大跨叠合梁斜拉桥的索梁锚固形式及疲劳性能研究

钢或钢混斜拉桥结构中索-梁锚固结构是斜拉桥受力的关键部位,其结构设计的安全与否直接关系到整个大桥的安全。该文首先介绍了常见的4种索梁锚固构造:锚箱式、耳板式、锚管式、锚拉板式以及各自的应用场合,并以一座混合体系叠合梁斜拉桥为例,详细介绍了锚拉板式结构的结构布置特点,同时为了验证锚拉板结构的疲劳性能,进行了足尺疲劳模型试验,完成了300万次疲劳加载,根据实测的应变和变形结果,评估了锚拉板结构疲劳的可靠性,并分析了其传力机理和应力集中现象。     

大跨度混合式叠合梁斜拉桥设计特色与关键技术

为了解大跨度混合体系斜拉桥的受力特点和关键技术,该文以乌江特大桥为例,详细介绍了大桥的结构设计特点,特别是边主梁采用了独特的"上"字形截面,同时,详细介绍了其两项关键技术:锚拉板式索梁锚固结构和钢混结合段的结构和受力特点。为验证锚拉板在活载作用下的疲劳性能,完成了足尺模型疲劳试验;为了解钢混结合段的受力机理,完成了1∶3模型加载试验。试验结果表明这两个关键构造具有足够的安全性。     

独塔斜拉桥钢桥塔锚固区钢锚箱应力分析

为研究钢桥塔锚固区钢锚箱结构的受力特性及其传力机理,以天津市蓟运河大桥(钢箱梁独塔斜拉桥)为工程背景,基于有限元软件ANSYS 14.0,采用等效板厚法,建立了2个(S1号索和S13号索)钢锚箱结构的全实体单元有限元模型,对其应力分布、索力传递路径以及焊缝传力机理进行了分析。结果表明:钢锚箱各板件Von Mises应力均小于200 MPa,满足规范要求;由承压板、承剪板和加劲板共同构成的闭口箱形截面钢锚箱可以顺畅地传递斜拉索索力;S1号索、S13号索钢锚箱模型的钢锚箱分别表现出梁式和柱式锚箱的受力特性;柱式锚箱承剪板长度选取不宜过长,该桥S13号索钢锚箱承剪板长度最终取为1.4m。     

湛江海湾大桥索梁锚固结构的疲劳试验研究

斜拉桥索梁锚固区受力复杂,特别是在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。该文主要介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验进行介绍,结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构的疲劳性能,对锚拉板式索梁锚固结构耐久性做出了评价,并对锚拉板的设计提出建议。     

斜拉桥钢锚梁钢牛腿锚固构造的设计与分析

为研究钢锚梁钢牛腿锚固构造的受力特性,以某在建斜拉桥的为背景,介绍了该桥的设计概况;对该桥钢锚梁钢牛腿结构进行了实体有限元分析,采用节段模型减小分析规模,并对不同节段设置了不同的力边界条件。根据计算结果,分别研究了钢锚梁、钢牛腿的应力集中部位和其余受力特点,分析了剪力钉竖向剪力的不均匀分布,讨论了不平衡力作用下的塔壁受力。相关研究结论可对类似工程设计提供借鉴。     

基于结构应力法的斜拉桥锚箱疲劳寿命评估与试验研究

焊接钢结构的抗疲劳设计采用规范推荐的S-N曲线结合试验修正的方法,但由于疲劳细节和荷载的复杂性,很难找到相对应的S-N曲线且试验的成本较高。结构应力法可以从理论上对结构的疲劳寿命进行预测,近年来受到广泛关注。为了评估大连市滨海大道西延伸线工程斜拉桥锚箱结构的疲劳性能,开展了足尺模型试验,并基于结构应力法评估了锚箱的疲劳寿命。通过建立全桥有限元模型分析了各斜拉索的索力,并考虑平均应力的影响确定试验加载的最大峰值和最小峰值。在完成规范要求的疲劳循环后,为进一步探究锚箱超长期服役的疲劳性能,增大加载幅值经过276万次的疲劳加载,锚箱结构的力学性能和刚度均未出现明显变化。基于结构应力法预测锚箱的疲劳寿命为9.17×10~6次。综合结构应力法评估结果和疲劳试验研究表明锚箱的疲劳性能可靠,能够满足工程要求。     

