重庆鹅公岩轨道大桥设计关键技术

重庆市鹅公岩轨道大桥位于既有鹅公岩大桥上游70m处,主桥采用(50+210+600+210+50)m半飘浮体系自锚式悬索桥。加劲梁采用钢箱-混凝土混合梁,中跨及边跨为钢箱梁,锚跨及锚固段为混凝土箱梁。桥塔采用门形结构,按全截面受压构件设计。主缆采用PPWS平行钢丝索股,布置为平行双缆面,中心距为19.5m。全桥边、中跨均设吊索,吊索采用PSS平行钢丝束,上端与主缆索夹采用销铰式连接,下端与加劲梁采用锚箱承压方式连接。2个桥塔单幅承台下均布置9根3.0m钻孔灌注桩。通过在主缆锚固横梁上增设竖向隔板和水平隔板将锚固箱室分成4个小舱室,以优化锚固横梁受力。对该桥总体及局部稳定进行分析,结果表明:桥梁总体及局部稳定均满足相关规范的要求。由于建设条件的限制,该桥开创性地运用"先斜拉后悬索"的方案施工。     

大跨度斜拉桥新型索塔锚固构造力学性能研究

针对斜拉桥传统钢锚箱构造复杂、吊装重量大,钢锚梁结构需设置环向预应力、索导管定位复杂等问题,研究一种新型钢锚箱锚固结构(主要由混凝土桥塔、U形钢锚固件和钢拉板组成,塔壁不设环向预应力)的适用性。以某大型斜拉桥(采用传统钢锚梁+环向预应力锚固形式)为背景,提出这种新型钢锚箱索塔锚固结构设计方案,建立锚固区节段有限元模型,研究其受力性能。结果表明:新型钢锚箱索塔锚固结构设计方案中,斜拉索水平力基本由新型钢锚箱承担,取消塔壁环向预应力,按钢筋混凝土受拉构件由最小配筋率下裂缝宽度控制塔壁设计,塔壁设计凹形部位便于钢结构锚固;在正常使用工况和断索工况下,新型钢锚箱索塔锚固区受力合理,塔壁应力、裂缝宽度等指标均满足规范要求。     

大跨度悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的计算方法

为安全快速地实现大跨度悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角的施工调整,针对空缆状态下锚跨索力与散索鞍偏角相互耦合的结构特殊属性,研究了锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的计算方法。基于小变形假设,并结合大跨度悬索桥的结构特性,计算出散索鞍IP点沿其支承滑移面的平动刚度,根据散索鞍IP点处的力平衡条件,推导出锚跨索影响矩阵,继而将锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的目标函数用锚跨索弹性伸长量和散索鞍偏角的形式表示;借助数值仿真软件,基于迭代求解的方式建立了大跨度悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的计算方法,并根据数值模拟结果提出了锚跨索施工调整顺序及调整量的优化方法。研究结果表明:由锚跨索影响矩阵计算所得的调整后索力同实测值保持一致;按照优化后的理想锚跨索调整方案计算得到的最终索力理论误差在0.1kN以内且调整过程未出现索力过大或者过小的情况;该计算方法理论上能够安全快速地实现锚跨索力及散索鞍偏角的施工调整,且可满足锚跨索的抗滑移要求,具有一定的工程应用价值。     

株洲石峰大桥700kN双跨缆索吊机设计

株洲石峰大桥为11孔上承式钢筋混凝土箱肋拱桥,主桥孔跨布置为(3×70+3×94+5×70)m缆索吊机采用塔架纵向铰接,主索与后锚横向移动(2ר.3)m,主索在塔顶纵向滑动的结构形式.主要介绍缆索吊机总体布置、结构构造、主索与塔架计算.     

鄂东长江公路大桥结构设计方案研究

为研究千米级混合梁斜拉桥结构设计,以鄂东长江公路大桥为依托,通过结构计算与试验模拟,从钢-混凝土结合段位置的选择、索距、桥塔、主梁、主梁钢-混凝土结合段等方面对该桥结构设计方案进行研究。结果表明:钢-混凝土结合段设置在中跨侧距桥塔中心12.5 m处,结合段位置主梁的变形和内力均较小;中跨标准梁段宜采用15 m索距,边跨宜采用7.5 m索距;该桥桥面以上塔高为180.5 m;索塔锚固形式采用钢锚箱方案,并设置弧形预应力筋减少和控制主桥索塔锚固区外壁裂缝;主梁采用PK断面,可充分发挥全截面的性能;采用优化的混凝土后设承压板的钢-混凝土结合段型式,应力和刚度过渡较为平顺。     

