800m级钢-UHPC组合桁式拱桥概念设计与可行性研究

提出了一种特大跨径钢-UHPC组合桁式拱桥新体系。新体系拱桥用UHPC箱型拱肋承受巨大的轴力,采用钢腹杆钢横联规避开裂的风险;相比传统混凝土拱桥,新体系拱桥自重大幅度降低;相比钢拱桥,其不存在厚板焊接困难的问题;采用斜拉扣挂分多次悬臂合龙施工法,扣索只需承受单次合龙的主拱自重并多次循环利用,施工临时措施费用大大降低,因而具有良好的经济性。通过对跨径800m的钢-UHPC组合桁式拱桥的试设计,结果表明:主拱分3次合龙时,斜拉扣挂只需承担36%的主拱自重,拱肋最大压应力为64.9 MPa,无拉应力,各施工阶段的稳定性、应力、刚度等均满足要求。平均每平米桥面主拱圈材料用量指标为:钢材380kg,UHPC 0.61m3,自重2.03t。对比研究表明新型钢-UHPC组合桁式拱桥具有显著的技术经济优势,可适用于500~1 000m级跨径的拱桥。     

拆除跨径150 m桁式组合拱桥关键技术研究

花鱼洞大桥跨越饮用水源的红枫湖,建设环境要求高,原跨径150 m桁式组合拱桥拆除方案难度大、效率低、成本高。提出利用原址新建跨径180 m钢管混凝土拱桥拱肋作为悬吊支架平台拆除桁式拱桥施工工艺。采用MIDAS/Civil程序进行精细化建模,对桁式拱桥拆除过程中受力特征和变形规律进行分析,并对原桥拆除过程中变形进行现场监测。结果表明：原桥拆除过程稳定性良好;开拱后,桁式拱桥发生了体系转换,悬臂状态下1/2拱不会倾覆;实腹段箱梁顶底板拆除后,桁架拱片的最大升高均小于理论值。研究成果为今后同类型拱桥的拆除施工提供参考和借鉴。     

大跨径混凝土桁式组合拱桥长期变形实测分析

混凝土桁式组合拱桥将悬臂桁架与拱桥相结合,发挥了二者的优势且施工方便,在我国大跨径拱桥中占有独特位置。同时,近年来该桥型桥面变形大并伴随开裂等问题开始出现,为研究大跨径混凝土桁式组合拱桥结构的长期变形机理及开裂原因,以一座主跨138m桁式组合拱桥为背景,对其长期变形和混凝土开裂情况进行实测和规律分析;采用有限元模型,分析收缩、徐变及温度作用引起的挠度变化,讨论了结构在不同荷载作用下的受力特征。实测及分析结果表明,桁式组合拱桥长期线形呈M形,且在年温差作用下双立柱间的桥面发生上拱和下挠的交替变化,混凝土的收缩徐变及年温差作用是影响跨中实腹段长期变形的主要因素;结构在双竖杆处的下弦杆位置、跨中位置以及空实腹段交界位置处承受的荷载作用较大,导致在使用阶段的裂缝不断发展。     

南宁市永和大桥主桥拱肋的施工技术浅析

钢管混凝土拱桥拱肋的施工方法有多种,文章以主跨计算跨径为346.49m的钢管混凝土拱桥——南宁市永和大桥主桥拱肋的施工过程为例,介绍该桥钢管混凝土桁式肋拱桥拱肋钢结构的制作与安装、钢管内混凝土灌注等关键的工序过程。可供其他大跨径钢管混凝土拱桥拱肋施工参考。     

