双幅桥单支点同时转体施工技术

为了实现双幅转体桥在共同使用一个转体墩和一套转体系统的情况下成功转体,通过在双幅桥的梁间设置连接横梁及在墩顶桥面设置临时横向斜拉塔等措施,以有限元分析的方法结合实际工况,确定连接横梁及临时斜拉塔的设计参数,建立连接横梁及临时斜拉塔的计算模型,得出横梁及临时斜拉塔在转体各阶段的受力理论数据;通过在现场设置应力计等方式,实时收集转体各阶段横梁及临时斜拉塔的受力情况。通过对比理论数据与实际采集的数据后得出结论,采用以上措施能够实现双幅转体桥单支点同时转体施工,并且转体梁的横向变形及稳定均满足施工安全要求。     

武汉市姑嫂树路高架桥转体平台墩仿真计算

为检验武汉市姑嫂树路高架桥转体平台墩结构和转体施工的安全性,对该桥转体平台墩的施工过程进行仿真分析.采用通用有限元分析软件ANSYS分别建立63号、64号墩(墩身、横梁、桩基础、承台及转体系统)分析模型,分析施工过程中结构的受力及变形.分析结果表明:在施工全过程中转体平台墩墩身及横梁结构受力及变形合理,结构安全;横梁纵向弯曲预应力有效地将M形转体平台墩中墩柱部分竖向力转移至两边墩柱上,使3个墩柱竖向力分配相对均衡;横梁预应力随上部结构施工进度分阶段张拉,使转体平台墩受力均匀且渐变,验证了在转体平台墩横梁上进行超大吨位高空单球铰转体的结构安全性.     

北盘江大桥合龙顶推方案研究

北盘江大桥主桥为(82.5+220+290+220+82.5)m双幅预应力混凝土空腹式连续刚构桥.该桥结构跨度较大,运营阶段受混凝土部分收缩徐变及合龙温度影响,主墩及次边墩墩顶水平位移较大,对桥墩结构受力较为不利,需在中跨及次边跨合龙前进行水平顶推施工,且2幅桥梁之间在主墩斜腿处存在平联连接,2幅桥梁合龙顶推施工相互影响,与常规2幅相互独立的桥梁顶推施工差异较大.为保证顶推施工中改善各墩的受力状态,以消除各墩墩顶水平位移为原则,分析成桥状态下墩顶位移,确定了合理的顶推量及顶推力.并对2幅独立合龙顶推、双幅同步合龙顶推方案中各主墩的扭转、合龙口标高及顶推量等参数进行对比分析,确定了双幅同步合龙顶推方案较为合理.     

粉房湾长江大桥桥塔施工过程数值模拟分析

粉房湾长江大桥主桥为双塔双索面斜拉桥,桥塔采用宝塔形曲线钢筋混凝土结构.为了解该桥桥塔在各施工阶段的受力状态,采用有限元分析软件MIDAS Civil模拟桥塔施工动态力学过程,分析桥塔的受力随施工过程变化的规律.分析结果表明:该桥桥塔施工过程中临时横向支撑的最大轴力为966 kN,横梁的施工及预应力的张拉对临时横向支撑的受力影响较大;桥塔施工过程最危险的部位为下、中、上塔柱的底部,这3个部位各自在不同的施工阶段达到其拉应力最大值,且下、中塔柱的底部拉应力最大值均较大.     

禹门口黄河公路大桥临时墩设计关键技术

禹门口黄河公路大桥为主跨565m双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥,边跨设计无辅助墩。主梁采用全回转桥面吊机双悬臂拼装施工,最大双悬臂长度达200m,边跨需增设临时墩,以提高施工期结构抗风性能、降低安全风险。通过设计难点分析,以施工全过程临时墩受力安全为原则,确定在11号和12号墩边跨侧距塔柱中心160m处设临时墩(由桩基础、钢管墩身、承重梁和横向限位等组成),其高度分别为39.6m和41.3m;临时墩与钢主梁采用临时铰(允许纵向位移)连接;临时墩的锁定和解除时机分别为13号斜拉索二张后和Z18号钢主梁安装后。采用有限元软件MIDAS Civil 2019建立全桥空间模型分析临时墩受力及钢主梁位移,并进行施工过程实时监测。结果表明:临时墩受力安全,结构可靠。     

空间四索面斜拉桥横向索力优化研究

嘉绍大桥主航道桥为双幅、空间四索面斜拉桥,两幅钢箱梁之间通过间隔布置的箱形横梁和工字形横梁来承受拉索的横向水平分力.在获得平面索力后,为解决索力的横向分配问题,提出了斜拉索横向索力分配的原则和具体算法,经过验证,该方法得到的索力能保证在成桥竖向线形与设计线形一致的条件下,成桥后的截面横坡与设计一致且横梁处于最优的受力状态.     

