全焊接钢桁架桥次应力分析

研究目的:针对全焊接钢桁架桥中次应力对桥梁结构设计的影响,以某公路钢桁架桥为例,运用有限元软件ANSYS对结构进行计算,建立该桥理想铰接模型和节点刚性模型,计算由节点刚性所引起的结构次应力。研究结论:通过对两种模型应力的计算分析,得出了桁架次应力的大小及分布特征,结果表明:次应力对下弦杆、上弦杆、斜腹杆影响力依次增大;支座所在节间,下弦杆产生较大次应力,需加强支座处各杆设计。由于节点的近乎刚性,在实际桁架的杆件中不可避免的存在次应力,因此在实际的结构设计中,应该通过有限元的计算来确定次应力对结构的不利影响,不宜轻易改变上下弦杆截面。     

大跨度铁路连续钢桁拱桥设计研究

尖扎黄河特大桥建设条件复杂，综合考虑桥址环境、通航、行洪和环境保护要求，采用（141+366+141） m连续钢桁拱桥一跨跨越黄河。从主桁桁式、节间长度、拱顶桁高、加劲弦高度、矢跨比、边跨长度、桥面结构形式、施工压重等方面对连续钢桁拱桥的受力、变形、用钢量进行了对比分析。结果表明：连续钢桁拱桥主桁桁式采用P式，拱顶桁高10 m，采用12 m和15 m相结合的节间长度，主梁系杆从拱肋下弦第三个节点通过，加劲弦高度28.59 m，矢跨比1/3.85，采用正交异性钢桥面时，结构受力合理、整体刚度大且美观经济；在满足梁端转角限值的情况下，边跨长度取141 m能够节省施工压重。依据比选出的结构参数和构造形式，对主桥进行了设计。     

高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁研究

目前四线铁路钢桁梁多采用三主桁型式,采用双主桁的四线铁路桥跨度多在200 m左右。当四线铁路钢桁梁采用双主桁时能适应最小线间距要求,减小主桁横向总宽度,并降低主桥和引桥的工程规模及邻近隧站工程量,因此研究双主桁大跨度钢桁斜拉桥在工程上具有重要意义。结合某高速铁路四线大跨钢桁斜拉桥主桁横断面布置及桁梁主要构造尺寸,从结构受力、技术经济指标、不同桁宽所引起的引桥规模等方面研究三片桁与两片桁的主要差别,合理推断出四线高速铁路钢桁梁最小桁宽。同时从主桁腹杆承受较大面外弯矩及用钢量等方面比较四线主桁腹杆采用三角桁与N形桁的区别。最终确定主桁梁采用桁宽24.3 m的双主桁、腹杆为三角形桁式的钢桁架。研究结果表明:四线双主桁钢桁斜拉桥应用到500 m左右大跨度桥中在技术和经济上是可行的。     

万州长江大桥钢桁拱架设创新技术分析

研究目的：大跨度钢桁拱桥结构新颖，线型流畅，外形美观，具有现代特色，与城市美景相呼应，是近年来城市桥梁的热门桥型之一，钢桁拱桥技术含量高，施工难度大，其跨中合龙方案及合龙措施的选择是整个工程成败的关键点。因此，本文特对此进行探讨。研究结论：万州长江大桥的顺利建成证明了：（1）通过调整前后支点的高差及一侧钢桁梁整体位移以消除悬臂端转角的影响，达到合龙杆件无应力状态合龙的方案是完全可行的；（2）合龙点变位分析计算与合龙时刻微调措施同样十分重要；（3）应根据各桥的实际情况，优选桁拱安装的顺序；（4）拱合龙后需通过计算分析决定是否采取拉设临时系杆的技术措施；（5）降低主墩临时支座高度是确保安全的重要措施之一。     

