结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响

为研究结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响,以某跨径为2×125 m的下承式钢管混凝土拱桥为例进行分析。采用ANSYS建立该桥模型,计算桥梁前6阶自振频率及相应振型,计算结果表明:该桥型的振动既有单独的面内和单独的面外振动,也有面内和面外的振动耦合。分析主拱圈含钢率、风撑截面积及布置形式、拱肋面内初始挠度、桥面宽度、矢跨比等结构参数对该桥动力特性的影响,分析结果表明:增加主拱圈含钢率、合理设置风撑和适当降低矢跨比能有效提高下承式钢管混凝土拱桥的结构刚度;拱肋面内初始挠度对结构动力性能影响可以忽略不计;桥面过宽会降低结构刚度,需要适当加强结构的横向联系。     

武汉罗家港互通主桥总体设计

武汉罗家港互通主桥采用85 m下承式简支桁架拱，为双向6车道城市桥梁。桁架拱桥横向布置2片拱肋，间距29.4 m，拱肋矢高16.9 m，矢跨比为1/6；拱肋、系杆及腹杆均采用带板式加劲肋的焊接箱型截面，拱肋间设置3道箱型截面风撑；桥面系采用密布横梁的正交异性板；桥墩采用m型门式墩，基础采用钻孔灌注桩群桩；拱桥采用支架拼装、顶推施工。     

太平湖大桥初步设计

太平湖大桥是新建铜陵至汤口高速公路中1座重要桥梁,位于黄山区太平湖柳家梁峡谷风景区,跨越太平湖。推荐方案主桥为中承式钢管混凝土提篮拱桥,跨度达300m;主拱肋由4根1000mm钢管混凝土构件和腹杆、横向缀板组成;主拱圈矢跨比为1 4,拱轴系数为1 33。本文着重介绍该桥推荐方案的总体设计思路,包括自然条件、桥型选择、桥梁总体布置、结构设计、结构计算、施工方法和方案比较等。     

济南齐鲁黄河大桥420m网状吊杆系杆拱桥主拱设计

济南齐鲁黄河大桥主桥采用五跨三连拱下承式网状吊杆系杆拱桥,桥跨组合为(95+280) m+420 m+(280+95) m,桥宽60.7 m,公轨合建。在调研国内外大跨度钢拱桥的基础上,对该桥420 m跨拱桥的拱轴线、矢跨比、拱肋高度、拱肋横撑布置等进行参数分析,最终确定主拱拱轴线采用二次抛物线,矢跨比为1/6,拱肋高4.0 m,拱肋之间通过6道一字横撑连接,两片拱肋在跨中168 m范围内合并为整体式截面,拱肋内倾角度为3.0°。420 m跨拱桥采用提篮拱布置,主拱由拱肋、拱肋连接和横撑组成。拱肋采用焊接五边形钢箱结构,沿拱轴线保持等高等宽,纵向受力板件采用Q420qE钢材,横隔板及横撑系统采用Q345qE钢材。吊杆拱上锚固构造采用叉耳板形式,叉耳板插入拱肋隔板,与拱肋隔板、底板采用全熔透焊接。拱肋采用三段法安装,两边段采用梁上支架拼装,中间段采用“低位拼装、垂直提升安装”。对该桥主拱进行静力、动力及稳定性分析,结果均满足设计要求。     

德余高速乌江特大桥主桥设计

德余高速乌江特大桥桥位处江面宽、岸坡陡,对(203+450+203) m组合梁斜拉桥和计算跨径475 m上承式钢管混凝土拱桥2个桥型方案进行比选,最终采用景观好、造价低、易养护的上承式钢管混凝土拱桥。主桥拱轴线采用悬链线,拱轴系数2.2,矢高90 m,矢跨比1/5.278。主拱圈由两幅拱肋组成,单幅拱肋为四肢等宽变高桁架结构,腹杆为钢箱和H形截面,竖腹杆与拱轴线中心径向布置。拱上立柱为钢箱截面,与拱肋、桥面系钢梁刚接。桥面系为槽形钢箱梁+粗骨料活性粉末混凝土桥面板的连续组合结构。拱座为梯形结构,采用扩大基础,交界墩采用变截面薄壁墩。采用斜拉扣挂、缆索吊装安装主拱节段、立柱单元及主梁构件。结构静力、稳定性计算及拱座受力验算均满足设计要求。     