武汉市姑嫂树路高架跨线桥转体平台墩模型试验研究

为保证武汉市姑嫂树路高架桥跨铁路段大吨位转体施工过程的安全性和可靠性,展开了对转体关键部位——M形转体平台墩的1∶5缩尺模型试验。模拟实桥荷载进行居中工况和偏心工况试验加载,对相应的应力和荷载分配进行了实测,对其受力性能和结构安全性进行了研究。结果表明:M形转体平台墩模型在试验荷载作用下实测应力与仿真分析计算值吻合,在各工况荷载组合工况下结构仍安全,球铰竖向力在各墩间的分配比例合理,验证了在M形转体平台墩横梁上进行超大吨位高空单球铰转体的结构安全性及可行性。     

V型墩刚构桥的空间受力分析与体系比选

以上海市奉贤区某跨运河全钢结构V型墩刚构桥为工程背景,利用通用有限元软件ANSYS建立空间板壳模型,对V型墩刚构桥的空间受力特点进行分析,并与常规杆系模型的计算结果进行比较,进而探讨了墩梁固结区受力特性;针对双幅箱梁间不同横梁设置参数,分析了双幅结构的竖向变形协调性等空间受力特性,提出了V型墩刚构桥的构造设计建议;对V墩与基础连接方式进行比选,从经济性、整体刚度等方面进行综合比较,选取合理的结构体系.     

波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工结构性能及参数分析

为研究波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工的可行性,指导顶推施工设计,以吉安市深圳大桥为背景,对顶推施工中结构性能及顶推施工设计参数对结构性能的影响进行研究。该桥为(61+8+61)m波形钢腹板PC组合小箱梁桥,小箱梁分3段,每段采用分块预制组拼顶推施工,钢导梁由第一段小箱梁的波形钢腹板、纵梁、大横梁、加劲肋等组成。采用有限元法模拟顶推施工过程,分析主梁弯矩和应力以及导梁前端挠度,研究导梁刚度、自重以及临时墩位置等参数对主梁受力性能的影响。结果表明:采用该顶推方案,主梁受力性能满足要求;施工时需将导梁设置预抛高,确保其安全通过临时墩;导梁刚度和重量均宜控制在一定的范围,且在满足导梁刚度的情况下,应尽量减轻导梁自重;设置临时墩可以减少钢束用量、简化导梁构造,在条件允许的情况下,临时墩应靠近跨中的位置。     

一种带临时斜拉塔的PC梁桥顶推新技术

为解决传统PC梁桥顶推施工工期长、速度慢和跨径小等问题,以64m主跨的某PC连续梁桥为例,通过在设计中引入Φ21.8大直径预应力束、施工中设置临时斜拉塔,提出了PC梁桥分块预制组拼顶推和临时斜拉塔相结合的施工方案,实现了PC梁桥顶推施工速度和单跨跨径的双重突破,其研究成果可供同类桥梁的设计和施工参考。     

无支架施工系杆拱桥临时锚固设计与受力特性分析

采用无支架方式施工系杆拱桥时,施工期间的水平推力依靠施加于拱脚间的临时拉索进行平衡,随着施工过程的进行,水平推力不断发生变化,相应需要不停地调整临时索的索力。依托泰东河大桥作为背景工程,详细介绍了无支架施工临时索设计方法,并建立空间实体分析模型,研究了锚固区的受力特性,结果表明：临时索的施加对锚固横梁受力影响显著,横梁呈现明显的横向弯曲效应,为此提出钢束横向不均匀张拉的施工优化措施；锚固块主拉应力较大值主要出现在临时索锚下区及与系梁交界位置,应布置加强钢筋防止施工过程中开裂,锚固块整体主拉应力较小,满足受力要求。     

上海威宁路桥横向受力分析

上海威宁路桥主桥上部结构为三跨预应力混凝土连续梁结构,横向为双幅主梁连续桥面。桥梁采用纵横向预应力体系,施工方法为悬臂浇筑与满堂支架现浇相结合,横桥向分为两幅进行施工并通过后浇带连为一体。该文根据桥面板,中横梁和边横梁的不同结构特点采用了有针对性的结构形式设计,分别进行横向受力分析,可供相关专业人员参考。     

城市高架分节预制拼装盖梁设计与施工方案

某城市高架桥梁中等宽段下部结构采用双柱墩连接分节预制盖梁.针对工程项目及其盖梁结构特点,通过合理的总体规划,让所有的双柱分节盖梁能够共用一套模板,节约总工程造价.在分节盖梁计算过程中,重点考虑了接缝位置受力状态与承载能力,针对接缝剪压区抗剪承载能力验算过程中不收敛的问题,分析了不收敛的原因,并提出合理的验算思路.针对分节盖梁的横向拼装施工,设计了两个钢盖梁作为施工过程中的临时横梁,降低了施工中横向拼装的施工难度,节约了临时措施的建造成本.     