钢腹杆-劲性骨架混凝土弦杆组合拱节点受力性能试验

为进一步增大拱桥的跨越能力,结合劲性骨架钢筋混凝土拱桥的结构和施工特点,提出钢腹杆-劲性骨架混凝土(SRC)弦杆组合桁式拱圈结构,利用钢腹杆替代混凝土腹板,省去混凝土腹板的浇筑工作,并减轻拱圈自重以达到增大拱桥跨径的目的。为了解这种组合拱连接节点的受力特点,在钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥试设计研究基础上,以弦杆外包混凝土厚度为主要参数,进行了3个组合拱节点及1个对比钢管混凝土节点的试验研究,并探讨了节点的失效机理。结果表明:组合拱节点首先发生弦杆外包混凝土开裂,最终发生钢管混凝土节点破坏;外包混凝土对受拉和受压腹杆的受力影响很小;相比钢管混凝土节点而言,组合拱节点受拉腹杆的接头刚度较大;弦杆外包混凝土的厚度只影响外包混凝土的开裂荷载,外包混凝土越厚,开裂荷载越大,但不影响组合拱节点的极限承载力;结合钢管混凝土劲性骨架混凝土柱的研究成果,建议组合拱节点的混凝土外包系数取0.50左右,其承载力可按照受拉节点发生冲剪失效模式和受压节点发生有效宽度失效模式进行计算,但其计算结果偏于安全。研究成果可为钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥的设计提供依据,也可为类似连接节点的设计提供参考。     

中日钢拱桥发展现状调查与对比分析

简要回顾了日本与中国钢拱桥的发展历程和现状。收集了大量日本与中国已建、在建的钢拱桥的基本资料,对其数量、跨径、结构形式、主拱构造、施工方法等方面进行总结与对比分析。分析结果表明:日本钢拱桥从1955年开始发展迅速,并以中小跨径为主;而2000年以来中国钢拱桥发展很快,且以大跨径为主;从跨径来看,日本钢拱桥的跨径绝大多数小于150m,而中国钢拱桥跨径在100~250 m之间的居多;结构方面日本上、下承式钢拱桥达88%以上,且绝大多数下、中承式钢拱桥均采用二铰拱,中国钢拱桥基本上为无铰拱,中、下承式达80%以上;单铰拱和三铰拱在中日两国均较少采用;中日两国钢拱桥矢跨比分别为1∶6~1∶4和1∶7~1∶5;中日钢拱桥拱肋以箱形为主,桁肋为辅,桁肋的杆件也以箱形截面为主;中日两国钢拱桥的施工方法均以悬臂和支架法为主,除此之外还发展了其他的施工方法。     

桁式组合拱桥参数取值以及计算方法研究

为分析预应力桁式组合拱桥病害(大桥新拱脚,拱顶实腹段,空实腹交接处虎口位置和拱上腹杆等存在裂缝)出现的原因,对桁式组合拱桥计算模型、计算参数和计算方法进行了研究,提出了一种针对既有桁式组合拱桥的计算模式,工程实例验算结果表明:该计算方法与现有结构情况吻合良好,较好地反映了结构的受力状态。     

桁式组合拱桥与钢管混凝土拱桥力学性能比较

由于适用的跨径范围与地形地质条件的相似性，桁式组合拱桥和钢管混凝土拱桥在方案设计甚至初步设计阶段经常被同时提出。为了进一步从力学性能上进行比较，对两种桥型的静力特性如拱脚反力、拱顶挠度、温度敏感性等做了详细的分析，并初步研究了各自的动力特性和稳定性。     

钢管混凝土桁式拱桥简化计算方法研究

提出在钢管混凝土拱桥的内力计算及设计验算时,可用带有钢带的矩形混凝土截面近似代替多肢桁式钢管混凝土拱截面,并通过ALGOR 93程序进行计算分析,在部分方面验证了这种近似替代的可行性,为实际工程设计中计算多肢桁式钢管混凝土拱桥提供了一种可行的计算模式.     

钢管混凝土拉索拱桥桥型结构特性分析

钢管混凝土拉索拱桥是在"桁式组合拱桥"的基础上将钢管混凝土拱桥、桁架拱桥、斜拉桥的技术特点综合起来,扬长避短,而构思出的一种新桥型。通过对全桥在恒载作用下变形和内力的分析研究,得出了该桥型的基本特点是以钢管混凝土拱肋受力为主的结构体系。     

合肥市集贤路跨派河大桥主桥总体设计

合肥市集贤路跨派河大桥主桥是主跨132 m的钢桁拱-箱形梁混合结构桥梁,桥梁边跨至梁端24 m采用了分离式钢箱梁与钢桁拱连接。阐述该主桥总体设计时在主桁型式、片数、矢跨比等方面的方案比选及确定,以及吊杆、桥面板等结构构造设计细节。该桥的建成对同类型桥梁的设计提供了工程借鉴案例。     