大跨下承式单肋钢管混凝土人行拱桥设计

该文介绍一座大跨下承式拱肋钢管混疑土人行拱桥的设计.高翔东路人行桥采用单跨100.5m下承式单肋钢管混凝土拱桥.两岸均设置梯步和缓坡道,主桥全长104.7m,主拱肋为矢跨比1/6的悬链线拱.主拱肋采用φ1 200×26- 18 mm钢管混凝土结构,管内混凝土采用C50自密实补偿收缩混凝土.拱肋钢管采用无缝钢管或直缝焊接钢管.主梁采用单箱双室钢箱梁,全宽7m,跨中梁高1.0m,梁端高度1.8m.吊杆采用刚性吊杆（GLG460-UU型钢拉杆）,强度等级为460 MPa.吊杆两端采用销轴与拱肋、主梁连接.主墩采用直径1.4m的钢筋混凝土圆柱墩,桩基础为嵌岩桩;桩基础采用直径1.5m钻孔灌注桩,桩基础为嵌岩桩.梯步、缓坡道及平台均采用桩基础＋钢管墩的形式,桩基础采用摩擦桩.经结构分析验算,人行桥结构的内力、变形、稳定均满足规范要求,人致振动分析表明在正常使用荷载和不利荷载作用下人行舒适性均能满足规范要求.     

异形钢桁架拱桥结构设计及计算分析

某三跨连续中承式钢桁拱桥,跨径布置为22 m+56 m+22 m。主桥拱肋是由中拱肋、边拱肋、副拱肋及腹杆组成的桁架结构。主桥跨中设置系梁,主梁由桥面系及横梁组成,桥面系采用正交异性钢桥面,主梁、系梁及拱肋固结连接。桥梁共设置13对吊杆,扇形布置,吊杆锚固采用耳板的结构形式。主要介绍该桥的结构构造设计及受力计算分析,该桥造型新颖优美,受力及构造较为复杂,可为类似工程提供一定的借鉴。     

下承式三跨连续梁拱组合体系桥梁设计

南门江大桥为下承式三跨连续梁拱组合体系桥梁,桥梁布跨为26.5 m+77 m+26.5 m=130 m,主跨为钢管混凝土提篮拱,横向设4片拱肋,拱肋采用哑铃形截面,桥道系采用梁格体系,由纵梁、横梁、桥道板组成,采取先梁后拱满堂支架的施工方案.主要介绍了该桥上部结构设计、钢管防腐方案、上部结构静力分析、拱桥稳定计算等相关内容.     

中承式系杆拱桥结构优化设计

以邓家窑大桥为背景,研究小边跨、边跨仅有桥面系压重、依靠系杆力克服拱脚水平推力的三跨中承式系杆拱桥的桥型及结构参数的优化。优化后的桥型按部分推力拱设计,系杆力只平衡大部分恒载引起的水平推力;拱肋采用混凝土和钢箱的混合结构;边拱、刚性纵梁和主拱拱脚段组成一个三角刚架,整体承担系杆力。对拱肋内倾角、矢跨比、拱轴系数、系杆力和基础形式等结构参数进行研究,结果表明,拱轴系数对拱脚水平推力的影响很小;系杆力是克服拱脚水平推力的最有效方式,通过技术和经济两方面比较,最终选定4排桩+15 000 kN系杆力的基础形式与系杆力最优组合形式。     