荆岳长江公路大桥设计

根据荆岳长江公路大桥桥址处自然环境条件,主桥采用主跨816 m双塔双索面六跨不对称混合梁斜拉桥;桥塔为双柱H形,北塔采用双圆形分离式基础,南塔采用矩形分离式承台+群桩基础;主梁采用分离式双边箱梁结构,中跨和北边跨采用扁平钢箱梁结构,南边跨采用PC箱梁结构,钢-混凝土结合段采用带钢格室的部分连接填充混凝土方案;斜拉索采用外缠PVF氟化膜的高强平行钢丝索,除桥塔附近几对大倾角斜拉索直接锚固在混凝土塔壁齿块上外,其余均采用钢锚梁锚固型式。     

索吊桥梁静载试验安全布载及程序实现

传统的索吊桥梁静载试验方案设计存在计算繁琐、耗时较长以及加载方案需要优化的问题。此外,还易出现非控制截面加载效率超标,从而影响桥梁结构安全。结合多目标约束条件及优化布载设计,采用Python语言自主开发了索吊桥梁荷载试验车辆自动化布载程序(CSBVL),以一座系杆拱桥和一座自锚式悬索桥为算例对CSBVL程序进行验证。结果表明,程序计算结果在满足控制测试截面加载效率要求的基础上,可保证非控制截面的加载效率不超标;并依据不同重量的加载车辆计算出包含所有测试工况的优化布载方案,给出最佳的试验加载车辆总轴重,实现安全、快速、经济的荷载试验方案优化设计。     

温州瓯江北口大桥主桥总体设计及结构选型

温州瓯江北口大桥为高速公路和普通国道合建的通道,结合建桥条件对该桥主桥进行总体设计及结构选型。受通航孔位置、净空尺度控制,综合考虑防洪影响、结构受力和施工难度等因素,主桥采用主跨2×800m的三塔悬索桥。南边缆跨跨径为348m,北边缆跨设置6根背索,跨径为230m,两边跨均采用悬吊结构。选取平层合建和双层合建两种加劲梁方案进行比选,最终采用结构受力合理、建设难度较低的双层钢桁梁方案。为解决中塔主缆抗滑移的技术难题,该桥中塔选取整体结构刚度大、抗风稳定性好的纵向A形混凝土塔,并采用设置竖向摩擦板的中主索鞍。中塔基础采用整体性和稳定性好、能承受船舶直接撞击作用的沉井基础。边塔采用H形混凝土塔,钻孔灌注桩基础。南、北锚碇均采用安全可靠的重力式锚碇,北锚采用扩大基础,南锚采用大型沉井基础。     

贵港市同济大桥自锚式悬索桥总体设计

贵港市同济大桥主桥为主跨280m的自锚式悬索桥,桥跨布置为(50+140+280+140+50)m,桥面宽37.5m。悬吊跨主梁为单箱多室钢箱梁,采用顶推法施工,最大顶推跨径2×85m。两端锚跨采用预应力混凝土结构。桥塔采用独柱式"荷花"造型,桥面以上塔柱不设置横梁,横向呈"H"形框架结构,景观造型新颖美观,桥塔结构最小稳定安全系数6.4。主缆采用预制平行钢丝索股,钢丝抗拉强度标准值为1 670 MPa,主缆强度安全系数2.71大于2.5,满足规范要求;吊索及索夹为销接式结构,主索鞍为全铸式结构,鞍底与底座座板间设滑动摩擦副。     

大跨径自锚式悬索桥斜拉法施工关键技术研究

重庆市鹅公岩轨道专用桥主桥为(50+210+600+210+50)m的双塔双索面自锚式悬索桥,全桥采用"先梁后缆"法施工,边跨加劲梁采用顶推法施工,中跨加劲梁采用先斜拉后悬索方法施工。为选择合理的斜拉桥目标线形、斜拉索索力调整方案、斜拉索拆除顺序与拆除时机等,采用MIDAS Civil软件建立自锚式悬索桥施工过程计算模型,针对各种方案下的结构特性进行模拟计算与分析评定。计算模拟结果表明:成桥后调整部分斜拉索索力,将加劲梁拉升至接近去除二期恒载的线形作为临时斜拉桥的目标线形的方案,综合效益较优;选择从跨中16号向塔侧6号斜拉索方向调整11对索的索力调整方案;吊索张拉全部完成后临时斜拉索按自上而下顺序拆除的方案更为安全合理。     