钢管拱桥竖转施工计算

介绍桂江三桥主桥－主跨１７５ｍ中承式系杆钢管混凝土拱桥的竖转施工方法，及竖转施工计算。     

某全焊钢桁架连续梁桥加固方案研究

研究目的:现行加固规范针对钢桁架连续梁桥加固中优先考虑增大杆件截面,但是针对无法卸载的桥梁,杆件在负荷情况下焊接增大截面存在较大安全风险,而节点板加固难度更大;针对全焊接的钢桁架桥,更换杆件及节点板无法实施。本文旨在通过对某某全焊钢桁架连续梁桥加固方案研究,提出一种适合的加固方法,并解决其中的关键技术。研究结论:(1)针对某钢桁架连续梁桥承载能力不足的问题,在不卸载的前提下,通过多种方案比选,创新性地提出了新增主桁的加固方案;(2)为达到新旧结构共同受力,降低原桁架承受的荷载,采取了顶升新桁架的方式进行受力体系转换;(3)计算分析和加固后两年的检验证明了加固方案安全合理,加固效果明显;(4)本研究提出的新增主桁加固可应用于同类桥梁工程中。     

单线钢桁梁桥桥面系,主桁架相互作用问题研究

本文对全桥、横梁采用分步有限元离散计算方法，考虑桥面系、主桁架相互作用问题，研究了单线铁路钢桁梁桥纵、横梁的实际受力状态和设计者通常采用的简化计算方法存在的问题，对《铁路桥跨结构设计规范》（初稿）中有关纵、横梁的计算条文提出了建议。     

钢桁腹组合梁桥剪力滞效应分析

钢桁腹组合梁桥作为一种新型组合结构桥梁,具有自重轻、侧向通透性好、便于施工等众多优点。但与其他箱梁相似,同样存在较为明显的剪力滞效应。为精确分析剪力滞效应产生规律,本文通过建立实体有限元模型分析钢桁腹组合梁桥的弯曲应力分布状况,并着重分析混凝土顶底板厚度和钢桁腹杆壁厚等参数对剪力滞效应的影响。通过计算结果可看出,钢桁腹组合梁桥在全桥范围内均存在较为明显的剪力滞效应,靠近支座处较跨中的剪力滞效应更为显著;顶底板厚和腹杆壁厚均对组合梁剪力滞效应有较大影响,顶板厚度影响最大,实际设计中应予以注意。     

城市轨道交通大跨度桥梁轮轨噪声实测与分析

为探究城市轨道列车通过大跨度桥梁时的轮轨噪声特性,以重庆轨道交通 6 号线东水门长江大桥以及环线朝天门长江大桥为研究对象,采集列车通过大桥时的噪声实测数据,分析比较噪声频谱特性与能量特性,并总结规律。结果表明：大跨度桥上轨道列车产生的轮轨噪声呈现宽频特征,声压级频谱曲线呈现“中间高、两边低”的趋势;钢桁系杆结构的拱桥噪声峰值集中于 800 Hz 处,并且结构噪声在 63～80 Hz 范围内产生了一个相对峰值,而钢桁架梁斜拉桥的噪声峰值所在的频段更高;三跨连续钢桁系杆拱桥的噪声频谱宽、幅值大,其噪声远大于钢桁架梁斜拉桥,中高频段范围的轮轨噪声尤为显著。     

附带压杆的预应力混凝土箱形梁桥

内牧高架桥，是日本第二东名高速公路静冈路口与藤枝冈部路口间的一座预应力混凝土箱形梁桥。上下行线桥长均为1km（跨度50m的多跨连续梁），桥宽16．5m，墩高多为40m。为使上部结构轻量化和下部结构小型化，全桥采用附带压杆的预应力混凝土箱形梁。该桥主梁断面见图1，分为预制中央块件、混凝土压杆、悬臂板、桥面4部分。与此相适应，采用断面分割型工法施工。亦即，先行架设梁的中央块件，再安装压杆及悬臂板施工，最后施作桥面。[第一段]     