基于钢管混凝土拱桥检测结果的主拱肋病害评估

为探讨钢管混凝土拱桥核心受力部位主拱肋病害(钢管中混凝土发生空洞,脱粘等)的评估及加固方法,以某既有钢管混凝土拱桥(上承式有推力无铰拱桥,净跨160 m)为背景,通过敲击法和超声法相结合对钢管拱混凝土密实度进行检测,通过动、静载试验对桥梁整体结构受力性能进行测试.基于实测结构受力行为,利用有限元软件对主拱肋钢管混凝土不同状态下的应力进行分析,以此为参照,对主拱肋病害进行评估分析.评估结果表明,主拱肋的主要病害为钢管混凝土的脱粘而产生的混凝土局部受力截面削弱,主拱肋跨中截面应力校验系数的异常偏大仅为结构局部病害.基于评估结果提出以压浆的方式进行拱肋加固,加固后的结构整体受力能满足设计荷载要求.     

金钢桥改建工程设计与试验研究

天津金钢桥为一旧桥改建。改建后成为一座双层桥。上层为新建三跨中承式钢管混凝土系杆连拱桥，供机动车通行；下层利用旧墩、台，建成三跨钢-混凝土组合梁桥．供非机动车和行人通行。本文系统地介绍了在设计过程中进行了旧桥桥墩及桥台的利用；拱脚、吊杆和拱肋节点光弹应力分析、钢管拱安装控制精度、推广应用预应力技术、钢和混凝土组合梁设计技术、桥梁照明等六项课题的试验研究及其所取得的效果．     

大跨径中承式钢管砼拱桥设计

清江特大桥设计方案为410 m跨径中承式钢管砼提篮拱桥,矢跨比为1/4.08,桥面宽度12 m,宽跨比仅为1/35,全桥稳定为该方案的重点。文中介绍了该桥主拱肋构造和主拱圈参数优选,对设计方案进行了使用阶段静力分析及一类稳定验算。     

祁家黄河大桥设计

祁家黄河大桥为单跨180 m的上承式钢管混凝土拱桥,综述该桥主桥设计。该桥矢跨比为1/5;拱圈采用等截面悬链线,由横哑铃形桁式双肋组成;拱上立柱采用钢管混凝土柱框架结构,桥面板边孔采用20 m空心板梁与路基相接,次边孔采用16 m跨空心板,其余孔均采用标准的13 m跨空心板;该桥采用重力式拱座;拱肋吊段采用内法兰盘连接。该桥采用斜拉扣挂式无支架缆索法施工,利用钢丝绳作扣索,设计中取消了扣塔,直接将部分扣索锚固于桥台处。     

某飞燕式系杆拱桥的设计简介

飞燕式系杆拱桥属于自平衡中承式拱桥,因其造型优美,跨度较大,近年来得到广泛采用。某飞燕式系杆拱桥主桥跨径布置为25 m+100 m+25 m=150 m,中跨拱肋为完整拱形结构,边跨拱肋为半跨拱形结构,拱肋均采用钢筋混凝土箱型断面。预应力钢绞线系杆锚在边拱肋端部,拱脚均固结在拱座上。拱肋设二榀分列,肋间中距为10.8 m,全桥共设11对吊杆,间距均为7 m。     

多跨连续长系杆拱桥临时系杆设计及施工

绍兴市曹娥江袍江大桥是一座多跨连续长系杆中承式钢管混凝土拱桥,在施工阶段,须设置临时系杆平衡拱肋对各主墩的不平衡水平推力,整个上部结构加载程序复杂,施工难度大,应力控制困难。文章对大桥施工阶段的临时系杆设计及施工进行了较为详细的介绍,对今后同类桥梁施工可提供良好的经验参考。     

