铁路新型钢混组合独塔部分斜拉桥设计研究

以在建的银川机场黄河特大桥主桥为工程依托,结合国内外钢混组合结构的研究现状,推出一种新型大跨钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥结构。根据钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥的特点,采用空间杆系与实体有限元分析方法,对结构的构造细节及受力特征进行分析,以确定本结构应用于高速铁路的可行性。采用有限元仿真分析与概念设计相结合,对钢-混凝土组合独塔部分斜拉桥的结构体系、承载形式、钢混结合形式、截面构造、拉索锚固等一系列技术重难点进行研究。研究结果表明:新型钢混组合独塔部分斜拉桥,可应用于高速铁路;结构受力合理,可充分发挥材料特性以减小结构自重;结构整体刚度好,可满足高速铁路行车要求;施工安全可控,可降低施工干扰;结构造型优美,经济性能佳;桥型新颖,技术先进创新性突出。     

外包钢壳钢-混组合拱形索塔施工关键技术研究

集结大桥主塔为“鱼跃式”拱形索塔,采用外包钢壳钢-混组合结构,满足城市桥梁造型美学效果及结构受力需求。为满足施工需求,根据设计要求,施工中借鉴现有索塔拼装施工方法,总结出一套针对外包钢壳的钢-混组合拱形索塔塔吊法施工的钢壳节段安装技术、索塔线形监控技术、索鞍定位技术以及拱形索塔临时支撑工艺措施,可为今后类似异型钢-混组合桥塔采用塔吊法节段安装施工提供一套有效途径,为异型索塔拼装施工提供参考。     

逆作法梁柱节点设计和计算分析

研究目的:通过某逆作法车站的粱柱节点内力和变形特性进行分析(包括考虑各种工况的结构平面分析和三维分析,节点的分析和设计等),解决设计中的一些关键问题,并结合施工过程中结构变形和受力的实测数据,反馈和调整设计和施工工艺,保证工程设计和施工工作的顺利完成。研究结论:针对钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁板结构节点的设计和施工,提出一种钢环板牛腿-钢筋混凝土环梁的组合结构形式,这种结构形式,利用钢环板牛腿承受剪力,利用钢筋混凝土环梁承受弯矩,受力明确,施工方便,且可在工厂加工,质量可靠。大大节省了节点施工的造价和时间成本。     

银西高速铁路渭河特大桥钢腹杆组合结构总体设计

银川至西安高速铁路渭河特大桥主桥设计方案受既有公路桥、防洪评价、美观性等多因素控制,上部结构首次采用3×60 m及4×60 m等跨度钢腹杆组合连续梁结构,参考既有类似结构尺寸并结合本桥实际情况拟定出钢腹杆组合结构的桁高、桁式、节间长度、节点形式等总体构造。根据施工方案采用有限元构建全桥杆系模型和实体模型,对该新型结构进行静力计算、实体分析,从总体上把握该结构受力性能。采用大比例缩尺模型试验对节点承载能力和破坏形态进行模拟。研究结果表明:采用钢腹杆组合结构能有效减轻结构自重,减小桥墩尺寸,其刚度指标、局部应力及节点区钢结构和混凝土协同工作能力均满足规范要求,结构受力性能优越,是一种值得推荐的桥型。     

钢混叠合梁体系转换中的施工监测与分析

钢-混凝土叠合梁在施工中通常设置临时支撑,并通过体系转换以使得组合结构共同受力。若临时支撑失效将导致混凝土桥面板和钢梁自重均由钢梁承担而非组合结构共同受力,从而使钢梁受力过大。本文结合工程实例,针对某50m钢-混凝土叠合梁在组合体系形成过程中因临时支撑失效,导致结构应力和变形偏离设计值。采取了二次支撑和顶升的体系转换方式调整了结构的应力和变形;采用应力监测系统,实时监测二次支撑和顶升的体系转换过程中应力的变化,同时对每级顶升荷载下主梁变形进行监控。监测结果表明,通过对钢混叠合梁的二次支撑和顶升的体系转换施工,桥面板约束释放完全区域钢箱梁结构应力得以恢复,效果理想。该施工工艺可为类似工程提供参考。     

