南宁大桥非对称外倾式钢箱拱制造技术

南宁大桥主桥为300 m跨径的曲线梁非对称外倾拱桥。拱肋由钢箱拱节段与混凝土拱肋组成,根据钢拱肋的结构特点,全桥采用三维放样技术进行整体精确放样,其制造分为单元件制造、节段匹配制造、节段预拼装及工地连接4个工艺阶段。单元件采用整体大板块工艺,拱肋节段采用总成与预拼一体化制造,倒角构造部位的面板及其上面的加劲肋直接在拱肋总成时散装。该桥采用大节段合龙。     

西江特大桥钢箱提篮拱架设施工技术

新建南广铁路西江特大桥主桥为(41.2+486+49.1)m中承式钢箱提篮拱桥,拱肋为变高度钢箱结构。拱肋G0~G3节段利用500t浮吊安装;G4~G21节段采用"缆索吊机+扣挂法"悬臂拼装施工。为确保拱肋顺利吊装、架设及精确就位,缆索吊机采用扣缆塔合建方案;G4~G9节段吊耳布置在拱肋上翼缘板和上横断面处,G10~G21节段吊耳布置在拱肋上翼缘板;拱肋拼装到位后,采用连接件和限位牛腿临时连接;扣索扣点系统采用双向铰座方式,由扣耳、锚箱、销轴组成;锚索锚点布置于两侧的锚碇上;扣、锚索张拉端均设置于扣塔上。为保证成桥后线形和受力与设计状态一致,拱肋采用了"6+1"的半长线法制造工艺,预埋段采取了精确空间立体定位技术,3个节段拼装后进行一次精确线形调整,合龙过程中采用了扣索索力调整和合龙温度控制等措施。该桥合龙后,主拱长、宽、高及对角线误差均在±2mm以内,满足设计要求。     

盘锦内湖中桥主桥钢拱肋竖转提升施工技术

盘锦辽东湾新区内湖中桥主桥为系杆拱桥与连续梁桥的组合结构,主梁采用连续钢箱梁,主拱为全焊接钢箱拱肋,跨径布置为(31+62+200+62+31)m。拱肋结构由边拱、主拱圈及辅助拱构成。拱肋分节段在厂内加工制作,拱肋节段制作完成后用平板车运至桥位施工现场,在现场支架上进行卧拼后利用临时塔架分别将北侧、南侧半跨拱肋进行竖转提升,提升到位后进行合龙段吊装焊接施工。整个施工过程运用有限元分析软件进行模拟计算,在拱肋竖转提升过程中实时监测提升索拉力、塔架顶部位移及拱肋线形等相关指标,保证钢拱肋线形满足要求。     

雁荡山特大桥主桥上部结构设计与计算

雁荡山特大桥为连续钢箱叠合拱桥结构,其主梁由2×90 m连续钢箱梁组成,主拱采用2榀平行钢箱拱肋,设计矢高18.00 m,2孔钢箱主拱间设置钢箱辅助拱,分别在每孔主拱拱肋之间设7道一字横撑和2道X形组合横撑,辅助拱肋设8道一字横撑,并在每孔设13对吊杆.利用ANSYS软件建立全桥空间有限元模型,分析各种荷载下的结构受力和拱脚局部受力,结果表明桥梁的承载力、刚度及局部应力均满足规范要求.     

下承式连续拱梁组合体系异型拱桥设计

宁海县宁东新城腾飞路下徐溪大桥主桥为25 m+80 m+25 m的空间三角形拱肋异型拱桥,是三跨连续钢箱梁与下承式拱的组合体系。三角形拱桥是目前新近发展的一种异型拱桥结构,该桥以独特的拱结构设计,让人感觉自然流畅,通过结构本身展现的力度感彰显了简洁、挺拔、刚劲有力的造型之美。拱肋为钢结构拱肋,采用全焊钢箱形截面,截面呈六边形布置;两片拱肋之间于顶部设置横向连系。主梁加劲梁采用纵横梁体系。吊索区标准节段长度为7.5 m,吊索均采用平行钢丝索。主墩采用柱式墩,桥台采用扶壁式桥台,均下接承台桩基。采用midas软件进行静力及稳定性分析,表明结构的强度、刚度及稳定性均符合规范受力要求。采用ANSYS有限元软件对构造受力复杂的局部关键节点区域进行有限元三维仿真分析可知,局部满足受力要求,结构设计合理。     