波形钢腹板混凝土拱桥新桥型构思

介绍了波形钢腹板在桥梁结构中的应用发展概况和国外大跨度混凝土拱桥最新的研究进展,提出了波形钢腹板混凝土拱桥新型桥梁结构,并以重庆万州长江大桥为原型进行了试设计,对试设计初步成果进行了介绍。分析结果表明,这种新桥型在减轻拱圈自重、方便施工、缩短工期等方面具有相当的优越性,为混凝土拱桥向大跨径发展提供了一个新的思路。     

某斜塔斜拉-梁拱组合桥设计

随着桥梁建造技术的日益成熟,人们对桥梁美观的追求也越来越高.介绍了某斜塔斜拉-梁拱组合桥的设计,该桥上部结构采用55 m+35 m+85 m斜塔斜拉-梁拱组合,全长175 m.结构采用双斜塔双索面混凝土梁拱组合结构,塔、梁、拱固结.主塔采用67°斜角钢筋混凝土斜塔,共设7对斜拉索,采用双索面扇形布置,主梁采用2.5 m...     

钢桁—混凝土连续组合梁桥设计

抚顺市永安桥加宽扩建上部结构采用一联长 35 2m ,预制安装式钢桁—混凝土连续组合梁 ,跨径布置为 2 4m +2× 2 0m +8× 33m +2 4m。本文介绍该桥工程概况、结构型式的选择、组合梁结构的计算成果及设计、施工情况等     

钢管混凝土拱梁组合体系的探讨

针对近年来已建钢管混凝土拱桥设计施工现状 ,结合广东韶关两座正在施工的钢管混凝土拱梁组合体系桥 ,从拱肋截面型式、吊杆构造、行车道梁等方面存在的问题进行了一些探讨 ,提出了解决这些问题的一些方法 ,并成功地应用于工程实践     

黄陵洞大桥水平转体施工关键技术研究

黄陵洞大桥为主跨152m的上承式拱桥，拱肋为劲性钢管骨架混凝土箱形结构。从施工工艺和受力角度对磨心、磨盖的制作方式进行了重点阐述，并着重介绍了该桥转体施工中钢管骨架的受力性能和混凝土徐变带来的影响，对转体施工脱架索力的控制、劲性骨架施工受力和变形监测、劲性骨架箱拱温度效应进行了分析。     

斜向索力作用下桁架式扣塔的钢锚箱受力性能

相对于一般的钢锚箱而言,拱桥扣塔的钢锚箱与斜拉桥和悬索桥的钢锚箱的受力不同,斜拉桥的钢锚箱四周有钢或混凝土构件连接支承,而扣塔的钢锚箱只有扣塔桁架构件与之相连,连接构件相对较少,其受力性能直接关系到拱桥施工安全。合江长江大桥的扣塔钢锚箱具有构造复杂,扣索索力大,且与扣塔的主弦杆焊接在一起受力等特点。合江长江一桥扣塔的钢锚箱有限元分析结果表明,在拱肋吊装过程中的最不利扣索力工况下,钢锚箱的锚下应力相对较大,但应力衰减较快,随着远离应力集中区,应力迅速降至较低水平。钢锚箱性能满足使用要求,构造合理、传力途径明确、结构受力安全,可为分析和设计同类构造形式提供参考。     

一座公路下承式钢桁梁桥的结构设计

下承式钢桁梁桥因其具有建筑高度低、施工速度快和耐久性好等优点,可以成为中等跨度公路桥梁中有竞争力的桥型。在一座公路下承式钢桁梁桥的结构设计中,采用了板式桥门架和钢-混凝土组合结构桥面系,介绍该桥的设计特点与拖拉架设施工方案,可供桥梁设计参考。     

钢拱架裸拱线形及预抬高值迭代算法研究

大跨径拱桥主拱圈施工特别是缆索吊装钢拱架现浇主拱圈施工是一个复杂的过程。为保证施工安全,控制施工精度,需要精确确定钢拱架裸拱线形及其吊装过程扣索的控制索力。以某主跨108m的上承式钢筋混凝土拱桥为例,对缆索吊装钢拱架现测主拱圈的施工过程进行模拟,给出钢拱架裸拱线形及预抬高值的迭代算法及合理的扣索索力,对同类型桥梁仿真计算具有借鉴意义。