空腹式连续刚构桥设计参数的正交试验研究

为研究空腹式连续刚构桥结构设计参数的优化,以某主跨290m的空腹式连续刚构桥为背景工程,通过有限元分析软件建立其结构模型,采用正交试验方法,研究空腹段梁底曲线幂次、下弦梁高以及根部梁高等设计参数取值对结构经济性的影响。结果表明:空腹段梁底曲线幂次对结构经济性影响显著,且根部梁高取主跨跨径的1/8、梁底曲线幂次取2.75、下弦梁高取主跨跨径的1/50为最优的结构设计参数。     

基于正交试验设计的大跨连续刚构桥主梁设计参数的优化

以某大跨连续刚构桥为研究对象,利用正交试验设计思想,通过改变主梁设计参数(边中跨比、梁底幂次、支点梁高高跨比),建立9个桥梁有限元模型,以主梁跨中应力、挠度等作为指标,并采用公式评分法,设立综合指标。通过对计算结果的分析,得出主梁跨中性能最优参数组合方式。结果表明:在边中跨比A取0.59、梁底幂次B取1.6、支点梁高高跨比C取0.055时,综合指标值最小,跨中性能最好,最优参数组合为A3B1C2。     

预应力砼连续箱梁桥主梁设计参数优化

针对当前连续箱梁桥主梁设计参数计算中存在的问题,提出一种基于多目标粒子群算法的参数优化方法。以主梁的边中跨比、墩顶梁高、跨中梁高及梁底曲线幂次4个参数作为优化对象,以桥梁受力性能、主梁总体造价作为优化目标,采用多目标粒子群算法建立了连续箱梁桥主梁参数优化数学模型;算例分析结果表明,该优化方法得出的设计参数使主梁的结构受力性能与造价均优于传统方法,该优化方法有效。     

空腹式PC连续刚构桥结构设计参数经济性比较

为了探讨空腹式PC连续刚构桥关键结构设计参数对上部结构经济指标的影响规律,以及关键结构设计参数的合理取值范围,首先针对主跨290 m的空腹式刚构桥,采用正交试验方法,研究了根部梁高、梁底曲线幂次和下弦梁高3个参数对上部结构经济指标的影响;然后针对主要因素,研究了根部梁高对主跨210、250、290、330和370 m的空腹式刚构桥上部结构经济性的影响规律。结果表明:影响上部结构经济指标的各因素主次顺序为根部梁高下弦梁高梁底曲线幂次,其中根部梁高和梁底曲线幂次主要影响预应力造价,而下弦梁高主要影响混凝土造价;当根部梁高取主跨的1/8~1/7,梁底曲线幂次取2.75,下弦梁高取主跨的1/50时,上部结构的经济性最优。     

跨座式单轨交通刚构体系钢轨道梁桥设计参数影响性分析

刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率对结构受力及工程造价影响较大,为掌握设计参数对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响程度,采用有限元软件建立3种典型桥梁(等截面3×25m连续、变截面单跨40m门架式及变截面x+80m+x连续刚构体系钢轨道梁桥桥型方案)计算模型,分别计算不同梁高、墩柱尺寸、平曲线半径等参数下主梁中支点应力和桥墩配筋率的变化规律。结果表明:针对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响,等截面连续刚构体系钢轨道梁桥对主梁高度及平曲线半径较为敏感,变截面单跨门架式刚构体系钢轨道梁桥对桥墩尺寸及平曲线半径较为敏感,边跨跨度、中支点梁高、桥墩尺寸及平曲线半径对变截面连续刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响较大。     

