呼准铁路黄河特大桥刚构连续梁设计关键技术研究

呼准铁路黄河特大桥主桥采用高墩、长联、大跨刚构连续梁的结构形式,为了确保结构设计安全,需要解决以下关键技术问题:选择合龙顺序、确定合龙顶力、减小梁体徐变下挠、解决梁端和支座处较大的水平位移等。结构设计时运用有限元程序对主桥进行了整体静力分析、箱梁横向环框计算、桥墩罕遇地震延性分析以及车桥耦合动力仿真分析等详细计算,确定主桥为2个固结墩;采用先合龙次中跨、再次边跨、然后边跨、最后中跨的合龙顺序;在设计条件下采用9 000 kN的跨中合龙顶力;通过调整钢束张拉顺序、二期恒载上桥时间以及预留体外预应力束等措施解决大跨梁的徐变下挠;通过设置梁端大位移伸缩装置及大位移活动支座适应梁体较大的水平位移。结果证明刚构连续梁的结构受力和变形均满足规范要求。     

高速铁路连续钢桁柔性拱桥的施工线形控制

研究目的:为了解决高速铁路三跨连续钢桁梁柔性拱桥复杂施工过程中的桥梁线形控制难题,依托银西高铁银川机场黄河特大桥两联三跨连续钢桁梁柔性拱桥的三同步施工过程,基于施工过程时变力学分析方法和现场实测,研究钢桥拼装过程的体系转换杆件拼装顺序、拼装线形的二次调整、抗风措施和梁拱合龙等施工方案,确保桥梁施工线形达到设计要求。研究结论:(1)连续钢桁拱桥施工过程存在体系转换杆件,以基于应力和变形最小扰动原则进行杆件拼装顺序优化,可最大程度减小体系转换的附加效应影响;(2)施工过程中,连续钢桁拱桥的线形受结构拼装过程受力变化和拼装精度等的影响而多变,基于初始位移法合理确定拼装理论线形,并结合施工过程进行拼装线形的二次调整技术,可达到理想成桥线形;(3)柔性拱在拼装过程中容易出现抗风稳定问题,基于静力抗风稳定性分析提出了自锚式辅助抗风索方案,可保证拼装过程的抗风稳定性;(4)基于合龙期间的环境温度精确测量及温度对结构变形的精确分析,结合连续钢桁梁柔性拱桥的受力特点提出了柔性拱利用环境温度效应的自然合龙技术,实现钢桁梁与柔性拱的最优合龙;(5)本研究成果可为同类型桥梁的施工控制提供参考。     

大跨径连续刚构桥中跨合龙顶推力研究

总结大跨度连续刚构桥合龙段施工的影响因素及中跨合龙顶推力计算方法,并针对黔江某特大预应力连续刚构桥进行顶推力及顶推位移计算。采用有限元分析方法,分析中跨顶推合龙施工对该桥梁在恒载作用和10 a收缩徐变作用下的主梁跨中挠度、主梁应力、主墩的弯矩及应力状态的影响,证明顶推合龙施工的合理性及正确性。分析结果表明:顶推施工能改善桥墩长期受力状态,避免桥墩墩底出现拉应力,配合预拱度设置,能够有效解决跨中下挠的病害。最后,验证了针对本桥所计算出来的顶推力及顶推位移能满足安全施工及运营阶段的正常使用。     

合龙方案对多跨连续梁桥施工监控的影响分析

多跨连续梁的合龙顺序对结构成桥累计位移和内力有较大影响,以1座(48+4×80+48)m预应力混凝土连续梁桥为例,根据不同的合龙方案确定3种工况,对不同工况下的桥梁结构建立不同结构体系转换的施工阶段分析有限元模型,分析合龙顺序及合龙期间的预应力张拉阶段对施工阶段的预拱度及成桥内力的影响,对比分析多跨连续梁桥合龙口两端产生较大位移差的原因。提出多跨连续梁桥线形监控难度的主要影响因素为累计位移最大值和合龙口两端的累计位移差。结果表明,合龙顺序对梁体施工中的预拱度设置量影响较大,特别是不同结构体系下预应力张拉效应差别较大,合理的合龙顺序和分批分阶段张拉预应力可降低施工过程中线形监控的难度,根据分析结果提出合理的合龙顺序建议。     

钢桁梁斜拉桥双斜杆合龙段合龙技术研究

钢桁梁斜拉桥双斜杆合龙段存在左右2根斜杆,弦杆与斜杆的合龙顺序需根据合龙口杆件调节的难易程度及对合龙杆件的保护措施综合确定。以一座公铁两用钢桁梁斜拉桥为背景,根据杆件合龙顺序,通过敏感性分析确定对拉、对顶、单点荷载、调索、压重等对合龙口位移影响的程度,选定合适的合龙方案。以杆件内力不超限为原则,对强制合龙时的安装误差作了限制,以此保护合龙段杆件。最终选定的合龙顺序为先下弦杆,再斜杆,最后上弦杆,合龙效果良好。     

