而大幅度降低了连接位置的应力水平。     

济南长清黄河公路大桥主桥钢——混凝土组合桥面系方案研究

济南长清黄河公路大桥主桥为102 m+4×168 m+102 m的连续钢桁梁桥,横桥向两片桁布置,桁间距27 m,其主跨跨度及桁间距在目前已建公路钢桁梁桥中都位居前列。桥面系采用钢一混凝土组合体系,混凝土桥面板与主桁下弦、纵梁、横梁全部结合,提高了主桁的竖向刚度,显著降低了主桁下弦的应力水平,增强了主桁的横向刚度和稳定性,从而取消了下平联构造。     

老洛口黄河铁路大桥钢梁剩余寿命评估

用计算机模拟方法计算出老洛口桥主桁杆件及桥面杆件的应力谱，并从该桥旧钢桁梁的桥面系纵梁跨中下缘取料加工一批铆钉连接试件进行疲劳试验，得出该料的疲劳抗力曲线。依线性累积损伤原理对钢桁杆件及桥面系纵、横梁进行剩余寿命评估。     

沪通长江大桥主航道桥受力特征研究

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔三索面钢桁梁公铁两用斜拉桥,为验证该桥受力的合理性,分别建立该桥整体、局部精细化有限元模型,对其合理成桥状态、静活载效应、最不利荷载组合下主桁结构受力特征、桥面系受力特征等展开研究。结果表明:列车活载效应按无限长加载较有限长增加约10%,主桁上弦强度和稳定控制区域为辅助跨跨中附近位置,下弦为辅助墩和桥塔位置。中-活载集中力作用下,铁路桥面系应力由大到小依次为顶板、横梁、U肋、纵梁和底板。汽车活载作用下,公路桥面系桥面板与U肋连接焊缝处存在较明显应力集中,但量值不大;比较不同弧形缺口型式的活载应力水平,表明该桥弧形缺口形状设计较合理。     

杭绍台铁路椒江特大桥主桥钢桁梁设计

杭绍台铁路椒江特大桥主桥为(84+156+480+156+84)m五跨连续钢桁梁高速铁路斜拉桥。该桥采用塔墩固结、塔梁分离、塔梁间设置纵向阻尼器的半飘浮体系。主梁采用钢桁梁结构,2片主桁,中心距24.3m,主桁为三角形桁式。主桁杆件采用箱形截面;桥面系采用密横梁体系,桥面板采用不锈钢复合钢板,桥面板下横桥向设置多道U形肋,在每条轨道下设纵梁;索梁锚固采用锚拉板式;上弦节点处均设置桁式结构的横联或桥门架。主桥钢桁梁位于1.3‰的"人"字坡上,变坡点位于跨中,两侧钢桁梁通过刚性旋转形成纵坡,跨中处通过合龙杆件进行折线处理实现"人"字坡相交处的顺接过渡。     

上莘大桥结构设计与分析

上莘大桥为半穿式连续钢桁架桥,跨径布置为(62+100+62)m。综述了该桥的桥型方案、结构总体设计及设计要点。该桥上部结构由桥面板、桥面系、主桁、联结系和支座5部分组成。桥面板为组合结构,桥面铺装采用树脂沥青组合体系;桥面系由主横梁、次横梁、次纵梁构成;主桁采用无竖杆的华伦式三角形腹杆体系及整体节点。下部结构采用柱式桥墩,肋式桥台,基础为钻孔灌注桩。由于结构受力时桁架节点与杆件的连接介于完全刚接与铰接之间,为使结构更安全合理,设计时节点刚度及杆件跨中应力按铰接模型计算,杆端应力按刚接模型计算,以铰接模型的轴应力+刚接模型的弯曲应力作为设计控制应力。     

三主桁结构内力分配影响因素研究

南京大胜关长江大桥主桥为主跨336 m的钢桁拱桥,钢桁拱采用三主桁结构.为减小该桥钢桁拱三主桁间内力分配的差异,以跨径168 m的简支三主桁钢桁梁为例,研究影响三主桁结构内力分配的因素.采用结构分析软件MIDAS Civil对该钢桁梁建立模型,分析比较在对称荷载与偏载作用下结构的静力效应.分析结果表明:在对称荷载与偏载作用下,横联均是影响主桁受力分配的主要因素;在对称荷载作用下,横梁刚度比平联面积对三主桁内力分配影响明显;在偏载作用下,平联面积比横梁刚度对三主桁内力分配影响明显.     

