钢箱-砼组合梁桥施工技术

介绍了钢箱—砼组合梁桥的设计、施工主要工艺步骤以及在施工过程中需要注意的重点细节,通过采用管柱网临时支墩、附着式三角撑的新型支撑工艺和钢箱预拼整体连接工艺,有效解决了连续钢箱跨越既有公路的临时支承和快速架设问题,通过灵活运用不同的张拉设备及张拉方法完成了困难条件下组合梁的三种预应力施工。     

新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁受力性能

为综合解决传统钢-混凝土组合结构中混凝土桥面板自重偏大和负弯矩区易开裂的问题,引入超高性能混凝土（ultra high performance concrete,UHPC）华夫板代替普通混凝土桥面板,提出一种新型组合梁—装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁. 以某典型3跨连续梁桥为研究对象,分别建立3跨连续梁整体和中支座区域梁段的有限元模型,研究了不同荷载工况下新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁的受力性能,分析了UHPC华夫型上翼缘关键设计参数对该新型组合梁力学性能的影响规律,对比研究了组合榫型剪力槽与栓钉型剪力槽对该新型组合梁受力性能的影响. 研究结果表明:在恒 + 活组合作用下,中支座负弯矩段华夫型上翼缘纵肋底缘和面板最大拉应力均小于配筋UHPC的抗拉强度设计值;当UHPC华夫型上翼缘纵、横肋宽90 mm、高200 mm,纵肋间距700 mm,横肋间距600 mm,面板厚60 mm时,UHPC华夫型上翼缘受力较为合理;组合榫型剪力槽更适用于新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁.      

钢管混凝土劲性骨架拱桥混凝土外包过程非线性屈曲分析

劲性骨架拱桥混凝土外包阶段结构稳定性的准确把握是保障桥梁施工安全的关键.为了研究大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥混凝土外包过程稳定性,以某主跨为600 m的劲性骨架拱桥为研究对象,分析了混凝土外包施工过程中的劲性骨架拱的非线性屈曲行为,探究了几何非线性、材料非线性对主拱稳定性的影响;确定了可能发生局部失稳的构件,从稳定性机理出发确定构件失稳原因并提出稳定性加强措施.研究结果表明:随着外包混凝土的浇筑,主拱双重非线性表现地越来越明显,且结构的整体失稳之前部分构件可能已经出现了局部失稳;劲性骨架拱桥稳定性分析必须同时计入材料、几何非线性,否则会高估其稳定极限承载力,但只进行双重非线性分析可能不容易找到结构潜在的局部失稳的薄弱构造,为了更为清晰的认识主拱结构加载过程中的失稳机理,有必要仅分析材料非线性条件下结构受力行为的演化过程;主拱混凝土外包过程中靠近拱脚位置的横撑腹杆可能发生局部失稳的现象,增强横撑腹杆侧向支承能有效加强横撑腹杆稳定性.     

钢箱系杆拱桥施工过程扣塔的稳定性分析

文章以大连市普湾新区16号路海桥工程为依据,针对其扣塔的整体稳定性,采用了有限元软件来对其进行验算分析。按照工程实际情况,运用Midas/Civil有限元软件进行扣塔结构建模,对钢箱系杆拱桥施工过程当中扣塔在自重、风荷载和全部扣索锚索作用下的稳定性进行有限元分析与计算。文中详细讨论了该结构在不同扣塔刚度、扣索刚度以及不同风速的作用下扣塔的稳定系数和失稳模态,对比不同因素对扣塔整体稳定性的影响。扣塔的整体稳定性关乎整个工程施工的安全,应当确保扣塔不会发生失稳破坏。     

热轧型钢-混凝土组合梁在危桥改造工程中的应用

某桥位于朝阳市,由于运营年限较长,且重载交通较多,桥梁病害较为严重,该桥半幅已封闭交通,经过专家评审,该桥上部重新改建.改建方案采用型钢-混凝土组合梁设计,计算并验证了热轧型钢-混凝土组合梁的强度、刚度及稳定性,根据改建后桥梁运营状况的跟踪反馈,验证了热轧型钢-混凝土组合梁施工的高效性以及结构整体受力性能合理性,对桥梁...     

