耐候钢钢板组合梁桥的设计与应用

耐候钢钢板组合梁桥具有力学性能优越、高耐腐蚀性、便于加工制造等优点,可以大幅节省桥梁运营阶段的管养费用。耐候钢桥梁建设目前在我国仍处于起步阶段,随着耐候钢板的研制及相关标准的不断完善,越来越多的桥梁采用免涂装的耐候钢,但数量仍然有限,且在设计要点方面的研究及相关成果较为匮乏。结合广东省云茂高速公路的高台大桥建设,在分析耐候钢桥梁应用控制因素基础上,针对山区桥梁特点,详细介绍了免涂装耐候钢板组合梁桥的结构选型、材料选用及各部分构件的设计细节,研究成果可作为同类工程项目设计与建造的参考依据。     

宽幅异形钢板组合梁的设计与研究

以丰台火车站东侧立交专用匝道宽幅异形钢板组合梁桥为研究对象,从结构优化和安全设计两方面对组合梁桥进行分析,以桥梁结构安全性与经济性为原则,提出最优设计方案。在有限元软件中,采取刚臂连接模拟剪力钉设置,结合混凝土桥面板和工字形钢主梁,建立全桥整体模型;通过调整中横梁设置个数、改变支座平面布置方式,优化桥梁结构设计;根据桥梁实际受力情况,分析桥梁结构在常态下钢主梁的刚度、承载能力、屈曲稳定和疲劳应力情况。结果表明：在满足结构使用安全的情况下,减少中横梁数量,会增加结构应力,降低稳定安全系数;宽幅异形钢板组合梁受混凝土收缩影响明显,外侧支座容易脱空,优化支座布置显得尤为重要;在正常使用状态下,钢板组合梁外侧主梁刚度较小,变形明显,应力较大,最早容易出现屈曲失稳,且受疲劳荷载影响较为敏感。     

钢板-UHPC组合梁抗弯性能试验及有限元分析

为了研究钢板-UHPC组合梁的抗弯性能,首先开展1根钢板-UHPC组合梁抗弯性能静力试验;然后利用Abaqus有限元软件对试件静力加载全过程进行仿真计算,采用不同方式模拟组合梁中的栓钉,选定最恰当的模型;最后基于校准的有限元模型,对钢板-UHPC组合梁进行参数分析,主要参数包括：UHPC抗压强度、钢板强度、栓钉间距及布置方式。研究结果表明：有限元仿真分析中,采用面面接触的有限元模型,其仿真分析结果与实测值总体上吻合良好,能够较好地反映钢板-UHPC组合梁中挠度、应变以及滑移变化规律,可作为后续钢板-UHPC组合梁有限元仿真分析的参考;各参数对钢板-UHPC组合梁极限承载能力的影响大小为：钢板强度>UHPC抗压强度>栓钉间距;在结构设计中应当重视剪弯段栓钉的选择与布置,而纯弯段栓钉可以进行相对弱化处理。     

简支钢板组合梁桥动力冲击系数研究

为研究简支钢板组合梁桥动力冲击系数,根据我国钢板组合梁桥实际应用情况,设计了150座不同参数组合的简支钢板组合梁桥,结合中国规范五轴车辆模型,建立车辆—桥梁耦合动力分析系统,通过数值模拟对冲击系数进行求解,分析不同参数对冲击系数的影响规律,最后提出基于跨径的冲击系数计算表达式,并与境内外规范进行对比分析。结果表明：简支钢板组合梁桥跨径、主梁数量、斜交角、车道数量、车辆车速均对冲击系数具有显著的影响,在60 m以下范围内冲击系数随跨径增大逐渐增大,超过60 m时,随跨径增大,冲击系数逐渐减小;主梁数量越多,冲击系数越小;斜交角超过45°时,应关注扭转导致的冲击系数放大作用;车道数量对冲击系数影响较小,冲击系数随车速的增加线性增长。可见,本研究计算的钢板组合梁桥冲击系数取值及其随跨径的变化规律与境内外规范相比存在明显差异,我国规范规定的冲击系数取值在40 m以下跨径中偏保守,当跨径超过40 m时,取值偏不利。研究结果可为简支钢板组合梁桥冲击系数取值提供参考。     

钢板组合梁桥面板与主梁连接受力性能研究

针对一座钢板组合梁桥,通过有限元程序ANSYS对组合梁中混凝土桥面板与钢主梁连接进行建模计算分析,并进一步通过试验研究得到群钉连接件的抗力性能。理论计算结果表明：在承载能力极限状态组合下,支点位置附近群钉剪力最大,焊钉抗剪承载力满足设计要求。抗剪试验结果表明：相比于单钉推出试件的承载力,大部分群钉试验试件中单钉平均承载力减少10%~20%左右,但即便是焊钉数量最多的试件,其平均单钉承载力仍远高于现行规范的设计抗剪承载力。     

中、小跨径钢板组合梁桥设计难点研究

伴随着国家的经济发展、钢结构产能提高以及国家产业政策的支持,在中、小跨径桥梁中大量采用钢结构是目前桥梁发展的趋势。综合考虑施工便利性、造价等因素,钢板组合梁这种结构形式比较适合于中、小跨径桥梁。对于中、小跨径钢板组合梁的设计难点进行了分析,给出了该类型桥梁负弯矩区混凝土裂缝的控制方法,并结合实际工程的案例分析,证实了该方法的适用性,同时得出了具有一定参考价值的结论。     