煌水河双曲拱桥的病害诊断与力学性能研究

以某四孔钢筋混凝土空腹式连续双曲拱桥为例,结合目前既有双曲拱桥的典型病害调研和国内外旧桥承载力的评定方法,对其进行了全面的健康检测,根据现场拱肋线形的实测结果,建立了该桥原设计与现行状态的全三维有限元分析模型,从理论上分析了该桥产生病害的主要原因,理论分析结果得到了现场调研数据的验证。得到了桥梁长期单方向超载以及拱肋横向联系弱、横向分布效应差,造成一侧拱肋应力长期处于高水平而产生徐变变形,主拱肋偏离原悬链线拱改变了其主要承压设计思想,加之年久失修造成恶性循环,从而成为“危桥”的结论,为该桥的加固设计提供了科学依据。     

中承式钢箱提篮拱桥拱肋安装施工技术

车田江大桥主桥为280 m中承式钢箱提篮拱，拱肋采用全焊钢箱结构，拱肋安装采用缆索吊装和斜拉扣挂工艺。通过介绍该桥拱肋节段悬臂拼装施工技术，如拱肋首节段采用定位支架精确定位，拱肋标准节段采用缆索吊机配合斜拉扣挂系统进行精确安装，合龙段通过持续观测、吊装姿态模拟及精确配切等技术实现了拱肋的顺利合龙，可为类似工程提供参考。     

混凝土拱桥悬臂浇筑法施工扣塔偏位对拱肋高程的影响研究

在采用悬臂浇筑法施工的大跨度混凝土拱桥中,高程控制是保证施工质量的关键,而扣塔偏位对各节段拱肋高程往往会产生一定影响。该文以贵州沙坨特大桥为依托,利用几何分析的方法,分析施工过程中扣塔偏位对各节段高程的影响,同时利用Midas建立有限元模型对结果进行验证。分析表明:扣塔偏位对拱脚处节段高程影响较小,而对于靠近拱顶节段的高程影响较大,同时拱顶处节段对扣塔高度的变化较为敏感,应加强施工控制。     

中承式钢箱提篮拱桥设计

武汉市汉口至阳逻江北快速路新河大桥采用(48+196+48)m的中承式钢箱提篮拱桥。主拱采用等截面钢箱提篮拱,截面尺寸为2.5 m×4 m(宽×高),拱肋分为25个节段,采用斜拉扣挂缆索吊装法施工。2片钢箱主拱肋间设5道横撑,并外包装饰板。边拱采用预应力混凝土结构,为等高矩形截面,截面尺寸为2.5 m×4 m(宽×高),采用现浇法施工。主跨桥面系采用“钢纵横格子梁+混凝土桥面板”的组合梁体系,边跨桥面系采用混凝土格子梁体系;沿全桥通长设置钢绞线柔性系杆。吊杆采用环氧喷涂钢绞线成品索。拱座采用大体积混凝土结构,拱座主拱外包混凝土处设置装饰段,使边、主拱曲线流畅过渡。建立整体及局部模型进行计算分析,结果表明结构安全可靠。     

宁波市甬江大桥异形截面拱肋受力机理研究

宁波市甬江大桥采用双肢钢箱提篮拱桥,跨中315m范围内拱肋截面为凸状异形截面,受力较复杂。为研究双肢钢箱提篮拱桥受力机理,采用大型有限元软件Ansys建立三维混合有限元模型,并对其在不同荷载工况下的拱肋受力特性、结构弹性特征、屈曲特性进行研究,以验证大桥结构设计的合理性、截面的可靠性。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计