大胜关长江大桥主拱合龙措施及监控计算分析

研究目的:本文以南京大胜关长江大桥为依托,对三主桁钢桁拱桥的主拱合龙进行监控计算分析,研究钢桁拱桥的施工合龙措施,并以监控计算指导施工架设,使钢桁拱桥在较短时间内顺利实现精确合龙,可为同类型钢桁梁的合龙提供参考。研究结论:大胜关长江大桥为三主桁的六跨连续钢桁拱桥,中间2个主拱跨,两端各2个边跨。其主拱的施工合龙采用中主墩钢梁双悬臂架设、两边主墩单悬臂架设、跨中合龙的总体方案。通过对其三主桁钢桁拱桥施工合龙的监控计算分析及合龙措施研究,采用了长圆孔、圆孔、销子、顶拉装置及温差的合龙措施,双主拱顺利实现精确合龙。     

高速铁路大跨度钢桁架桥接触网关键技术研究

近年来，由于复杂路网下高速铁路需跨越江河湖海，大跨度钢桁架桥不断涌现。大跨度钢桁架梁纵向伸缩量大且变位复杂，接触网在设计过程中应充分考虑钢桁架梁的伸缩与变位特征对其产生的影响，研究大跨度钢桁架桥梁接触网设计多因素配合机理和数学计算，以确保高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网的正常、安全工作。通过对大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩与接触网锚段布置配合间的跨度、温度、锚段补偿方向等关键因素数据进行分类，采用多因素敏感性分析的方法，推导出接触网张力补偿装置在钢桁架梁伸缩及线涨伸缩共同作用下坠砣最大行程变化量、补偿装置b值与a值安装曲线等计算公式。通过典型工况计算对比发现，缩短锚段长度能有效改善钢梁伸缩对接触网影响；采用对比法研究大跨度钢桁架桥在不同接触网锚段布置方式下钢梁伸缩对张力补偿装置的影响大小，提出了720 m以下、720～849 m、850～1 900 m及1 900 m以上4种不同跨度钢桁架桥的接触网最优锚段布置方式。本文相关研究及计算公式可为高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网平面布置、张力补偿装置安装参数选用等关键技术提供一定理论支持。     

外接式钢—混组合桁架铁路桥端节点试验对比分析

通过多组缩尺比例为1∶3的外接式钢—混凝土组合桁架与钢桁—槽型梁组合结构的单调静力试验,研究节点在加载过程中的失效模式、极限承载力和破坏机理。研究结果表明:外接式钢-混凝土组合桁架破坏模式有混凝土开裂,节点板受压部位局部屈曲,螺栓滑移,节点板被拉断,混凝土与节点板接触面应力集中;钢桁-槽型梁组合结构破坏模式有腹杆失稳破坏,混凝土与节点板接触面应力集中;腹杆加固后钢桁-槽型梁组合结构破坏模式有螺栓滑移,节点板被拉断,混凝土与节点板接触面应力集中。应用有限元软件ABAQUS对各节点进行模拟分析,试验与模拟分析均表明:增加混凝土高度以及节点板尺寸的钢桁-槽型梁组合结构承载力要明显高于节点部位尺寸较小的外接式钢-混凝土组合桁架,在整体尺寸不变的情况下,可通过改变各部件所占整体的刚度比来达到控制节点破坏模式的目的。     

杆端缩尺钢桁架桥梁结构静力计算与优化分析

以某下承式铁路钢桁架简支梁桥的单榀Warren桁架为研究对象,对杆端缩尺钢桁架桥梁结构及其端部缩尺压杆进行有限元分析和用钢量优化,重点研究杆端缩尺参数对杆件内力、截面应力、结构刚度、结构弹性稳定、压杆极限承载力、最小用钢量等的影响.结果表明:杆件截面高度缩尺是最理想的杆端缩尺方案;随着缩尺幅度的增大,桁架结构的杆件轴力变化很小,但杆端次弯矩和剪力显著减小,且结构竖向刚度和弹性稳定性有所降低.通过适当提高缩尺段的钢材强度等级,端部缩尺压杆的极限承载力将不低于未缩尺压杆,并可在满足结构强度、刚度及稳定性要求的前提下,进一步通过杆件截面优化,得到比未缩尺设计更小的结构用钢量.     