大跨度钢桁拱桥设计关键技术

柳州市白露大桥为主跨288 m 的连续钢桁拱桥,采用两片主桁,主桁中心距为37 m.针对边跨桁梁桁高矮、横向宽度大的特点,将腹杆设计为变截面,通过减小其线刚度并增大截面面积的方法以消除横向框架效应产生的不利影响.平联采用较为简洁的菱形桁式,兼顾结构的受力合理性和美观性.桥面采用密横梁体系的正交异性整体桥面板,使桥面板参与主桁共同作用的同时避免了横梁面外弯曲.为改善结构气动性能,降低风致振动的影响,采用柔性吊杆.边跨平弦钢桁梁采用支架法半悬臂施工,中跨拱圈采用以临时墩辅助拱上吊机悬臂架设的施工方案,桥面系随主桁同步架设.     

虹梅南路跨放鹤路桥(S32节点)上部结构设计

为解决桥下净空和建筑高度均受限的难题,虹梅南路跨放鹤路桥(S32节点)上部结构设计采用开口式钢桁梁,跨径布置5×55=275 m。主桁为三榀华伦桁架,主桁高4.25 m,宽20 m。桥面系采用正交异性钢桥面系,桥面系横梁端部局部加高,并在车行道范围外设4根小纵梁,有效改善了桥面系横向受力性能。为克服净空受限和封闭交通时间短的情况,中间跨钢桁梁采用SPMT运输车平移就位法施工,其它跨采用支架法施工。     

沪通长江大桥跨横港沙112m简支钢桁梁全悬臂架设安装技术

沪通长江大桥横港沙浅水区域桥梁上部结构为21孔112m简支三主桁钢桁梁,采用"首跨膺架法搭设、其余跨全悬臂拼装、先连续后简支"的安装方法。通过采取优化上墩方式、公路纵梁后安装、连续墩墩顶设置双排支撑等措施,减小了钢桁梁在大悬臂施工条件连续墩墩顶区域应力偏高问题,有效地降低了施工风险。通过采取在连续墩墩顶设置横向限位装置、在墩顶设置纵向限位装置等措施,确保钢梁大悬臂状态下遭遇突风或台风时的横向稳定性。     

沪通长江大桥非通航孔桥112m简支钢桁梁立体试拼装技术

沪通长江大桥非通航孔桥为112m简支钢桁梁结构,主桁为带竖杆的华伦式桁架,采用3片桁架结构。主桁0~3节间(左幅+中桁)集中了该钢桁梁的不同杆件类型、结构形式和连接方式,因此选择主桁0~3节间进行立体试拼装验证。左幅主桁和中桁主桁单独在结构车间进行平面拼装成主桁片体,转运至拼装场地。在试拼装场地放样,布置胎架,将铁路横梁和中桁主桁片依次吊装至总拼胎架进行连接,再将左幅主桁片吊装至胎架,安装公路横梁、横联组件和公路纵梁。针对立体试拼装难点,采用了主桁片体转运和吊装翻身的方法,以构件精密制孔为基础,优化桁架安装顺序。全过程使用全站仪测量监控关键尺寸,及时顶推微调。试拼装完成后,检测结果全部满足要求,证明精度控制措施可行有效。     

金沙江特大桥钢桁加劲梁设计关键技术

四川沿江高速金沙江特大桥设计采用单跨1 060 m简支钢桁加劲梁悬索桥,主缆中心距27.5 m,垂跨比1/9,吊索标准间距15 m。针对钢桁梁的立面布置、主横桁平联形式、桁架各杆件截面形式等,从结构受力、施工便利性及经济性等方面进行对比分析,最终确定大桥采用7.5 m桁高带竖杆华伦式K形平联钢桁架结构,栓焊结合连接方式,主弦杆及平联采用箱形截面,其他杆件采用H形截面;桥面系采用带小纵梁的密横梁体系正交异性钢桥面板,密横梁间距2.5 m。静、动力计算结果表明,钢桁梁强度、刚度均满足规范要求。设计采用的钢桁梁解决了桥址区运输、安装困难的问题,用钢量小,经济性突出。     