珠海横琴二桥钢桁拱梁合龙技术

珠海横琴二桥主桥为(100+400+100)m的三跨连续钢桁系杆拱桥,主跨采用先拱后梁方法,辅以吊索塔架系统进行主拱及主梁合龙施工。为提高合龙安全性和合龙精度,边跨钢桁拱架设时对起始节点G0、G1、G2进行预偏和预降,选择适当时机从边支点向中支点依次脱空各临时墩,然后回放边支点至边跨合龙时理论标高,进行边跨合龙;中跨钢桁拱架设时扣背索采用一次性等值张拉(扣塔预先适当设置了反方向的倾斜度),根据参数敏感性分析,选择适宜温度合龙并采用升降边支点作为首选合龙控制措施,并在边跨桥面和门式墩顶部加载抗倾覆配重;主拱合龙后,将边支点顶升至设计标高以下0.3m,采用无临时系杆的钢主梁架设技术,实现钢主梁合龙口端部节点位移的精细化调整。     

连续梁拱组合桥梁边中跨比影响分析

连续梁拱组合桥梁主梁和拱肋协同受力,整体刚度大、跨越能力强。以三跨连续梁拱组合桥梁为工程背景,分析了边中跨比对桥梁内力、变形、支反力、自振频率、稳定等方面的影响。分析发现：桥梁主梁和拱肋的内力、变形,主梁边支点的支反力随边中跨比的增大而增大,且在恒载作用下边中跨比0.400时边支点出现负反力;桥梁自振频率随边中跨比的增大而减小;桥梁施工阶段稳定系数随边中跨比的增大而减小,成桥状态稳定系数随边中跨比的增大而增大,但稳定系数变化率均较小;连续梁拱组合桥梁的合理边中跨比建议在0.425～0.500之间。     

新建江汉四桥拓宽工程斜拉桥施工控制技术

新建江汉四桥拓宽工程斜拉桥与既有主桥组成"姊妹桥",是一座主跨232m的混合梁独塔斜拉桥。该桥桥塔与边跨主梁同步浇筑施工,主跨单悬臂架设。由于紧邻老桥施工,受地基条件、周边环境、结构特点、工期等限制,对该桥进行施工控制,以优化施工措施。边跨混凝土主梁采用优化支架形式、提高地基承载力、增加局部临时桩等技术措施,控制地基沉降量;跨沿河大道的主梁节段分为5小节段施工,可节省工期约3个月;分2批张拉横向预应力,有利于控制边跨主梁的横向应力与变形。主跨组合梁采用每节段浇筑一次湿接缝的施工工序;主跨施工过程中,分3次在边跨浇筑配重混凝土(18 700kN),用于抵抗主跨二期恒载及活载作用下的负反力。     

矮塔斜拉桥受力性能优化

为分析和论证矮塔斜拉桥的最优静力性能参数,以某三跨双索面矮塔斜拉桥的结构设计优化方案为例,总结了该种桥型的主要设计难点,并对梁高及塔高等主要结构参数进行了分析,在此基础上进一步给出了合理的主梁高跨比和塔跨比.结果表明:当跨中和支点处主梁高跨比分别处于0.017～ 0.021和0.026 ～ 0.034时,主梁刚度可得到充分利用;当塔跨比为0.10～0.14时,桥梁整体受力性能比较合理.     

主跨400 m的UHPC连续梁桥优化设计

利用超高性能混凝土(UHPC)的优越性能,提出了与之相适应的新型箱梁结构,目的是利用材料的高强度及新结构的轻型化,解决常规混凝土连续箱梁桥易开裂、下挠和自重过大、跨径难以突破300 m的难题.在原有工作的基础上,对主跨400m的UHPC连续箱梁桥进行了整体性能分析及优化设计,优化内容包括桥梁边跨长度、梁高、板厚等主要参数,以得到其合适的取值范围,根据优化结果建议:边跨与主跨跨径比范围为0.55 ～0.65;中支点梁高与主跨跨径比范围为1/20 ～ 1/25;跨中梁高与支点梁高比范围为1/1.8～1/2.3.整体性能分析结果表明:运用UHPC及新结构,能轻松实现连续梁桥400 m跨径的突破,并具有较大的整体刚度及安全储备.综合考虑长期社会经济效益,在主跨跨径300 ～ 500 m范围内,该新型结构可与斜拉桥、悬索桥等其他桥型形成强有力的竞争选型方案.     