新建安九铁路长江大桥主航道桥设计

新建安庆至九江铁路长江大桥主航道桥采用(2×50+224+672+174+3×50)m双塔钢箱混合梁交叉索斜拉桥,半飘浮体系。该桥主梁主跨及辅助跨采用钢箱梁,总长1 056m;边跨及次边跨采用预应力混凝土箱梁,总长264m;钢-混结合段均设在辅助跨内。桥塔采用H形混凝土结构,塔高252m,上塔柱设内嵌式钢锚箱。全桥共设152对斜拉索,斜拉索采用7mm的镀锌铝合金平行钢丝,按平行双索面扇形布置,主跨跨中72m范围内斜拉索交叉设置。桥塔基础采用45根3.0m的钻孔灌注桩;边墩及辅助墩采用n形空心截面框架墩,3.0m和2.5m钻孔灌注桩基础。预应力混凝土箱梁采用支架逐孔现浇施工;钢箱梁九江侧174m辅助跨采用顶推施工,其余部分采用节段吊装施工。结构静、动力分析结果表明该桥受力、变形及运营安全、舒适性均满足规范要求。     

重庆红岩村嘉陵江大桥索塔钢锚箱安装测量定位控制技术

重庆红岩村嘉陵江大桥为高低塔双索面公轨两用钢桁梁斜拉桥,索塔斜拉索锚固采用钢锚箱形式。钢锚箱为箱形结构,最大节段尺寸为6.2m×2.2m×3.0m(长×宽×高),节段最重达26t,吊装高度达160m。首节钢锚箱索导管长达8m,跨越塔柱2个浇筑节段(标准节段高6m)。针对钢锚箱体积大、重量重、吊装高度高和首节钢锚箱索导管超长的特点,采用专用起重设备吊装钢锚箱节段,首节钢锚箱与索导管分离安装,首节钢锚箱索导管通过空间位置放样、初定位、精密定位确保三维坐标精度,采用L10角钢进行加强以防首节钢锚箱变形,剩余节段钢锚箱安装采用导向装置就位。施工中严格控制每节段钢锚箱的平面位置、高程、倾斜度、顶面平整度,实现了钢锚箱安全、优质、快速的施工目标。     

鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥施工方案

新建京港高铁安九段鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥为主跨672 m双塔双索面钢-混混合梁交叉索斜拉桥,主墩采用整体式承台、群桩基础;桥塔采用H形混凝土结构;主跨及辅助跨主梁采用钢箱梁、锚跨主梁采用预应力混凝土箱梁;斜拉索采用平行钢丝斜拉索,主跨跨中72 m范围设置7对交叉索.根据该桥结构特点及水文、地质条件,1号及6～9号墩采...     

日本梦翔大桥的设计与施工

日本梦翔大桥由2跨PC连续箱梁桥和3跨PC连续矮塔斜拉桥组成,跨越熊野河的陡峭峡谷.矮塔斜拉桥采用高强度、自密实混凝土,使上部结构更加细长,地震响应程度有所减小.矮塔斜拉桥桥墩采用柱式墩身,沉箱式桩基础;桥塔为Y形倾斜结构,桥塔中预埋钢锚箱,塔端斜拉索锚固在其中;箱梁中设置12×φ15.2体内预应力钢束和19×φ15.2的体外预应力钢束,梁端斜拉索锚固在混凝土桥面翼板的加劲肋上;斜拉索采用27×φ15.2的多股钢绞线束.大桥主梁采用挂篮对称悬臂浇筑,桥塔混凝土浇筑与斜拉索的安装和张拉同步进行,斜拉索采用主梁两端翼板下方4个千斤顶依次同时安装和张拉.     

四线铁路钢-混组合梁斜拉桥设计关键技术

上海斜塘特大桥主桥采用主跨260 m双塔斜拉桥,跨越斜塘航道,承载四线铁路。对2种边中跨比斜拉桥方案进行对比,根据中跨静活载挠跨比、静活载梁端转角和活载负反力等分析结果,确定边中跨比采用0.38,主桥跨径布置为(40+60+260+60+40) m;对比3种钢-混组合梁截面形式的主梁刚度、经济性及无砟轨道适应性,主跨梁体选取高3.5 m的分离式双箱钢-混组合梁,边跨及衔接处主跨8 m段采用混凝土梁;对比H形和花瓶形桥塔的结构性能、施工方案,选取高97 m的H形桥塔;综合考虑结构刚度、轨道板变形和施工控制,中、边跨斜拉索梁上间距分别取12 m和8 m,桥塔最外侧斜拉索倾角取30°;索塔、索梁均采用钢锚箱式锚固结构。大桥整体结构计算结果安全可靠;温度、列车等荷载组合作用下,桥梁竖向刚度、换算曲率半径均满足规范要求。     

