重庆水土嘉陵江大桥桥塔结构设计

重庆水土嘉陵江大桥为主跨388m高低塔双索面叠合梁斜拉桥,桥塔采用双柱式"方尖碑"造型,截面采用不规则多边形结构形式,仅在桥面处设置一道横梁。通过调整两塔肢间距及截面壁厚,减小恒载以及汽车荷载形成的竖向分力对桥塔产生的偏心弯矩;设置锚拉板,解决索塔锚固区环向预应力束布置困难的问题。对整个桥塔及索塔锚固区结构进行分析,结果表明桥塔截面的应力,强度均满足规范要求。     

八大河特大桥主桥结构设计

八大河特大桥主桥为中央索面变高度预应力混凝土部分斜拉桥,跨径布置为(125+230+125)m,采用塔墩梁固结体系.主梁为变高度混凝土单箱三室连续箱梁,采用C55混凝土和纵、横、竖三向预应力体系;桥塔布置在主梁截面中央,采用钢筋混凝土矩形实体截面,桥面以上塔高39 m;桥塔横桥向布置2排斜拉索,每侧设16对,斜拉索采用...     

轻质砼在大跨度PC桥梁加固中的应用

以某大交通、重交通高速公路一座严重下挠和开裂的(65+100+65 m)PC连续梁桥为加固工程实例,介绍了桥面铺装采用LC40轻质砼减载和箱梁内增设体外预应力相结合的主动加固方案。分析了轻质砼的加固效果和优越性;阐述了轻质砼配合比设计,主要力学性能指标,施工工艺,质量改善的具体措施。采用轻质砼能大大减少体外预应力束的用量,减少了结构恒载效应,增加了结构承载汽车活载的能力,提高了桥梁结构加固效率。     

桥塔施工阶段抖振响应分析

桥塔作为一种轻柔结构,风荷载是作用在它上面的主要侧向荷载.在仅考虑脉动风效应的情况下,对该桥桥塔在施工阶段的塔顶横桥向和顺桥向抖振位移进行了计算分析.结果表明,在风荷载作用下该桥塔横桥向抖振响应较为严重,需对独塔施工阶段的横桥向抖振响应进行控制.     

济南凤凰黄河大桥主桥桥塔设计

济南凤凰黄河大桥主桥采用三塔双索面自锚式悬索桥,跨径布置为(70+168+428+428+168+70)m,桥宽61.7m,主缆中跨垂跨比为1/6。为兼顾受力和美观,中、边塔采用相同的结构形式,因桥面和地面标高不同,中、边塔构造不完全相同。桥塔采用横桥向A形、顺桥向I形的钢结构与钢-混组合结构混合塔方案,中塔高126.0m,边塔高116.1m。塔柱底节段为钢-混组合结构,其余塔柱节段采用钢结构,塔柱为单箱三室截面。各桥塔两塔柱之间横桥向均设置上、下2道横梁,横梁采用钢结构,为单箱单室截面。中塔采用塔吊吊装、边塔采用履带吊吊装。对桥塔进行静力、稳定及动力分析,结果表明结构强度、刚度及稳定性均满足规范要求。     

斜拉桥索塔锚固区环向预应力布置形式研究

斜拉桥索塔锚固区常通过配置环向预应力束的方式来抵消斜拉索强大的索力作用。为得出索塔锚固区预应力筋的合理布置形式,以沭河景观大桥为工程背景,提出了4种不同的环向预应力布置形式,采用大型通用有限元软件建立桥塔三节段模型进行分析,以开裂均衡性系数、应力分布为判据进行比较。结果表明,环向预应力筋横桥向开口布置远优于顺桥向开口布置;环向预应力筋横桥向开口布置中,双层"U"形筋优于单层"U"形筋,但其钢绞线用量多;横桥向开口交替布置"U"形预应力筋是最合理的布置形式。沭河景观大桥索塔锚固区采用了最合理的环向预应力布置形式——横桥向开口交替布置"U"形预应力筋。     

山区高墩矮塔斜拉桥结构与美学设计

洪溪特大桥为跨越峡谷的山区桥梁,采用(150+265+150)m的双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥,桥塔横桥向为Y形,顺桥向塔柱截面从塔底往上逐渐线性收缩,到达上塔柱斜拉索锚固段后再线性渐变加大,塔梁固结,索面向外倾斜.通过强化桥面以上的结构体量,实现高墩矮塔斜拉桥桥面上下比例的协调匀称.采用M IDAS Civil进...     