悬臂施工连续梁桥合龙设计优化及影响分析

合龙阶段的施工工序对多跨连续梁桥的内力和累计位移均有一定的影响,以一座4跨连续梁桥为例,根据合龙阶段预应力钢束张拉阶段的不同,建立该桥的两种有限元模型,根据各个施工阶段的分析结果,对比分析预应力张拉阶段对梁体内力、累计位移的影响。结果发现,预应力张拉阶段对多跨连续梁桥结构的内力影响较小,对梁体结构的累计位移影响较大,根据分析结果,对该桥的合龙工序进行了优化。建议多跨连续梁桥在进行安全设计的同时应考虑结构线形控制的难度,对合龙工序进行优化。     

跨铁路全焊接大跨度连续钢桁梁桥设计

廊坊市光明道立交桥是一座全焊接跨京沪高铁和京沪铁路的大跨度悬索式、刚加劲弦三跨连续钢桁梁桥,通过对桥梁的静力计算、结构分析和架梁方案的计算,表明本立交桥结构受力合理、传力明确;结合桥址处的建桥环境而创新的钢梁安装方案,具有较好的稳定性和经济性。本桥设计有3个创新点:全焊接跨铁路悬索式刚加劲弦钢桁梁桥、整体钢桥面、转体施工跨中合龙法(中跨两支点相对旋转至跨中合龙)。     

跨铁路全焊接大跨度连续钢桁粱桥设计

廊坊市光明道立交桥是一座全焊接跨京沪高铁和京沪铁路的大跨度悬索式、刚加劲弦三跨连续钢桁梁桥,通过对桥梁的静力计算、结构分析和架梁方案的计算,表明本立交桥结构受力合理、传力明确;结合桥址处的建桥环境而创新的钢梁安装方案,具有较好的稳定性和经济性。本桥设计有3个创新点：全焊接跨铁路悬索式刚加劲弦钢桁梁桥、整体钢桥面、转体施工跨中合龙法（中跨两支点相对旋转至跨中合龙）。     

连续钢桁梁逐跨架设支座分步安装施工技术

蒙华(蒙西至华中)铁路公安长江公铁两用特大桥南岸滩地为4×94.5 m连续钢桁梁,采用首跨在支架上拼装,后续跨悬臂架设的施工方案。为解决钢桁梁架设过程中钢梁温度变化和挠度变形对临时支点的影响,以及墩顶起落梁大吨位千斤顶布置、多点同步控制难题,在首跨钢桁梁架设完成后立即起顶钢桁梁、卸落支架、精确调整钢桁梁三向位置、安装正式支座,然后悬臂架设后续钢梁并随架设进展分步安装支座,完成钢桁梁架设。所采用的施工技术有效解决了一联多跨连续钢桁梁总重较大,以及安装过程中温度应力、挠度变形和胀缩变形产生的水平位移问题。     

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。     

合龙顺序对高速铁路连续梁桥的影响分析

对同一座桥梁建立了2个不同合龙顺序的模型,从施工方案、累计位移和成桥应力3个方面,对合龙顺序对连续梁桥的影响进行了研究,探讨了不同合龙顺序连续梁桥温度内力的计算方法和有限元建模方法,分析了不同合龙顺序下刚性支撑的受力差别;并研究了合龙顺序对线形控制难度和成桥应力的影响。结果表明,先合龙边跨后合龙中跨方案对刚性支撑的要求较低,可以降低线形控制的难度,且2种合龙方案均能满足运营阶段的要求。建议对于3跨连续梁,在现场条件允许的情况下,先合龙边跨后合龙中跨。     

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。     

多跨预应力混凝土连续梁桥合龙顺序研究

多跨预应力混凝土连续梁桥属于多次超静定结构,受力状况复杂,选择最优的合龙顺序对桥梁建设至关重要。以宁夏一座8跨公路连续梁桥工程为背景,为得到该桥合理的合龙方案,采用有限元法计算4种不同合龙顺序下全桥的竖向位移、支座纵向位移以及箱梁截面底板下缘、顶板上缘的应力。通过分析这4种合龙方案的优缺点,确定了该桥最理想的合龙顺序为边跨→中跨→次中跨→次边跨,讨论了施工控制中相关注意事项。     

刚构-连续组合梁桥主梁合龙关键技术

以郑少高速航海路连接线南水北调大桥辅线桥——大跨径预应力混凝土刚构-连续组合梁桥为实例,利用有限元软件Midas/Civil建立桥梁施工阶段的有限元计算模型,采用数值仿真技术探讨主梁合龙顺序、边跨现浇段满堂支架拆除时机和主梁中跨合龙段顶推力的优化调整等关键技术问题。研究结果表明:先合龙边跨主梁,然后拆除边跨现浇梁段满堂支架,最后合龙中跨主梁的桥梁合龙方案对桥梁线形和结构后期受力有利;在一定变化范围内,顶推力、温度变化均与顺桥向位移成线性关系,拟合计算结果可以得出顶推力与温度变化关系的计算公式,根据该公式可以对设计顶推力进行优化调整。论文所得结果指导了该刚构-连续组合梁桥的主梁合龙施工,并对类似桥梁主梁合龙施工具有借鉴意义。     