哑铃型截面钢管混凝土拱桥动力特性和稳定性研究

以云南木高金沙江大桥为工程背景,采用有限元方法对哑铃型截面钢管混凝土拱桥的动力特性和稳定性进行了研究,分析了横撑布置形式、矢跨比等结构参数对该桥结构动力特性和稳定性的影响规律。计算结果表明：不同横撑布置形式下拱桥屈曲模态前3阶均为面外失稳,第4阶出现面内失稳,说明面外失稳是哑铃型截面拱桥的主要失稳形式;临近拱脚处设置为“K”撑和“米”撑的拱桥稳定系数分别比设置为一撑的拱桥安全系数增加57%和78%,说明改变横撑布置形式对于提升拱桥的整体稳定性有显著影响;矢跨比≤0.3时,拱桥稳定系数随着矢跨比增大而呈线性增加,矢跨比>0.3时,拱桥的稳定系数增加不明显,因此建议木高金沙江大桥的矢跨比为0.2～0.3较为合理。研究结果丰富了钢管混凝土拱桥动力特性的研究内容,可为哑铃型截面拱桥的设计与施工提供借鉴参考。     

高墩连续刚构桥施工阶段抗风与P-△效应分析

基于高墩连续刚构桥的特点,以内蒙古黑沟特大桥为工程背景,采用阵风荷载对该桥施工阶段的典型工况进行了抗风分析,并在最大悬臂施工阶段,对风荷载作用下的桥墩进行了P-△效应（重力二阶效应）分析．结果表明,施工阶段全桥应力满足混凝土结构强度要求,箱梁和桥墩的侧向位移在最大悬臂阶段较大,最大悬臂阶段为最不利抗风状态,施工过程整体抗风性能良好,桥墩P-△效应会增加桥墩顶部侧向位移和桥墩底部拉压应力,但影响较小．     

高墩连续刚构桥施工阶段抗风与P-Δ效应分析

基于高墩连续刚构桥的特点,以内蒙古黑沟特大桥为工程背景,采用阵风荷载对该桥施工阶段的典型工况进行了抗风分析,并在最大悬臂施工阶段,对风荷载作用下的桥墩进行了P-Δ效应(重力二阶效应)分析.结果表明,施工阶段全桥应力满足混凝土结构强度要求,箱梁和桥墩的侧向位移在最大悬臂阶段较大,最大悬臂阶段为最不利抗风状态,施工过程整体抗风性能良好,桥墩P-Δ效应会增加桥墩顶部侧向位移和桥墩底部拉压应力,但影响较小.     

钢管混凝土拱桥施工全过程稳定性分析

大跨度钢管混凝土拱桥常采用缆索吊装斜拉扣挂法施工。应用有限元软件,针对某中承式钢管混凝土拱桥建立了从拱肋吊装至成桥的全过程计算模型,并对该有限元模型进行了稳定性分析,得出各工况下结构的稳定安全系数,最后讨论了设置横向风缆对拱肋稳定性的影响。结果表明,该桥施工各阶段稳定性均满足规范要求。     

简支斜交钢混组合梁桥上部结构静力分析

以实际工程为研究对象,对50 m跨径简支斜交钢混组合梁的施工方法及结构特点建立有限元分析模型。分别对建模方法,计算参数的选取,施工阶段承载力计算,极限承载力计算,正常使用极限状态及支座反力计算展开分析。计算结果表明:对50 m跨径简支斜交钢混凝土组合梁采用架桥机一次落架成桥是可行的,桥梁上部结构静力计算满足规范要求,为同类型桥梁的设计提供参考。     

千米级钢-UHPC组合桥面板开口断面组合梁斜拉桥力学性能研究

为克服传统钢-混凝土组合梁斜拉桥自重大、跨越能力不足等缺点,解决钢主梁斜拉桥正交异性钢桥面板抗疲劳性差、铺装易损等问题,提出了主跨1 000 m钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板开口断面组合梁斜拉桥试设计方案;分析了组合梁斜拉桥静力性能及抗风性能;探索了主梁高度H、主梁宽度B、桥面钢顶板厚度t_steel、UHPC面板标准厚度t_UHPC、UHPC弹性模量E_UHPC、钢梁下翼缘板厚度t_f等对组合梁斜拉桥静力性能的影响规律及设计主要控制因素。结果表明：UHPC材料大幅提升了组合桥面板的抗压强度和抗裂强度,试设计方案满足结构静力强度要求,且采用较薄的UHPC面板能有效减轻主梁自重;钢梁压应力为主梁静力设计主要控制因素,增加主梁高度或钢梁下翼缘板厚度可有效降低钢梁压应力;采用钢-UHPC组合桥面构造的千米级开口断面组合梁斜拉桥可满足国内部分区域对桥梁颤振稳定性的要求。     

脱空对钢管混凝土拱桥整体稳定性影响分析

钢管混凝土拱桥由于可以很好地发挥钢材和混凝土的优势,在我国现代桥梁的发展中占居十分重要的位置,但是钢管混凝土拱桥在施工及运营过程中经常出现脱空问题。首先讨论产生脱空的原因,然后建立了空间有限元模型,讨论脱空对钢筋混凝土拱桥整体稳定性的影响,分析结果表明：钢管与混凝土的脱空会降低钢管混凝土拱桥的整体稳定性,随着脱空范围的不断增加,钢管混凝土拱桥的稳定系数不断降低。当脱空长度为拱肋长度的1/2时,全桥布载、半桥布载与半侧布载情况下拱桥的稳定安全系数分别降低了14％、18％、23％。钢管混凝土中的脱空问题应引起足够重视。     