群钉连接装配式组合轨道梁受力特性研究

为促进钢-混凝土组合结构的工业化建造,实现钢构件和混凝土构件的工厂化预制、装配化施工,针对传统剪力钉均匀满铺建立的等效刚度理论不能反映群钉集中布置时组合结构受力特性的问题,以跨座式单轨交通为研究背景,设计制作群钉连接装配式钢-混凝土组合轨道梁,进行装配前的钢梁与装配后的组合梁固有频率、荷载-挠度曲线、截面应变曲线对比分...     

广州新光大桥主拱钢混凝土纵梁设计研究

广州新光大桥为新光快速路上跨越珠江的3跨连续刚架钢桁拱桥,其主拱桥面系采用钢混凝土组合结构。介绍桥面系的构造细节,讨论荷载横向分配系数的相关理论和实用计算方法,从而将桥面系空间结构转化为平面结构进行分析,重点介绍钢混凝土组合结构受力分析过程中的要点;并运用钢混凝土组合截面、换算单一材质钢截面两种计算模型进行分析对比。     

新型组合结构围堰钢-混连接段关键技术

组合结构围堰由于其环境适应能力强,施工成本可控,便于合理优化工期,近年来逐步成为桥梁基础施工建设中新兴的一种施工方法。常见的组合围堰有土石+双壁钢围堰、钢筋混凝土-钢套箱围堰、混凝土-钢板桩围堰等结构形式,而咬合桩-双壁钢围堰组合结构围堰尚属国内施工中首次运用,缺乏合理性验证。以建设中的临港长江公铁两用大桥基础施工为例,介绍组合咬合桩+双壁钢围堰。对钢-混连接段构造建立ABAQUS有限元分析模型,验算不同工况下其变形、力学特性。现场监测结果验证了有限元计算的可靠性,同时表明钢-混连接段构造结构设计的合理性。     

96 m钢-混组合桁架梁设计

新建安九铁路跨越武九客专受桥下净空限制,需采用大跨度、低高度桥式结构;同时结合后期维修养护及无砟轨道技术需求,桥面板宜采用混凝土结构,综合考虑本桥采用1-96 m钢-混组合桁架梁跨越武九客专。而96 m钢-混组合桁架梁结构为目前国内同类型桥梁结构最大跨径,并且首次应用于时速350 km无砟轨道。本文结合工程背景详细阐述96 m钢-混组合桁架梁整体设计思路,并对其结构尺寸、受力分析和施工方法进行深入探讨。本工程在安九铁路的成功应用为同类型结构在高速铁路上的推广应用积累了宝贵的设计和施工经验。     

新型多层组合连续钢便梁设计与力学性能分析

为解决多孔、大跨度及道岔区框架桥顶进施工中传统线路加固方法施工周期长、施工安全风险高、对铁路行车干扰大等局限性问题，提出一种由Ⅱ形截面钢梁拼接组合而成的多层连续钢便梁加固体系。采用数值模拟和现场试验相结合的方法，对该结构的整体工作性能进行研究分析。结果表明，该新型多层连续钢便梁截面内力符合平截面假定，整体受力状态良好。针对常用框架桥孔径设计了连续钢便梁加固体系并予以验证。该加固体系适用于不同的跨径组合，且具有整体性较好、组合多样化、构件轻型化、作业组装化的特点，可在实际工程中推广使用。     

双线拱形明洞拱架车设计及应用

在既有正线上增建双线明洞,如何在限界净空非常紧张的条件下,不中断行车灌筑拱部混凝土,是个难题。文章介绍了明洞拱部施工用模板—拱架车的设计及应用效果。该拱架车结构简单、安全可靠,各部刚度及稳定性能够满足使用要求,为在限界净空紧张的双线地段增建明洞,提供了可借鉴的范例。     