香火岩特大桥主桥为上承式钢管混凝土拱桥,主拱计算跨径为300m。主拱采用悬链线形,拱肋采用六肢钢管组成的等宽度变高度空间桁架结构,拱脚截面径向高9.0m,拱顶截面径向高5.0m,拱肋腹杆采用钢箱或开口的工字钢断面。拱上立柱为排架式空心矩形薄壁截面钢箱结构,桥面系采用预应力混凝土T梁。主拱采用无支架斜拉扣挂缆索吊装系统施工,节段接头在安装时弦管通过内法兰盘用高强螺栓栓接。采用通用有限元程序MIDAS Civil进行全桥结构施工、运营阶段静力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段构造设计研究

针对钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段受力复杂的难题,应用新型的预应力钢箱混凝土作为拱脚的钢混凝土连接构造,综合利用钢箱内灌混凝土、预应力钢束、剪力钉和开孔钢板、承压钢板等进行合理搭配设计,并采用有限元计算方法对该新型构造进行仿真分析。计算表明:该构造设计可明显改善和缓和拱脚的应力集中,达到拱脚刚度顺适过渡、受力协调均匀的目的,施加的预应力可使钢箱拱拱脚和拱座处于良好的结合状态。该研究成果为类似工程设计提供了一定的理论基础,可供参考。     

月亮钢箱拱曲线箱梁桥力学性能分析

以某月亮钢箱拱曲线连续箱梁桥作为研究对象,通过整体有限元计算,对该桥的月亮拱肋和钢主梁进行强度、刚度和稳定性分析,对其吊索安全系数进行分析;建立钢混结合段的局部仿真模型,在最不利荷载作用下,计算钢锚箱和钢拱肋的最大正应力和最大剪应力。该月亮钢箱拱曲线箱梁桥造型美观独特,整体刚度较大,跨越能力强,施工较为简单,能为今后类似工程的设计提供宝贵的借鉴意义。     

南广铁路西江特大桥钢箱拱肋吊装施工过程仿真分析

为研究南广铁路西江特大桥主桥拱肋吊装过程中结构受力状态,指导拱肋吊装施工,对拱肋吊装施工过程进行仿真分析。该桥主桥为主跨450m的钢箱提篮拱桥,拱肋采用斜拉扣挂悬拼法施工,利用MIDAS软件建立整个拱肋有限元计算模型,采用"合理位移内力法"确定扣锚索初拉索力,对不同拆除过程中结构内力及位移变化的过程进行计算并确定拆除顺序,根据确定的扣锚索初拉索力以及拆索顺序计算出整个吊装过程的主体结构及临时设施的内力及位移。计算及实践结果表明:拱肋悬臂拼装过程中扣塔塔偏和应力以及主拱内力均满足规范要求;从跨中对称向拱脚方向拆除扣锚索的顺序为最优顺序,拆除过程中结构内力及位移变化过程平缓,无突变现象。实践表明,仿真分析结果顺利地指导了现场施工,大桥钢箱拱肋高精度合龙,吊装过程中结构施工处于安全状态。     

中卫南站黄河大桥异形钢-混组合拱桥设计

中卫南站黄河大桥在中卫南站上游跨越黄河干流,是连接中卫沙坡头机场和高铁中卫南站的重要交通节点。主桥采用三跨连续异形钢-混组合拱桥,跨径布置(100+130+40)m,一侧主墩处为拱、梁、墩固结的V腿刚构,另一侧主墩处为设支座的连续梁体系。上部结构为拱、梁共同受力的组合体系,钢箱拱肋、钢箱梁分别与混凝土墩顶段设置钢-混凝土结合段,且主跨拱肋采用U形回转式的异形造型,总体结构体系及细部构造均极其复杂。经过分析,该桥强度、刚度、稳定性均满足规范要求,可为类似工程的设计和施工提供参考。     