榕江大桥桥塔钢锚室设计与施工关键技术

广东榕江大桥为(60+70+380+70+60)m双塔双索面混合梁低塔斜拉桥,采用门式框架桥塔,斜拉索辐射型布置,桥塔顶设钢锚室进行斜拉索集中锚固。钢锚室高6.0m、顺桥向长4.6m、横桥向宽2.36m,由壁板、腹板、底板、隔板、锚箱部件及预埋件等构成,横桥向分为3个锚室,每个锚室锚固4对斜拉索,锚室采用重防腐涂装体系。钢锚室制造时,对钢锚室底板及预埋承压板端面进行整体铣面加工;采用超声冲击和整体振动技术,消除钢锚室焊接残余应力。钢锚室安装时,在预埋承压板与塔顶混凝土间预留5cm空隙,采用压浆填充密实,并对预埋承压板的平整度进行跟踪测量;钢锚室采用900t浮吊一次性吊装就位,再利用4台三向千斤顶进行微调。实践表明,该桥桥塔钢锚室设计合理,施工关键技术有效保证了钢锚室制造和安装精度。     

湖北燕矶长江大桥体系构思与总体设计

湖北燕矶长江大桥集高速公路与城市道路功能为一体,该桥采用单孔跨越通航水域和断裂带的主跨1 860 m双层桥面钢桁梁悬索桥方案。大桥邻近机场,航空限高导致桥塔高度受限、主缆垂跨比偏小、主缆规模偏大。为解决上述问题,提出一种新的不同垂度四主缆悬索桥结构体系,该体系主要特征为：4根主缆横向对称分两侧布置,同侧2根主缆采用不同垂度,加劲梁间隔交错悬吊于2组不同垂度的主缆上,不同垂度主缆按纵向前、后错开锚固于地锚。该体系降低了单根主缆规模,抗风稳定性较好,位于外侧的下主缆的跨中段可降低到桥面之下以增大垂度,较好地解决了桥塔高度受限的建设难题。基于该体系,大桥上主缆跨度布置为(550+1 860+450) m,跨中垂度142.445 m;下主缆跨度布置为(510+1 860+410) m,跨中垂度153.345 m。大桥缆索采用镀锌-铝合金镀层高强钢丝,加劲梁主桁采用华伦式桁架,锚碇采用可换式预应力锚固系统,桥塔采用门楼造型,基础采用钻孔桩。     

芜湖长江三桥施工浮桥设计

芜湖长江三桥主桥桥墩均位于水中,需搭设施工浮桥用于水中墩施工混凝土输送及人员通行.芜湖侧浮桥布置于5号墩和3号桥塔墩之间,长272.3 m,跨径布置为(35.5+6×36+18)m,桥面净宽3.3m.浮桥设计采用“浮箱+贝雷梁”结构,横向布置4榀贝雷梁,桥面板采用I10@750 mm分配梁+6 mm厚花纹钢板组成,桥面...     

襄阳市东西轴线二跨汉江特大桥主桥设计

襄阳市东西轴线二跨汉江特大桥主桥为独塔混合梁斜拉桥,塔梁墩固结体系,跨径布置为(3×60+320)m。主梁采用扁平箱形混合梁,其中混凝土梁长190.5m,钢梁长309.5m,钢-混结合段长2.0m,设在主跨侧。混凝土桥塔外轮廓呈橄榄形,横桥向由2个马蹄形断面的塔肢构成,在桥塔内设动态风车结构。桥塔每个塔肢下各设1个承台,承台间设横向系梁,承台下行列式布置14根2.5m钻孔灌注桩。斜拉索采用7丝s15.2热镀锌钢绞线,空间扇形布置。边墩及辅助墩横桥向均设置2个矩形柱式墩,下设矩形承台,承台间设1道横向系梁,承台下接4根1.8m的钻孔灌注桩。采用MIDAS Civil 2010进行结构静、动力分析,结果表明该桥结构安全且布置合理。     