基于地震作用的大跨度混合梁斜拉桥钢混结合点位置优化分析

针对大跨度混合梁斜拉桥抗震设计中钢混结合点合理位置选取的问题,以主跨730m的重庆万州长江三桥为例,采用有限元软件建立主桥计算模型,引入边跨混凝土主梁长度与边跨跨度之比η变量,计算4种方案(η分别为1.01、0.96、0.79、0.75)下结构的地震响应,研究不同η对全桥结构及结合段的地震响应变化规律,对地震作用下钢混结合点的位置进行优化分析。结果表明:改变钢混结合点的位置,边跨混凝土占比η减小时,塔根的地震内力响应减小、主梁跨中位移增大;钢混结合点的位置靠近桥塔和辅助墩时,钢混结合段的受力增大而变形减小;建议边跨混凝土占比η取0.94~0.96时为钢混结合点最优位置。     

印度巴索赫利大桥

<正>巴索赫利大桥(Basohli Bridge)位于印度查谟—克什米尔邦边界,跨越拉维河,是一座3跨对称斜拉桥。主跨长350m,采用钢边主梁结构;两侧的边跨各长121m,采用混凝土边主梁结构,斜拉索双索面布置。桥面宽13.2m,承载2条机动车道及两侧宽1.5m的人行道。主跨的边主梁支承钢横梁及钢—混凝土组合桥面板组成的格构梁体系,该体系具有自重较小、I形钢横梁与组合桥面板制作便捷的特点。为了使这种柔性空腹式截面在极端风环境下具有必要的抗扭稳定性,斜拉索锚固在倒Y形     

一座新颖的月亮拱桥设计

赣州章江大桥主桥采用三跨飞燕式异型拱桥，主跨158m，拱肋由1根主拱和旁侧2根稳定拱组成，结构新颖，设计造型有如一弯升起的新月，曲线优美。主梁主跨采用钢箱梁，边跨采用混凝土箱梁。重点介绍该拱桥的结构设计。     

四线铁路钢-混组合梁斜拉桥设计关键技术

上海斜塘特大桥主桥采用主跨260 m双塔斜拉桥,跨越斜塘航道,承载四线铁路。对2种边中跨比斜拉桥方案进行对比,根据中跨静活载挠跨比、静活载梁端转角和活载负反力等分析结果,确定边中跨比采用0.38,主桥跨径布置为(40+60+260+60+40) m;对比3种钢-混组合梁截面形式的主梁刚度、经济性及无砟轨道适应性,主跨梁体选取高3.5 m的分离式双箱钢-混组合梁,边跨及衔接处主跨8 m段采用混凝土梁;对比H形和花瓶形桥塔的结构性能、施工方案,选取高97 m的H形桥塔;综合考虑结构刚度、轨道板变形和施工控制,中、边跨斜拉索梁上间距分别取12 m和8 m,桥塔最外侧斜拉索倾角取30°;索塔、索梁均采用钢锚箱式锚固结构。大桥整体结构计算结果安全可靠;温度、列车等荷载组合作用下,桥梁竖向刚度、换算曲率半径均满足规范要求。     

230m网状吊杆组合梁拱桥设计分析

深汕大桥为主跨230 m网状吊杆钢混组合梁拱桥,主梁采用钢-混组合脊骨梁断面,全宽56 m,大挑臂长18 m;主拱采用二次抛物线拱轴线,六边形截面,拱高41.273 m,矢跨比为1/5.5。大桥为网状吊杆在市政超宽桥面桥梁中的首次尝试运用,对拱轴线、矢跨比、拱截面形式、拱高、拱倾角、风撑设置、吊杆间距、主梁形式等参数进行了比选分析。     