杭绍台铁路椒江特大桥主桥设计

杭绍台铁路椒江特大桥主桥采用(84+156+480+156+84)m双塔双索面4线高速铁路钢桁梁斜拉桥,纵向为半飘浮体系。钢桁梁采用2片主桁、N形桁式;桥面采用正交异性钢桥面板,与主桁下弦杆结合。桥塔采用H形钢筋混凝土结构,塔高190m,其下设置圆端形承台+钻孔灌注桩群桩基础。全桥共布置120根斜拉索,斜拉索采用标准抗拉强度为1 860MPa的锌铝合金镀层平行钢丝索。斜拉索梁端锚固采用锚拉板形式;塔端锚固在塔壁内侧的齿块上,并在塔壁内布置环向预应力束。在主通航孔两侧的塔墩设置主动防撞设施,同时在2个塔墩及杭州侧辅助墩处设置被动防船撞设施。对该桥抗风、风-车-桥系统空间耦合振动、抗震性能进行研究,结果表明各项性能均满足规范要求。该桥主桁采用大节段预制,浮运吊装,边跨顶推、中跨悬臂拼装的方案施工。     

刚果(布)滨河大道斜拉桥主桥设计

刚果(布)滨河大道主桥采用(49+81+285+81+49)m双塔双索面混凝土斜拉桥,综合效益优于连续刚构桥和钢管拱桥方案。主桥结构采用半漂浮支撑体系,横向设置抗风支座,纵向设置支座挡块。主梁采用现浇预应力混凝土Π形双边主梁,中心梁高2.3m,宽22.0m,辅助墩处布置压重。采用钻石形索塔,拉索锚固采用钢锚箱方案。斜拉索采用高强钢绞线,梁段张拉,外表面设置螺纹和安装阻尼器以防止风雨振和涡激振动。主梁标准段采用挂篮现浇施工,综合运用温度和顶推手段进行合龙位移控制。从施工方案、结构体系和索力控制3个方面降低和控制了平曲线弯曲段对桥梁的不利影响。     

自锚式悬索桥锚固段合理总体布置研究

锚固段是自锚式悬索桥的关键受力部位。结合某336 m跨径自锚式悬索桥的锚固段总体布置设计，对自锚式悬索桥的锚跨设置、散索鞍/套设置、锚固段重心调整等问题进行分析研究，建议主梁竖向刚度不控制设计时取消锚跨，边跨主缆入射角适中时优先采用散索套，提出了锚固段合理重心的调整思路。上述结论可为今后同类型结构的设计提供参考。     

悬索桥主缆架设过程分析

采用PWS法架设主缆时，基准索股的线形和锚跨索股张拉力是施工时的2个重要参数，为此，提出了2种成桥状态锚跨索股索力的分布模式，通过成桥状态的计算得到各索股精确的无应力长度，然后根据索股架设过程分析，计算基准索股的空缆线形和各索股架设时的张拉力，最后通过算例比较了基准索股线形和成缆线形的差异，并分析索股架设时各索股锚跨张拉力的变化情况。     

常泰长江大桥主航道桥索塔锚固构造研究

常泰长江大桥主航道桥为(142+490+1 176+490+142) m公铁合建双塔斜拉桥,采用钢-混混合结构空间钻石型桥塔,索塔锚固区采用钢箱-核芯混凝土组合结构,S4～S39号斜拉索锚固于核芯混凝土上。为实现索塔锚固区斜拉索竖向分力的有效传递,提出方案A(钢齿块+剪力钉)、方案B[钢齿块(加肋)+剪力钉]、方案C(混凝土齿块)、方案D(钢锚箱+PBL剪力键)以及方案E(钢锚箱+承压板+剪力钉)共5种索塔锚固构造方案,从结构受力及施工工艺对5种方案进行比选,并采用模型试验及有限元分析对所选锚固构造方案进行验证。结果表明：方案E剪力钉受力分布均匀,剪力大小适中,且施工便捷,对于S7～S39号斜拉索,推荐采用方案E;对于斜拉索竖向角度较大的S4～S6号斜拉索,钢锚箱在构造和张拉空间上存在冲突,推荐采用方案C。方案E模型试验和有限元分析表明：结构应力、剪力钉受力及钢锚箱构造各板件应力均有安全储备,锚固构造处于线弹性状态,能满足规范及使用要求。