组合式锚拉板索梁锚固构造在混凝土斜拉桥中的应用研究

为了解组合式锚拉板索梁锚固构造在混凝土斜拉桥中的受力特性,以某(34+81+115)m跨铁路斜拉桥为背景进行研究。该构造由钢拉板、预埋混凝土梁内的工字型钢构成,工字型钢与混凝土采用PBL键及剪力钉连接。采用有限元软件,建立锚拉板及索梁锚固区有限元数值模型,分析了钢拉板、锚固区混凝土、预埋工字型钢的受力状态,并通过模型试验验证了关键焊缝的抗疲劳性能。结果表明:钢锚拉板与锚拉筒连接焊缝圆弧过渡处附近有较明显的应力集中现象;锚固段混凝土顶部(第一排PBL键以上至梁顶范围)主拉应力较大,超出混凝土的抗拉强度;各主要焊缝疲劳试验均没有发现宏观裂纹,满足抗疲劳设计要求;该构造为混凝土斜拉桥索梁锚固提供了一种解决方案。     

曹妃甸工业区1号桥外露式钢锚箱设计与分析

外露式钢锚箱锚固结构受力方式明确、施工方便、张拉空间大,能有效解决中小跨径斜拉桥索塔锚固区受力复杂、截面尺寸小等问题。结合曹妃甸工业区1号桥索塔锚固区的设计,对外露式钢锚箱结构特点进行介绍;并利用Ansys建立索塔全真的有限元计算模型,对焊钉连接件、钢锚箱腹板及混凝土塔壁等锚固区主要结构的安全储备进行评估,为工程设计提供技术支撑。     

斜向索力作用下桁架式扣塔的钢锚箱受力性能

相对于一般的钢锚箱而言,拱桥扣塔的钢锚箱与斜拉桥和悬索桥的钢锚箱的受力不同,斜拉桥的钢锚箱四周有钢或混凝土构件连接支承,而扣塔的钢锚箱只有扣塔桁架构件与之相连,连接构件相对较少,其受力性能直接关系到拱桥施工安全。合江长江大桥的扣塔钢锚箱具有构造复杂,扣索索力大,且与扣塔的主弦杆焊接在一起受力等特点。合江长江一桥扣塔的钢锚箱有限元分析结果表明,在拱肋吊装过程中的最不利扣索力工况下,钢锚箱的锚下应力相对较大,但应力衰减较快,随着远离应力集中区,应力迅速降至较低水平。钢锚箱性能满足使用要求,构造合理、传力途径明确、结构受力安全,可为分析和设计同类构造形式提供参考。     

重庆东水门长江大桥设计关键技术

重庆东水门长江大桥主桥为双塔单索面公轨两用半飘浮体系部分斜拉桥,跨径布置为(222.5+445+190.5)m。桥塔采用天梭造型。主梁采用2片桁双层桥面钢桁梁型式,桥面采用板桁组合体系。斜拉索采用单索面稀索体系,每根斜拉索由139束平行钢绞线组成,最大索力15 000kN。索梁锚固采用在钢横梁中点位置设置大型钢锚箱的型式;索塔锚固采用外置式钢锚箱型式,钢锚箱通过剪力钉与分离式塔肢进行连接,索力由剪力钉、锚箱侧拉板和摩擦力共同承担。开发了用于超大吨位钢绞线斜拉索整体张拉的调索设备。开展板桁组合式桥面板的传力机理理论及试验、超大吨位钢绞线斜拉索的疲劳试验、索塔锚固区足尺模型试验等相关研究,验证了结构的安全性和合理性。     

预应力空心板梁梁高的优化设计

该文通过实际工程对预应力空心板梁梁高进行了分析研究。根据目前运营桥梁的预应力空心板梁检测结果,运营桥梁部分存在因预应力空心板梁梁高过小而引起的梁体破坏现象,这大大地降低了桥梁使用寿命。经对梁高对比验算,从结构受力及经济性等方面,分析了预应力空心板梁梁高的优化对桥梁的重要影响。     