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。     

悬索桥扁平钢箱梁顶推施工受力分析

某3跨地锚式悬索桥加劲梁为扁平钢箱梁,钢箱梁跨径组成为(40+430+40)m,采用多点临时墩顶推施工。为了确保钢箱梁在顶推施工过程中结构安全,建立有限元计算模型对顶推施工过程进行整体和局部受力分析。计算结果表明临时墩支点高程设置形式、滑道支承形式和横向偏位等对钢箱梁受力影响较大。根据计算结果提出了钢箱梁顶推施工过程线形控制、临时墩反力控制及局部应力施工控制等参数以及相应控制措施。实际顶推施工结果表明钢箱梁受力及线形控制较好。     

跨铁路转体钢箱梁支点横梁及预拱度的设置

以雄楚大街快速路跨铁路高架桥(28+68.5+63.5)m转体施工连续钢箱梁为例,分析了中支点外挑横梁的设置方式对主梁结构效应及抗倾覆稳定性的影响,以及转体阶段预拱度设置方式对施工及成桥状态结构行为的影响。结果表明,外挑横梁对提高钢箱梁抗倾覆稳定性及改善结构受力较为有利,转体完成后施加上顶力合龙可减小预拱值,并改善一期恒载作用下的结构受力状况。     

宽墩窄塔独塔斜拉桥塔梁墩结合段设计与受力分析

为了解决柱式塔斜拉桥在塔柱横向尺寸受限情况下的塔梁墩结合段设计难题,以沪武高速公路罗埠河大桥为依托,通过理论分析和数值模拟的方法,对一种宽墩窄塔的塔梁墩结合段构造设计与受力性能进行研究。研究了宽墩窄塔的柱式塔与主梁结合段的合理构造及相应设计方法,并对这种新型构造进行了受力分析。结果表明,通过在结合段内设置合理的连接横梁和过渡构造,宽墩窄塔结合段可形成合理的构造形式,满足局部传力的要求;通过纵桥向设置刚度过渡段,增加主梁高度,配合横向弧形过渡结构,提高主梁和宽墩之间的刚度连接,使得主梁的内力可以直接传递至宽墩,降低对窄塔的影响;研究提出的宽墩窄塔塔梁墩结合段的传力可靠,应力传递平顺,应力状态均处于合理范围。形成的宽墩窄塔结合段构造形式及其设计方法可为类似在塔柱横桥向尺寸受限情况下的结合段设计提供参考。     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔施工技术及分析

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的钢桁梁斜拉桥,桥塔为H形混凝土结构.该桥桥塔塔柱采用液压爬模施工;下横梁采用落地式支架施工,与下塔柱节段混凝土同步浇筑;中塔柱施工时设置2道临时横撑,以改善塔柱施工阶段的受力;上横梁采用梯形桁架施工,与塔柱混凝土异步施工,上、下横梁混凝土均分2层浇筑.采用MIDAS有限元软件建模对桥塔施工过程进行分析,结果表明:上、下横梁混凝土分层浇筑时混凝土应力满足规范要求,且可有效降低现浇支架荷载;临时横撑的设置保证了施工阶段桥塔应力及位移均满足要求;上横梁梯形桁架支点处塔柱局部应力满足要求.     

顶推施工中临时墩安全性分析

某新建高速公路跨线桥主线桥和E、H匝道桥跨越已通车高速公路，采用顶推法施工。本文以该实际工程为例，计算顶推施工过程中临时墩的受力，详细分析了各工况下各临时墩的反力，研究了各临时墩的安全性。同时对四氟乙烯滑板、滑道、顶推系统等进行了验算。计算结果表明：该桥施工过程中各临时墩及各辅助构造均满足安全要求。     

双幅同步转体矮塔斜拉桥设计

广州市增城区新新公路跨广深铁路桥采用(114+96)m双幅预应力混凝土矮塔斜拉桥分幅跨越既有铁路。该桥主桥为塔墩梁固结体系,主梁采用单箱三室截面斜腹板变高箱梁,为平衡跨度不对称引起的不平衡重,主跨与边跨板厚采用不对称设计。桥塔采用顺桥向人字形独柱混凝土塔,桥面以上高31.0 m;斜拉索采用强度为1860 MPa的钢绞线拉索,单索面双排扇形布置;主墩采用矩形实体混凝土墩,群桩基础。采用转体过程角度控制图指导双幅桥同步转体施工,转体结构最大悬臂长114 m,设计转体吨位为3.2万吨。经验算,结构各项性能指标均满足设计要求。