钢桁梁腹杆插入式节点杆端应力分析与探讨

研究目的:为便于制造与安装,大跨钢桁连续梁桥往往在采用整体节点,腹杆与主桁节点连接时,腹杆插入节点板中,采用高强螺栓两面连接。由于仅连接杆件的两个面,另外一面(或两面)不直接承受节点板传递的荷载,必然存在剪力滞效应。通过建立钢桁梁腹杆的几种典型截面的有限元模型,研究两面连接腹杆端部的应力分布,从而掌握腹杆端头板件应力分布的规律并用于指导钢桁梁桥节点设计。研究结论:杆件端部最大正应力均发生在螺栓群末端;一般来说,杆件板厚越大,螺栓连接沿杆件长度方向的排数越多,最大正应力与名义正应力的比值越小;截面形式变化、板件厚度变化不会对最大剪应力的发生部位产生影响;杆件中部,截面应力趋于均匀,剪力滞效应不显著。     

桁架结合梁及其剪力连接件试验研究

我国某公铁两用特大桥（Ｗ桥）将采用混凝土桥面系－钢桁结合梁，目前，国内外现有的组合结构规范中还没有桁梁结合梁的内容。本文研究了桁梁结合梁的受力特征，针对Ｗ桥的具体情况试验研究了栓钉的承载力和布置方案，该成果已用于Ｗ桥的设计。     

商合杭高铁芜湖长江公铁大桥箱桁组合梁立体试拼装工艺

商合杭高铁芜湖长江公铁大桥为双塔双索面高低塔钢箱钢桁组合梁斜拉桥,桥梁由2片主桁、上层公路桥式桥面、下层铁路钢箱桥面、上下弦杆、竖杆及桥门架构成。为验证施工图纸的正确性和制造工艺的合理性,并指导桥址现场实桥施工,须在拼装厂进行试拼装。由于桥址现场节段拼装条件限制,仅能实现单节段拼装,而且工期要求十分紧张,要在空中实现多个拼接口的高精度对接,最终放弃平面试拼装采取立体试拼装方案。选择8个具有代表性的节段,按照铁路桥面、腹杆、公路桥面的顺序进行拼装。大桥立体试拼装实施顺利,且试拼装节段的桁宽、桁高、节间长度等主要尺寸精度满足设计要求,符合验收标准,验证制作工艺和试拼装方案的合理性。     

桁梁正交异性整体钢桥面结构受力分析

以京沪高速铁路上一座拟建的五跨刚性梁柔性拱桥为工程背景,分析研究该桥钢桁架主梁采用的正交异性板整体桥面结构的受力情况。利用有限单元法,对桥面系部分构件的受力情况进行分析研究,并介绍带K撑的横断面结构形式对桥面各构件受力的影响。计算结果表明:该桥的整体桥面结构满足高速行车要求,桥面系各构件受力合理,带K撑的横断面结构形式改善了主桁竖杆的面外弯矩和桥面系构件的受力状态。     

“月牙形”独塔曲线斜拉桥成桥计算及结构优化研究

为研究独塔单索面单侧拉吊曲线斜拉桥结构受力性能,以一种新型而特殊的"月牙形"独塔曲线斜拉人行桥为工程背景,采用有限元法分析计算其合理成桥状态。针对主梁局部存在截面转角相对较大的问题,提出3种解决方案:合理布置水平斜撑的"被动"方案、设置拉压杆预应力的"主动"方案和联合方案。研究结果表明:将主塔塔顶横向位移作为主要设计目标,按斜拉索对主塔的施力方向对斜拉索分组,辅以刚性支承连续梁法、影响矩阵法对该桥进行成桥索力计算较为快速和合理;通过合理布置桁架结构和引入预应力,可在满足规范要求、减轻结构整体重量的同时减小局部截面转角较大的问题,提高结构受力性能。研究结果可为同类型斜拉桥的设计提供参考。     

漕溪路系杆拱连续梁桥设计及施工方案介绍

上海轻轨明珠线漕溪路高架桥为（５４＋１２８＋５４）ｍ预应力混凝土系杆拱连续梁桥。此简要介绍了该桥的主要设计和施工方案，以及该桥昨时支撑体系使用费的计算方法。