钢管混凝土系杆拱桥叠合梁局部应力分析

采用ANSYS11.0,对某下承式单索面钢箱叠合梁钢管混凝土系杆拱桥的叠合梁进行了局部分析,重点关注混凝土桥面单向板和叠合梁钢板在车辆荷载作用下的应力大小和分布情况。通过实际计算分析,给出了桥面单向板在对称布载和偏载作用下产生的拉应力的范围和大小以及叠合梁钢板的最大mises应力,为相似结构的设计与施工提供参考。     

中承式钢管混凝土系杆拱桥空间稳定性分析

随着钢管混凝土结构的广泛应用,其空间稳定性问题也越来越多的显现出来,相关的研究也变得有意义。以某3跨(20 m+85 m+20 m)中承式钢管混凝土系杆拱桥作为工程背景,对其建立模型并且进行线弹性稳定分析。结果表明:该桥在成桥状态下活载对其稳定性影响较小,稳定性系数的大小主要由结构恒载决定;结构的一阶失稳模态一般为面外失稳;横撑的布置形式也对桥梁屈曲安全系数有较大影响;矢跨比在1/3~1/4.5区间内时桥梁屈曲安全系数较大,桥梁整体稳定性较好。     

飞燕式钢管混凝土拱桥稳定性影响因素分析

利用大型通用有限元软件建立某飞燕式钢管混凝拱桥的结构计算模型,对其成桥阶段各工况的稳定性进行数值模拟分析,计算线弹性、几何非线性及材料非线性稳定安全系数并比较其对稳定性的影响程度;同时,对影响飞燕式钢管混凝土拱桥稳定性的主要因素展开讨论,计算分析拱轴系数、矢跨比、宽跨比、拱肋刚度、吊杆刚度、吊杆非保向力以及风撑的数量、形式和刚度等各类因素对此类桥梁稳定的影响,研究不同取值状况下结构稳定的影响因素取值或形式的合理范围.     

日照温差作用下天桥特大桥稳定性分析

以日照温差对天桥特大桥超高墩大跨度桥梁的稳定性影响为例,介绍有限元软件ANSYS中BEAM188单元温度梯度的施加方法并建立有限元模型,分析日照温差作用下桥梁在102m和155m高墩最大悬臂施工阶段以及成桥阶段稳定性。计算结果表明:三种工况下的稳定系数均在规范许可范围之内,说明该桥基本能够满足正常施工和安全运营的需要。     

钢管混凝土劲性骨架拱桥施工稳定性研究

通过一个工程实例,分析了钢管混凝土拱桥的稳定分析理论,在施工中考虑线性和非线性稳定性,得到了2种情况下各个施工阶段的稳定安全系数。对钢管管内混凝土采用合理的灌注顺序,以及在施工中设置辅助设施均可以提高结构整体稳定性,保证施工安全。在施工稳定性分析中应考虑非线性的影响。     

钢管混凝土劲性骨架拱桥施工阶段稳定分析

阐述了钢管混凝土拱桥的稳定分析理论,通过一个工程实例分析了其在施工过程中的线性和非线性稳定性,得到了两种情况下各个施工阶段的稳定安全系数。对钢管管内混凝土采用合理的灌注顺序,以及在施工中设置辅助设施均可以提高结构整体稳定性,保证施工安全。在施工稳定性分析中应考虑非线性的影响。     

基于有限元分析的曲线刚构桥弹性稳定性研究

在综合分析国内外曲线刚构桥发展现状、结构优势以及受力特点的基础上,以某预应力混凝土曲线连续刚构桥工程实例为依托,运用Midas/Civil2012有限元软件,对该桥在悬臂施工状态及成桥运营状态不同荷载工况下的弹性稳定性进行了研究。研究结果表明：在施工悬臂状态下高墩较低墩容易失稳;在成桥运营阶段全桥满载工况稳定系数最小;桥梁平曲线半径对施工悬臂状态下高墩稳定系数影响较为明显,且稳定系数随着半径的增大而增大。     

钢-混组合梁桥负弯矩区混凝土抗裂设计研究

归纳总结了钢-混组合梁桥负弯矩区混凝土板的抗裂设计方法,并且通过有限元分析研究了各抗裂措施的应用效果和适用性。在计算负弯矩区混凝土裂缝宽度的公式上,各国规范考虑的因素不同,精确度也不等;基于工业化发展理念,通过有限元建模分析,认为各裂缝控制方法中的预应力钢束法不适用于工业化建设;支座位移法和预加静载法虽然具有一定抗裂效果,但施工便利性差,且有所掣肘;增强配筋法的抗裂效果明显,但适用的跨径范围有限;UHPC湿接缝法作为一种基于材料优化的新型抗裂手段,兼具力学、施工、经济优势,但仍在探索阶段。有关于钢-混组合梁桥的负弯矩区混凝土板开裂仍是一项需不断研究、解决的问题。