斜拉桥塔索锚固区空间应力分析

结合恩施市施州大桥的设计,运用大型通用分析软件ANSYS,采用空间有限元的方法,分2种工况,对其空心预应力混凝土桥塔塔索锚固区进行了空间应力分析,并且比较了传统U形布束方式和井字方式的优缺点。分析结果表明:通过合理布置预应力粗钢筋,可以抵抗斜拉索水平力产生的不利影响,满足结构的使用要求;斜索锚固区段采用箱形截面的桥塔,索力的水平分量在没有斜索锚固的箱体部分内引起较大的顺桥向拉应力,在斜索直接锚固的箱体部分,引起靠外壁部分、横桥向较大的拉应力;顺桥向预应力筋应布置在没有斜索锚固的箱体内,横桥向预应力筋则重点布置在斜索直接锚固的箱体靠外侧部分;塔索锚固区的受力以正应力为主,只要控制塔索锚固区正应力分布,塔索锚固区的受力就可得到有效控制。     

基于主梁受力特点的部分斜拉桥合理成桥状态确定方法研究

为确定部分斜拉桥合理成桥状态,以斜拉桥主梁竖向受力特征为基础,对部分斜拉桥主梁竖向受力特点、典型特征参数进行分析,据此提出部分斜拉桥的合理成桥状态目标为主梁体外预应力和体内预应力的最优配置,并以武汉三官汉江大桥为背景进行实例分析。结果表明:常规斜拉桥主梁是传递桥面活载、平衡斜拉索水平分力的加劲梁,索力恒载比γ_c为0.75～0.92;部分斜拉桥主梁受力以受弯为主,索力恒载比γ_c为0.34～0.43,部分斜拉桥斜拉索可视为主梁的体外预应力;借助索力恒载比γ_c,以体外、体内预应力作用和恒载作用下主梁竖向弯矩相平衡为原则,快速确定了武汉三官汉江大桥合理成桥状态(γ_c=0.36),改变γ_c对该桥斜拉索竖向荷载分担率β基本没有影响,该桥墩顶区索力的弯矩等效偏心距最大值是体内预应力的12.65倍,斜拉索作为体外预应力平衡墩顶负弯矩的效率高。     

整体式断面双车道索道桥上部结构研究

为寻求整体式断面双车道索道桥上部结构的可行布置形式,采用考虑索梁组合结构几何非线性的空间有限元法,对几种桥面系构造方案的结构特性进行研究。研究结果表明:对于双车道索道桥,活载单车道偏载是比活载双车道同时偏载更为不利的荷载工况;在活载作用下,整个桥面系在横桥向不再保持线性变位;简单地采用横向线性扩展车道宽度的措施来构造双车道索道桥上部结构方案,将很难满足结构横倾稳定性要求;主索在横桥向的不同分布是影响索道桥结构抗扭能力的最主要因素;在桥面中央布置适量的主索对优化横梁内力分布状况是有益的。     

斜拉桥曲线形钻石桥塔抗裂设计研究

为了减小斜拉桥曲线形钻石桥塔在施工阶段和运营阶段的拉应力,防止混凝土桥塔出现开裂病害,以主跨480m的宜宾盐坪坝长江大桥为例,开展桥塔抗裂设计技术研究。采用MIDAS Civil程序建立全桥空间有限元模型,计算桥塔在施工阶段和成桥运营状态下的内力,研究桥塔竖向预应力、斜拉索横向偏心布置、塔柱临时横撑及对拉、环向预应力等措施对桥塔应力的改善作用,以及桥塔混凝土掺加钢纤维对材料强度的提升效果。结果表明:曲线形钻石桥塔受力复杂,在塔柱受拉区设竖向预应力是有效的抗裂措施;斜拉索适当向曲线外侧横向偏心布置可减小塔柱横向弯矩;临时横撑及对拉既可减小施工期塔柱拉应力,又可改善塔柱成桥状态的应力;环向预应力为塔柱水平方向提供一定压应力储备;桥塔混凝土中掺加少量钢纤维对强度提升作用不大,可减小桥塔表面非受力裂缝。     