武汉青山长江公路大桥主桥主梁设计关键技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面混合梁(由钢箱梁与钢箱结合梁组成)斜拉桥,桥面总宽48m。中跨主梁采用整体式钢箱梁,由钢主梁、正交异性钢桥面、钢箱梁横隔板组成。中跨钢主梁高4.5m,设置4道纵腹板。钢箱梁横隔板边侧货车道采用实腹式、中间轻车道采用镂空的桁架式,横隔板间距2.5m。通过参数匹配设计优化正交异性钢桥面的抗疲劳性能。边跨主梁采用钢箱结合梁,由槽型钢主梁与混凝土预制板通过湿接缝与剪力钉结合为整体。边跨钢主梁高4.06m,除顶板外的断面布置与中跨钢箱梁一致。针对钢箱结合梁墩顶负弯矩区混凝土板拉应力大的问题,采取控制混凝土预制板存放龄期、选择合适的预制板结合工序及顶落梁、湿接缝处理、加强结合板配筋等措施。钢箱梁与钢箱结合梁混合面设于桥塔中跨侧18m,通过构造细节处理使2种主梁结构传力安全、可靠。     

重庆双碑大桥主桥斜拉桥设计

重庆双碑大桥主桥为主跨330 m的高、低塔中央索面混凝土曲线斜拉桥。主梁采用单箱三室混凝土结构。桥塔采用独柱式,低塔边跨侧位于曲线上,为减少索的横向分力对结构的影响,靠曲线外侧布置竖向预应力钢绞线束。斜拉索采用高强低松弛镀锌钢绞线索。结合地质情况,高塔墩采用24根φ2.5 m钻孔灌注桩基础;低塔墩采用明挖扩大基础。高、低塔均采用塔、墩、梁固结体系。为减少塔根弯矩,下塔墩中间设20 cm的竖缝;通过优化桥塔尺寸,有效控制了主梁横向扭转角和桥塔横向位移。高塔墩基础采用双壁钢围堰法施工,低塔墩基础采用围堰或筑岛辅助施工;主梁7 m标准节段采用前支点挂篮现浇施工。     

预应力混凝土矮塔斜拉桥常用设计参数研究

为研究PC主梁(预应力混凝土梁)的矮塔斜拉桥常用设计参数的特点,汇总了72座已建PC主梁矮塔斜拉桥(国内40座,国外32座),经统计分析得到主要分布规律。结果表明:主梁一般采用变高度梁,跨中高跨比一般分布在1/80～1/30之间,根部高跨比一般分布在1/50～1/17之间,国内、外桥的高跨比分布没有明显的差异,高跨比随着主跨跨径增加没有明显变化,不同跨径桥梁的高跨比类似;塔高和跨径之比基本分布在1/5～1/15,该值远小于斜拉桥。分析结果可以为PC主梁矮塔斜拉桥的设计提供参考依据。     

哥伦比亚希斯哥乌拉大桥

正哥伦比亚希斯哥乌拉大桥(Hisgaura Bridge,见图1)是一座长653m的双塔斜拉桥,主跨长330m,两侧边跨各长125m,南侧的2个端跨长36.5m。桥面宽13.7m。索支承跨采用预应力混凝土现浇桥面板,边主梁采用高1.4m梯形梁,混凝土横梁间距为5m。南端边跨外形与索支承跨一致,但主梁采用后张法施工的预应力混凝土多室箱梁。全桥     

大跨径斜拉桥主梁选型及分析

首先基于积分法推导得到了斜拉桥各部件的造价和主梁应力计算公式，其次对比分析了5种不同主梁类型的斜拉桥技术及经济性，最后以传统组合梁斜拉桥为例进行参数分析。结果表明：采用UHPC材料代替传统的混凝土能极大地提高组合梁斜拉桥的极限跨径；主跨在300~750 m的斜拉桥主梁选用传统组合梁经济性最优，主跨在750~1 200 m时主梁选用钢箱梁经济性最优；斜拉桥的平方米造价指标随着桥宽的增加而相应减少；但对桥面以上塔高与跨径比的变化不敏感，经济合理的边中跨比和桥面以上塔高与跨径比分别在0.5和0.3左右。