新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构参数研究

钢桁梁桥由于其承载性能好和跨越能力较强等优点,在大跨度铁路桥梁中被广泛采用。但大跨度钢桁梁桥具有跨中挠度大、梁端转角大和温度变形敏感等特点,为了减小大跨度钢桁梁桥二期恒载、适应桥梁变形特性,在大跨度钢桁梁桥上采用新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构。以南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥铺设新型明桥面轨枕板式轨道为背景,采用有限元法建立大跨度钢桁梁桥上轨枕板式无砟轨道结构计算模型,研究了轨枕板结构参数对轨道受力与变形的影响,确定轨道结构的合理尺寸与参数。结果表明:轨枕板的外形尺寸直接影响其受力和变形特征;板下垫层的厚度对垫层的受力特性的影响较大;建议南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥上采用具有2组承轨台、宽度为2800 mm的轨枕板,轨枕板厚度为280 mm,板下垫层厚度为120 mm。     

长联高墩大跨不对称连续刚构桥设计与施工研究

研究目的:在山区不对称峡谷设置桥梁时,可采用长联高墩大跨不对称连续刚构桥。这种桥型与刚构连续体系相比,具有稳定性好、施工相对简单、桥型美观、养护维修方便等特点。本文结合工程实例,对具有这种特征的桥梁从结构受力与变形特点、合龙顺序与合龙措施、大的边中跨比值对结构的影响、T构悬臂施工阶段安全性等方面作了分析研究,以期能供类似桥梁工程设计施工时参考。研究结论:长联高墩大跨不对称连续刚构桥梁部弯矩、桥墩的水平位移、桥墩截面弯矩等均不对称,合龙段顶推能使结构墩顶、墩底弯矩有明显的减小,其减小幅度与桥墩刚度以及桥墩离不动点的距离有关,合龙时是否施加顶推力对箱梁弯矩影响很小。对于这种桥型,需要合龙顶推时,中跨→次边跨→边跨的合龙顺序有利于减小合龙成本,加快施工进度。顶推时合龙段处普通钢筋、临时锁定杆件等不能焊死,必须保持水平向的活动。当边中跨比值偏大时,应采取有效措施防止腹板开裂。由于全桥合龙后受力需要,在边主墩的双肢之间不设永久横撑,但为了保证没有设置永久横撑的高桥墩在T构悬臂浇注阶段的稳定性,可考虑设置型钢临时横撑。     

灌河特大桥平行弦合龙控制技术

连云港至盐城铁路灌河特大桥主桥为大跨度连续钢桁梁柔性拱桥,采用先梁后拱的施工方案,平行桁梁主跨采用独特的拉索悬臂施工法,跨中合龙难度很大。本文分析了平行弦合龙难点,总结了合龙前的控制要点,并利用有限元仿真模型分析了合龙口对各项调整措施的敏感性,确定以边墩落梁作为主要的合龙调整措施。根据合龙前连续观测数据确定了合龙时间和温度,提出了平行弦合龙过程的调控方案,并取得了良好的合龙效果。     

预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术

以杭州—黄山高速铁路(40+2×72+40)m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用有限元软件Midas Civil分析了不同合龙顺序对悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥成桥内力和累计施工位移的影响,探讨了平衡配重、合龙口锁定、解除临时约束等预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术。结果表明,合龙顺序对连续梁桥成桥内力和累计施工位移影响较大,4跨连续梁宜采用先对称合龙中跨、再对称合龙边跨的顺序。     

多跨简支拱型钢桁梁桥顶推拖拉监控技术

以京张高速铁路官厅水库特大桥多跨长联拱型钢桁梁架设施工为研究对象,采用数值计算和现场测试相结合的方法,开展大桥顶推拖拉施工全过程监控技术研究。首先,采用MIDAS/Civil建立多跨长联拱型钢桁梁桥各施工阶段的有限元模型,分析各主要工况下的结构受力状态并提出相应的测点布置和监控方法;其次,采用弦式应变传感器系统、全站仪和精密水准仪对钢桁梁桥拼装、拖拉和落梁全过程进行现场监控;最后,对数值计算结果和现场实测结果进行深入对比分析。研究结果表明:多跨长联拱型钢桁梁桥施工过程中主桥结构实测的应力、挠度、轴线和临时支墩受力、变形以及成桥后的结构线形及受力均满足计算和设计要求。     

单线铁路桥连续箱梁跨中合龙分析与研究

依据连续箱梁悬臂施工工艺特点,对(68+2×112+68)m连续箱梁在跨中合龙时刚性支撑的设置和受力性能进行了分析。在温度变化对跨中合龙段内力影响较大的前提下,采取不同的结构合龙体系,并针对升、降温引起跨中合龙段轴力变化进行分析和比较,提出中跨合龙的可行方案。