上海市沿浦路跨川杨河大桥主桥设计与施工

上海市沿浦路(现为耀龙路)跨川杨河大桥采用EPC总承包模式建设。主桥为下承式全钢结构提篮拱桥,跨径为152 m,宽度40.5 m。主拱轴线为抛物线,拱肋采用变高度矩形钢箱截面,宽1.8 m,高度由拱顶2.4 m渐变至拱脚3.3 m。主梁采用双边箱截面,梁高2 m,正交异性钢桥面板。主桥上部结构采用少支架的先拱后梁的安装方案。主拱顺桥向分三个大节段~([1])用浮吊架设,岸上钢梁节段也采用浮吊安装,河面上钢梁节段利用主拱上的临时吊耳来提升安装。两岸拱脚之间设置临时水平拉索以平衡施工期间的推力。     

南沙凤凰三桥主桥钢箱拱肋架设方案比选

广州市南沙区凤凰三桥主桥为(40+61+308+61+40)m中承式无推力提篮式钢箱系杆拱桥,钢箱拱肋最大截面尺寸为3.0m×6.0m,主拱肋按1/5角度横桥向内倾。针对该桥结构特点和桥址处的地质、环境条件,结合钢箱拱肋施工经验,提出缆索吊机分段吊装和整体提升钢箱拱肋2种方案,从工期、设备设施投入、经济合理性、安全性、对通航影响、质量控制以及对周围环境生态的影响6个方面进行比较,整体提升方案均较缆索吊机方案有较大优势,因此选择整体提升方案。     

基于温度决策的钢箱提篮拱桥施工控制

该文以云南小湾大桥施工过程为背景,对钢箱提篮拱桥在施工控制中的温度问题作了简要探讨,并提出了适合于大桥拱肋节段施工中扣索一次张拉就位法的温度快速决策分系统,利用该系统可以快速确定任何温度场下的拱肋节段标高。     

济南齐鲁黄河大桥420m网状吊杆系杆拱桥主拱设计

济南齐鲁黄河大桥主桥采用五跨三连拱下承式网状吊杆系杆拱桥,桥跨组合为(95+280) m+420 m+(280+95) m,桥宽60.7 m,公轨合建。在调研国内外大跨度钢拱桥的基础上,对该桥420 m跨拱桥的拱轴线、矢跨比、拱肋高度、拱肋横撑布置等进行参数分析,最终确定主拱拱轴线采用二次抛物线,矢跨比为1/6,拱肋高4.0 m,拱肋之间通过6道一字横撑连接,两片拱肋在跨中168 m范围内合并为整体式截面,拱肋内倾角度为3.0°。420 m跨拱桥采用提篮拱布置,主拱由拱肋、拱肋连接和横撑组成。拱肋采用焊接五边形钢箱结构,沿拱轴线保持等高等宽,纵向受力板件采用Q420qE钢材,横隔板及横撑系统采用Q345qE钢材。吊杆拱上锚固构造采用叉耳板形式,叉耳板插入拱肋隔板,与拱肋隔板、底板采用全熔透焊接。拱肋采用三段法安装,两边段采用梁上支架拼装,中间段采用“低位拼装、垂直提升安装”。对该桥主拱进行静力、动力及稳定性分析,结果均满足设计要求。     

主跨457 m钢箱拱桥弹性稳定及极限承载力研究

柳州官塘大桥为主跨457m中承式钢箱拱桥,拱肋采用单箱单室钢箱截面,为拱肋内倾角度10°的提篮式拱桥。为了研究大跨径提篮式钢箱拱桥的稳定特性,采用ANSYS有限元分析软件APDL参数化建模,分析钢材强度、拱肋安装初始缺陷、拱肋内倾角度对主拱弹性稳定和极限承载力的影响。研究表明:随着钢材强度的增大,极限荷载系数逐渐增大,且基本呈线性比例关系;弹性屈曲分析不能反映钢材强度的影响;随着拱肋内倾角度的增大,弹性稳定系数和极限荷载系数呈先增大后降低的趋势,拱肋内倾角度在12°~13°,具有最大的弹性稳定和极限承载力。