银西高铁银川机场黄河特大桥钢桁梁施工技术

银西高铁银川机场黄河特大桥采用2孔96m简支钢桁梁和2联3×168m连续钢桁梁柔性拱结构,主桁横截面采用有竖杆的三角形桁式。钢桁梁采用半悬臂法施工,其中连续钢桁梁通过70t全回转架梁吊机自中跨跨中截面开始向两边跨对称架设,中跨主桁架设后安装60t全回转架拱吊机架设中拱,2孔96m简支钢桁梁各采用1台履带吊逐节拼装。施工中,临时墩顶设置竖向千斤顶,钢梁架设至临时墩顶时可调整标高;利用70t全回转架梁吊机调整悬臂节间的标高;主墩顶设置调落梁装置,成桥后整体调落梁。该桥于2017年9月30日落梁成桥,架设过程质量安全可控,柔性拱实现了无外力自然合龙,成桥后线形良好,满足设计要求。     

三门峡黄河公铁两用大桥主桥钢桁结合梁设计

三门峡黄河公铁两用大桥主桥为(84+9×108+84)m的11跨连续钢桁结合梁桥,采用双层桥面布置,下层桥面通行4线铁路(双线蒙西通道+双线运三铁路),上层桥面通行双向6车道高速公路。该桥主梁采用密横梁体系钢桁结合梁,横向布置3片主桁,主桁采用三角形桁式。下层铁路桥面采用密横梁体系的正交异性整体钢桥面板,钢轨处设置倒T形小纵梁;上层公路桥面采用C60的钢筋混凝土结合板,通过湿接缝和剪力钉与钢主桁上弦杆及横梁结合为整体;主桁横向未设置联结系,仅在两端的公路横梁底设置板式桥门架。采取选择合理的混凝土板结合及顶落梁工序、选择合适的预制板存放龄期、湿接缝处理和加强预制板配筋等措施改善结合梁负弯矩区混凝土板受拉开裂的问题。主桥钢桁梁采用拖拉式顶推的方法施工。     

128m双线铁路简支钢桁梁桥设计

赵寨颖河双线特大桥主桥为128 m下承式简支钢桁梁桥.主桁采用带竖杆的三角形腹杆体系;主桁弦杆均采用箱形截面,内力较大的腹杆采用箱形截面,内力较小的腹杆采用H形截面;在上弦杆平面内设置交叉式上平纵联;采用密横梁整体正交异性板有砟桥面系.该桥采用在岸边临时支架上拼装钢桁梁及导梁,在河中设置2个临时支墩的半悬臂拖拉法施工.采用MIDASCivil 2006建立主梁三维有限元模型,计算主梁杆件内力及位移、预拱度、自振特性,计算结果表明该桥设计合理,满足规范要求.     

潍莱铁路跨青荣特大桥全焊接免涂装耐候钢钢桁梁设计

潍莱铁路跨青荣特大桥采用(120+82)m连续钢桁梁+框架墩结构.该桥钢桁梁采用变高度曲弦、带竖杆的三角桁,桁高13～25 m,桥面采用正交异性板结构,密布横梁体系,不设小纵梁.钢桁梁采用全焊接免涂装耐候钢,主桁采用Q370qENH钢、联结系采用Q345qDNH钢,钢材耐大气腐蚀性指数I≥6.0.钢桁杆件间连接采用全焊...     

贵广(南广)高铁北江特大桥合龙施工关键技术

贵广(南广)高铁北江特大桥主桥为(57.5+109.25+230+109.25+57.5)m的钢桁梁斜拉桥,钢桁梁采用2片三角形桁式结构。该桥主墩两侧钢桁梁节间利用架梁吊机对称架设安装,设1个合龙口(位于跨中)。针对该桥跨度大、合龙杆件多、安装精度要求高等难点,钢桁梁合龙前,进行钢桁梁姿态监测、高程控制等准备工作。根据合龙误差计算结果,进行合龙口处标高、转角、温度、轴线偏位、横向扭转、纵向位移等参数敏感性分析,确定采用调整配重和温度的方式进行合龙。结合合龙口的连续监测结果,确定钢桁梁通过配重后,在30℃的温度下,先合龙下弦,然后再上弦,最后合龙腹杆及横梁、纵梁的多点合龙方案。实践表明,桥梁合龙精度为±4mm,实现了钢桁梁的无应力合龙。