适用于三车道高速公路钢板组合梁的比选分析

钢板组合梁应用广泛,结构体系多样,以三车道16.25 m桥宽、40 m跨径为前提,分别按照法国、日本、美国的常用主梁间距和结构体系进行方案设计,并横向比较各体系的异同。分别对多主梁、少主梁进行计算分析,研究影响结构受力特性的因素,并列出梁高对主梁应力及位移的影响,得出随着梁高增加,钢主梁纵向应力、竖向位移均呈现显著的线性减小趋势。     

60 m钢板组合梁桥钢梁施工稳定性分析

钢板组合连续梁桥因自重轻、截面较薄,在施工过程中受外荷载影响存在整体失稳和局部屈曲风险,影响桥梁施工安全。以交通部钢板组合梁桥60 m跨径进行参数分析,研究其施工阶段整体及局部稳定性。同时,对比分析了不同跨径、高跨比和横梁间距下稳定性变化规律。结果表明：（1）随着节段跨径增大,钢梁稳定系数下降,跨径每增大5 m,稳定性降低40%左右,40 m跨径时处于规范限值临界状态;（2）相同跨径下,钢梁稳定性随着梁高增大而减小,梁高超过3.5 m时,40 m跨径单梁稳定系数低于规范临界限值,结构稳定性较差;（3）横梁间距超过10 m时,缩短横梁间距可以提高结构稳定性,间距小于10 m时改变横梁间距对结构稳定性提升不大。     

强腐作用下钢板组合梁栓钉退化机理的研究与有限元分析

用浓度为36％的工业盐酸对30根钢板组合梁栓钉进行腐蚀,腐蚀时间分别为0h、0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24 h、48 h和72 h,对腐蚀后栓钉进行拉伸试验,研究强腐蚀对栓钉力学性能的影响,分析不同腐蚀时间的栓钉各项力学性能的退化规律.试验结果表明:强腐蚀对栓钉的各项力学性能有着显著影响;腐蚀时间为0h...     

公路钢板组合梁桥监测与检测试验研究

针对一座公路连续钢板组合梁桥,对其施工过程及成桥状态的力学性能进行检测与监测的试验研究,研究钢板组合梁施工过程及成桥状态的力学性能,为类似钢板组合梁桥的设计优化等提供技术支撑。结果表明：实测应力及挠度变化与理论值相吻合;施工过程中结构应力满足规范要求;成桥状态静力测试过程中试验桥梁处于弹性工作阶段。     

64 m曲线钢桁梁设计

介绍了铁路钢桁桥的设计,重点对桥面混凝土是否参与结构体系受力及曲率对内外侧杆件的受力影响进行了分析,为同类桥梁设计提供借鉴和参考。     

钢-混组合梁钢模板的应用及设计方法研究

钢-混组合梁是近年来国内新兴起的一种桥梁结构形式,该结构可以实现工厂化施工,减少现场操作工序,提高施工质量,缩短施工周期。为了减少现场支架设置,保证桥下通行空间,提高施工速度,一般多采用先架设钢纵梁,后浇筑混凝土桥面板的施工工序,与此同时,也对现浇混凝土桥面板的模板设置方式提出了更高的要求。对于钢-混组合梁桥面板浇筑常用模板进行了介绍,结合实际工程特点,对钢模板进行了优化设计,证实了该类型模板的工程适用性,同时得出了具有一定参考价值的结论。     

钢与混凝土组合弯梁桥不同施工方法对结构内力的影响

随着经济和交通建设的发展,组合弯梁桥逐渐成为城市桥梁建设中的优选桥型。组合弯梁桥与直桥的受力特点不同,不同的施工方法涉及不同的体系转换问题,因此施工方法的选择会对结构的力学性能产生影响。基于组合弯梁桥的三种施工方法——先简支后连续、先支点后跨中和满堂支架施工,通过有限元软件模拟不同施工方法的施工过程,研究了不同施工方法对组合弯梁桥结构力学性能的影响,针对预制组合弯梁桥提出合理主梁、横梁施工方法,对组合弯梁桥从结构受力角度选择合理的主梁施工方法具有指导意义。     

新型钢板组合梁桥车桥耦合振动控制研究

新型钢板组合梁桥自重轻,车辆质量与主梁的模态质量之比较大,在车辆活载下易发生振动.文中以某一新型钢板组合梁桥为例进行动力特性分析,研究不同质量比的液体质量双调谐阻尼器(TLMD)对结构动力响应的影响,并进行简谐激励时程分析和车桥耦合振动数值模拟,对该桥进行车桥耦合振动实测和对比.结果表明,TLMD对钢板组合梁桥具有良好...     

钢锚梁式钢—混组合索塔锚固体系设计与分析

某斜拉桥主桥是一座跨径布置为(130m+300m+130m)的双塔双索面预应力混凝土梁斜拉桥,索塔采用倒Y型,斜拉索在桥塔端采用新型空间索面钢锚梁式钢-混组合索塔锚固体系进行锚固。该型锚固体系将锚箱焊在钢锚梁两侧,同时采用钢牛腿替换传统的混凝土牛腿结构,提高了施工速度,改善了结构受力。介绍了该种锚固体系的特点,并采用有限元方法对改型索塔锚固体系的受力情况进行了分析,可为该类型索塔锚固体系设计提供参考。     

96 m简支钢桁梁设计

太中线中宁黄河特大桥和永宁黄河特大桥分别采用了6-96 m双线简支钢桁结合梁和13-96 m单线简支钢桁结合梁。设计中重点对混凝土桥面板与桥面系纵横梁的结合形式、混凝土桥面板是否参与结构体系受力、高低桥面系结构形式,以及整体节点构造等设计施工中的关键性技术问题进行了深入的分析研究,确定了96 m简支钢桁结合梁合理的结构形式。