广安官盛渠江大桥设计

广安官盛渠江大桥主桥跨度320 m，是已建成的世界最大跨度中下承式钢筋混凝土肋拱桥[1]。大桥主拱肋采用等宽变高度梯形截面构造、箱形截面横撑构造，结构稳定、轻盈，兼顾了受力及景观；主拱采用超高强钢管混凝土强劲骨架外包混凝土成拱，骨架主弦钢管内首次灌注C100超高强混凝土，骨架腹杆采用空心钢管替代传统型钢腹杆，解决了传统骨架强度弱、稳定性差的技术难题；拱肋混凝土分两环成拱，大大节省了工期，提高了施工安全性。该桥技术新颖，为300 m及以上级别的钢筋混凝土肋拱桥建造提供了新的思路。     

斜靠式异形拱桥体系平定山湛河桥

斜靠式拱桥是由两片竖直主拱与两片斜靠的稳定拱两两组合形式的空间受力体系，中间平行拱肋为桥梁的主要结构部分。这种桥型外型新颖，富有曲线美和力度感，具有明显的技术特点，在桥面宽度大于30m，跨径在40—150m之间的景观桥中，是一种颇具竞争力的桥梁形式。1987年，西班牙建筑师Santiago Calatrava首次成功设计了第一座斜靠式拱桥Bacde Road桥，该桥直立式主拱为双绞拱，其水平推力直接传至主纵梁，形成拱梁组合结构，斜靠拱是一无绞拱，水平推力直接传至地基，是有推力体系，斜靠拱与主拱组成空间稳定体系，提高了结构的稳定性。近年来，这一体系被引入我国的桥梁建设中，成为一个新的亮点。     

绍兴袍江大桥主桥设计

浙江绍兴袍江大桥主桥为(40+3×185+40)m飞鸟式三主跨钢管混凝土拱桥。拱肋采用抛物线形,主拱肋由4根?900mm的钢管通过中腹板组成2个横哑铃形断面,再通过腹杆构成矩形截面,主拱钢管和哑铃形断面内灌注C50无收缩混凝土;边拱肋采用C40钢筋混凝土结构。为平衡拱肋的水平推力,每片拱肋布设12束27-?j15.24mm钢绞线柔性成品系杆(全桥通长)。每个吊点设2根可更换式85-?7mm镀锌平行钢丝成品索吊杆。工字形钢横梁与预制π形钢筋混凝土桥面板构成钢-混结合梁。主墩采用分离式实体墩,边墩采用柱式墩,基础均采用群桩基础。该桥采用缆索吊装法施工。采用ANSYS软件进行主桥整体分析,结果表明该桥各杆件应力均满足规范要求。     

莆田市樟林大桥主桥设计

樟林大桥为40 m+100 m+40 m的蝶型中承式拱桥,无横撑拱肋保持在外倾20°平面内,拱肋与V撑顺接,全桥线条清晰流畅,主跨两侧人行道实现了带状观景台的功能。结合桥位处地质条件,中跨设置接缝使得结构温度应力较小,合理控制基础规模,主跨结合梁布置使得结构自重较轻、拱肋轻巧,布置系杆平衡拱的水平推力。计算分析表明结构受力及稳定性均满足规范要求,为同等跨径具有景观要求的市政桥梁提供了一种新的选型。     

揭阳市区进贤门大桥主桥设计

广东揭阳市区进贤门大桥主桥全长386 m,为(38+50+210+50+38) m无推力中承式提篮拱桥,在桥梁方案设计阶段提取进贤楼、莲花、五行山墙等在潮汕具有特色和代表性的元素融入到大桥的设计中,是连接揭阳市揭东区和空港经济区的一座景观大桥。主拱结构为平行箱形混合拱,跨度210 m,矢高约52.5 m,矢跨比为1/4.0,拱轴线采用m=1.25的悬链线,钢箱拱段跨度为162.6 m;主梁采用混合梁,边跨主梁采用混凝土箱形梁,中跨采用钢箱梁,两者通过设置于前横梁的牛腿相连;主桥设置16对吊杆、12根系杆。采用有限元软件对该桥的静、动力性能进行分析,并通过实体和板壳单元对全桥进行仿真复核分析,结果表明各项指标均满足规范要求。