钢管混凝土提篮拱桥钢管拱肋施工技术

广深港客运专线广深段沙湾水道特大桥上跨市良路,为112 m长提篮拱桥。提篮拱按尼尔逊体系布置吊杆,经方案比选采用门式钢管支架安装拱肋钢管,并通过有限元计算分析了门式钢管支架吊装方案的安全可靠性,详细介绍了钢管拱肋施工工艺,可为同类工程施工提供参考和借鉴。     

吴家嘴大桥可调曲率桁式拱架施工设计

阐述了利用六四式铁路军用梁拼组１４０ｍ可调曲率桁式拱架的设计技术要点和工作原理。     

斜靠式拱桥拱肋倾角变化对稳定性能的影响

采用有限元软件MIDAS/Civil建立平顶山市城东河路湛河斜靠式拱桥的空间有限元计算模型,分7种设计方案探讨斜靠式拱桥主拱和稳定拱肋的倾角变化对桥梁稳定性能的影响.计算结果表明,斜靠式拱桥的稳定性能较好,各方案的稳定系数均大于7;主拱肋倾角的增大有利于提高斜靠式拱桥低阶稳定性能;稳定拱肋倾角的增大不利于提高斜靠式拱桥稳定性能,在进行斜靠式拱桥设计时稳定拱肋的倾角不宜太大.以8°-1O°为宜.     

大跨度拱桥无支架扣挂系统设计与拱肋安装

以茅草街大桥钢管拱肋安装施工为例,介绍了该桥主跨368 m钢管混凝土拱肋无支架扣挂系统设计以及采用此系统进行拱肋安装施工的过程。其中一些关键技术进一步完善了大跨度拱桥无支架斜拉扣挂施工方法,其经验对今后同类型桥梁的施工具有很好的参考价值。     

系杆拱桥拱肋内混凝土非对称浇筑量化影响分析

为找到拱肋内混凝土非对称浇筑施工与对称浇筑施工的量化差异,使用三维有限元分析软件MIDAS/civil模拟拱肋对称浇筑和非对称浇筑2种情形,分别分析2种情形中拱肋和系梁在单侧浇筑一半(单侧筑半)、单侧浇筑完毕(单侧筑毕)、徐变3种工况下相同位置处的位移、弯矩变化规律,量化指出非对称浇筑的弊端。结果表明:非对称浇筑时拱肋的位移最大比对称浇筑的大26.1%,弯矩最大比对称浇筑的大164.3%;非对称浇筑时系梁的位移最大比对称浇筑的大24.3%,弯矩最大比对称浇筑的大13.4%,不宜非对称浇筑拱肋内混凝土。     

拱桥主拱肋现浇膺架设计与施工

介绍双铰型上承式拱桥主拱肋现浇法施工的膺架设计及施工过程。     

大跨度提篮式钢管砼拱桥主拱肋砼灌注旋工技术

某跨海大桥设计为主跨270m的中承提篮式铜管砼拱桥,主拱肋的砼灌注是拱肋合拢后的又一关键工序,本文介绍了主拱肋砼灌注施工方案、施工工艺以及质量检测方法.     

大跨度铁路连续梁拱组合桥梁钢管拱拱肋拼装线形控制技术

大跨度铁路连续梁拱组合桥梁钢管拱拱肋节段拼装是一个动态过程,是整个桥梁系统施工的关键环节。结合资阳沱江特大桥的钢管拱施工线形控制,阐述其主要方法及关键技术,并根据钢管拱拱肋节段拼装过程及特点,综合考虑各种因素的影响,运用有限元分析方法和现代测量手段获取真实的变形数据,适时进行误差调整,确保成桥时主拱线形符合设计要求。该桥的主拱顺利合龙可为类似桥型施工提供经验和方法。     

钢管混凝土拱桥施工技术

介绍大连北岗桥钢管混凝土拱肋施工中,拱肋吊装和顶升灌注的设备选型和关键技术,包括吊车选型、钢丝绳选型、混凝土泵车选型、支架搭设计算、吊杆安装施工等。