基于反拱行为的空心板桥横向体外预应力加固模型

同梁体内纵向预应力增设预拱度的原理,横向体外预应力也会使被加固的桥梁产生"反拱"现象,为明确该现象的产生机理,"反拱"程度的影响因素以及体外横向预应力对桥梁结构恒载和活载支座反力受力状况的评估,需对该加固方式进行进一步研究。针对上述问题文中基于铰接板法,在计入横向体外力产生的附加扭矩的条件下,建立了能获得横向预应力作用下各板反力分布的理论解析式,并采用有限元数值模拟手段,分别对体外预应力的大小、预应力筋布置高度、纵向布置间距、铰缝深度、铰缝损伤程度以及板梁片数等影响因素进行了量化研究,分析了该加固方式对桥梁活载和恒载的影响。结果显示,横向体外预应力作用引起的边板反力增大中板反力减小是"反拱"现象的内在原因,且与横向体外预应力大小、布置高度等加固方式的外在因素相比,铰缝深度、铰缝破坏程度等内在因素对支反力增量的影响程度更大;中板活载作用下,桥梁的反拱现象得到了一定程度的改善,各板受力更为均衡。提出了横向预应力加固方式更适用于大铰缝桥梁、铰缝破坏程度小于50%的桥梁,以及主要活载作用位置靠近中梁的窄桥,弥补了常规加固时仅以荷载横向分布改善状况作为单一指标的不足,为梁桥横向加固设计提供了理论指导。     

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。     

银川滨河黄河大桥主桥设计

银川滨河黄河大桥主桥采用三塔双索面结合梁自锚式悬索桥,跨径布置为(88+218+218+88)m。加劲梁为钢-混凝土结合梁,钢梁采用双主纵梁梁格体系,桥面板采用钢筋混凝土结构,钢梁与桥面板之间利用剪力钉连接。桥塔采用钢筋混凝土结构,中、边桥塔横桥向均为H形,顺桥向均为单柱形。桥塔下设分离式矩形承台,钻孔灌注桩基础。全桥设置2根主缆,主缆采用锌铝合金镀层钢丝,并使用缠包带防腐。吊索采用竖直形式,每个吊点设2根吊索。结构设置双向阻尼装置,其中横向为金属弹塑性阻尼器。桥梁造型设计紧密结合地域景观特色。该桥采用黄河主槽内桥梁全顶推施工核心技术,钢梁采用步履式顶推就位,然后铺设预制混凝土桥面板并浇筑湿接缝,最后进行结构体系转换。     

斜拉桥钢拱塔在不同荷载作用下受力分析

以钢拱塔斜拉桥为例,采用有限元软件,对成桥阶段恒载、汽车荷载以及横向风荷载作用下的钢拱塔的弯矩及剪力进行了分析,得到以下结论:恒载作用下,顺桥方向上钢拱塔最大弯矩发生在离桥面大约1/3钢拱塔高度处,横桥方向上钢拱塔最大弯矩发生在钢拱塔底部,最大剪应力发生在离桥面大约2/3钢拱塔高度处;汽车荷载下,顺桥方向上钢拱塔弯矩最大弯矩发生在钢拱塔底部处,最大剪应力发生在离桥面大约1/5钢拱塔高度处;横向风荷载下,顺桥向上钢拱塔最大弯矩发生在钢拱塔底部处,最大剪应力发生在钢拱塔底部处,最大值为637kN·m,且钢拱塔顶部的剪力方向与钢拱塔底部相反,最大值为243kN·m。     

南宁市五象大桥钢箱梁施工方案比选

南宁市五象大桥主桥为(45+100+300+100+45)m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁为横向分离的两全焊流线型扁平封闭钢箱梁。针对该桥钢箱梁施工难点,提出了对称悬臂拼装施工(方案1)和非对称悬臂拼装施工(方案2)2种钢箱梁施工方案,通过设备、工期及河道水位影响等方面的比选,采用方案2施工。该方案主要施工设施包括变幅式桥面吊机、边跨临时支架及顶推系统、滑移支架和桥塔墩墩旁托架及滑移系统。在边跨无水区域布置滑移支架及临时支架,安装变幅式桥面吊机,采用顶推系统后退滑移及吊机前移的方法安装边跨钢箱梁;中跨侧钢箱梁采用单侧桥面吊机悬臂拼装,利用边跨已架钢箱梁,调整索力实现非对称悬臂拼装施工。