U型梁架桥机架设施工的关键技术

U型梁目前在全国各地的轨道交通建设中得到了越来越多的应用,但是其架设安装技术目前仍仅限于吊机吊装或龙门吊安装这一模式。现场施工条件的复杂性大大限制了U型梁的推广使用。结合上海市轨道交通11号线3标段的U型梁架设,对U型梁架桥机架设的关键技术进行了系统性的研究。实施过程表明该技术安全可靠,对今后的U型梁施工具有一定的借鉴意义。     

后张法预应力混凝土梁桥的特点及箱梁的施工要点

以广州至河源高速公路广州段路基桥隧工程第S10合同段罗岗3号桥为实例,阐述了预应力混凝土梁桥的特点,介绍了后张法预应力箱梁的预制过程及注意事项,总结了施工经验。     

大悬臂预应力盖梁在架梁时需注意的几个问题

该文介绍了天津大道大悬臂预应力盖梁的构造特点,架桥机的性能以及过孔、架梁步骤,在设计阶段需注意的问题,相应的保障措施,以及对结构的调整。     

我国公路简支钢板梁桥合理截面的探讨

根据我国道路结构和公路荷载特点，对简支钢板梁桥的横断面布置、主梁截面形式、合理主梁高度和主梁跨径进行分析研究。给出了适合于我国典型道路构造的公路简支钢板梁桥的恒载弯矩和车辆荷载弯矩与跨径关系的近似公式以及应力控制设计的经济梁高和主梁挠度。     

连续梁桥不同合龙方案对施工控制的影响

以某连续梁桥施工控制为例，分析了不同合龙方案对桥梁的累计位移和受力的影响，特别是对施工控制中的预拱度设置的影响，提出了合理的合龙方案及施工注意事项。     

钢-混凝土箱型组合斜拉桥主梁混凝土收缩徐变分析

组合梁斜拉桥兼有混凝土和钢结构的优点,但作为两种材料的结合体,混凝土收缩徐变会引起组合截面的应力重分配,可能促使混凝土裂缝的提前出现或加速裂缝的扩展,从而降低结构的受力性能和耐久性。采用有限元方法分析了混凝土收缩徐变对组合梁斜拉桥主梁应力重分布的影响,并对混凝土的加载龄期的影响进行了参数分析。计算结果表明:混凝土加载龄期越早,组合截面的应力重分布越明显;混凝土收缩徐变对混凝土桥面板的应力影响不大,但对钢梁应力影响较为显著,钢梁的应力增量达到钢材容许应力的30%左右。     

现浇空心板梁桥梁底纵向开裂分析与加固

现浇钢筋混凝土空心板梁桥在我国的桥梁建设中应用广泛,但是当宽跨比较大时容易出现梁底纵向开裂的问题。该文以空心板梁桥实际工程为研究背景,采用有限元软件Midas FEA,利用三维有限元方法对桥梁横向进行受力分析,得出结果为:宽跨比较大的空心板梁桥,其横向受力特征明显,在荷载作用下,板梁承受较大的横向弯矩。并根据裂缝的位置与成因提出了相应的加固措施与防治建议。     

箱梁腹板倾角对主梁刚度和受力影响计算分析

针对铁路矮塔斜拉桥中采用的单箱双室箱梁,改变其腹板倾角,利用大型有限元分析程序MIDAS建立了三个空间梁单元计算模型;计算比较不同腹板倾角箱梁的活载挠度和应力以及体系温度作用下的应力,归纳出不同腹板倾角的箱梁在活载和体系温度作用下的主梁刚度和受力的影响。通过对以上两种荷载下计算结果的分析,得出108.48°倾角箱梁在刚度和受力方面相对较优,建议采用。     

全焊接钢桁梁斜拉桥主梁整节段施工技术

上海闵浦二桥主桥为独塔双索面连续钢板桁组合梁斜拉桥,跨径组合为251.4 m(主跨)+(147+38.25)m(锚跨),其主梁为全焊接结构,主梁施工采用工厂整节段预制,现场整节段安装的方法,节段预制在工厂先进行平面桁片拼装,再进行立体总拼,拼装时采用N+1匹配技术,现场吊装支架段采用1 200 t浮吊安装,标准段采用260 t步履式桥面吊机安装,钢梁节段在工地采用对接焊接施工.