九江长江大桥主桥公路桥改造设计

针对九江长江大桥主桥公路桥存在的两方面问题(原设计标准低于现在的运营要求;桥面系结构出现的病害使整个结构存在安全隐患且影响结构的耐久性),分析病害原因并进行结构检测评估,在此基础上提出加固改造方案。在不改变原有结构受力体系的前提下,采用较轻的正交异性钢桥面板整体更换原公路桥面系,所有纵向构件全联连续,取消原桥一联中间设置的小型伸缩缝;将原横梁加劲板的上、下两端分别与横梁的上、下翼缘固定,同时在原加劲板两侧增设加劲板改善支座附近横梁腹板的受力状况;对原公路托架采取安装新增构件和更换部分节点板及杆件的措施进行加固。改造方案提升了公路桥的技术标准,并且修复了存在的病害。     

枝城大桥公路桥维修加固结构方案分析与优化

枝城公铁两用大桥公路桥混凝土桥面板破损严重,亟需维修加固。该文在病害成因分析的基础上,提出更换正交异性钢板、铺设剪力钉+钢纤维混凝土+防水联结应力吸收层+SMA的桥面系维修加固方案。通过建立枝城大桥的Midas有限元模型,进行全桥静、动力结构分析,结果表明:该维修加固方案能满足铁路中-活载与公路-Ⅱ级荷载要求,维修加固桥面板可优化为每节段32m。     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥钢梁设计

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的非对称矮塔斜拉桥。为适应该桥塔矮、索平以及主梁水平轴力大的特点,主梁采用双层桥面箱桁组合结构钢梁,下层为整体钢箱以承担大部分主梁恒载及铁路活载,上层为板桁组合结构以承担剩余恒载及公路活载。主桁采用三角形桁式,桁高15m。斜拉索锚固于下弦杆件,单个钢锚箱内锚固2根最大索力为16 000kN的斜拉索。公路桥面系采用正交异性钢桥面板,铁路桥面系采用封闭式整体钢箱桥面。针对运营状态下在辅助墩处出现支座负反力的情况,采取部分铁路桥面结合梁及箱内压重的措施。钢梁架设采用箱桁同步成桥的方案。     

天兴洲大桥斜拉桥铁路结合桥面系模型试验研究

武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥铁路桥面采用纵横梁体系的混凝土结合桥面板、有碴桥面、结合桥面板处于空间受力状态.针对铁路纵横梁体系的静活载效应、混凝土道碴槽板的弯曲应力及局部关键区域的受力行为进行专项模型试验,研究结合桥面系的力学行为、应力分布规律及应力传递路径等关键问题.试验结果表明:该桥铁路桥面采用的纵横梁体系混凝土板结合桥面系受力合理、响应明确,结构应力及刚度满足规范要求;卸载后残余应变、位移很小,结构处于弹性工作状态,混凝土道碴板未发现可见裂缝;结合桥面系的受力性能良好,设计合理可行.     

帕德玛大桥主桥150 m跨连续钢-混组合梁施工技术

孟加拉帕德玛大桥为双层桥面,下层为单线铁路,上层为双向4车道公路,主桥上部结构为6×(6×150) m+1×(5×150) m钢-混组合梁。钢主梁为全焊钢桁结构,在工厂整孔制造,纵、横移至码头,利用"天一号"运架一体船吊运至待架孔位,并利用吊架辅助架设,减少了现场焊接接头数量,确保了钢桁梁安装质量,降低了施工风险。公路桥面为预制预应力混凝土桥面板,在岸上横向整幅、纵向分块匹配预制,桥上利用架板机逐块吊装、胶拼,预应力束张拉后与钢桁梁结合,降低了桥面板预应力损失,确保了钢-混凝土结合质量。铁路桥面为铁路纵梁与预制混凝土桥面板组合结构,铁路纵梁及混凝土桥面板在岸上分别制造,每节间的4根铁路纵梁在车间组拼成整体,平板驳上与相应桥面板临时组拼成整体,进行运输、吊装,施工速度快。     

公铁两用钢桁架桥原位拓宽改建设计关键技术

以松浦大桥为背景,对公铁两用钢桁架桥原位拓宽改建的可行性及关键技术进行分析。松浦大桥原为双层桥面公铁两用钢桁架桥,上层布置2车道公路,下层布置单线铁路,为满足新的桥梁使用功能,将其上层公路拓宽为6车道,下层铁路改为非机动车道和人行道。由于道路规划限制,该桥主桥需基于原位进行拓宽且基础不能加固,故根据拓宽后结构增加的竖向荷载对原钢管桩基础进行验算,结果表明不加固基础,仅通过加固主桁架提高主桥上部结构的承载力是可行的。拓宽改建设计中采用构件贴板方案加固主桁架以提高上部结构的承载力;为改善结构受力,上层桥面系采用正交异性组合桥面板,下层桥面系采用整体式正交异性钢桥面;利用位于两侧桥台处的升降支架设置拉索以提高主桥的抗倾覆性能;综合考虑理论计算和施工控制,选择桥梁新、旧部分的上、下部结构连接方式;主、引桥均采用减隔震设计保证结构的抗震安全性。     

道庆洲大桥曲线变宽双层钢桁梁设计

道庆洲大桥引桥第7联为跨度73m的双层公轨两用简支变宽钢桁梁,主桁采用三角桁架,桁高9.4m,标准节间长12m。上层公路桥面采用钢筋混凝土板与密横梁结合体系,下层铁路桥面系采用正交异性钢桥面板结构。桥梁位于平面缓和曲线上,采用主桁变宽解决桥面变宽问题。公路桥面系宽度从34.058m变化到45.476m;通过抬高曲线外侧上弦杆件高度及挑臂横梁高度,并利用混凝土板局部加厚来实现从0%到2%的曲线超高。铁路桥面系高1.524m,宽度从13.7m变化到25.65m,超高通过调整道床板高度来实现。     

沪通长江大桥主航道桥主梁结构设计

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m的公铁两用双塔斜拉桥,采用公路在上、铁路在下的双层桥面布置,主梁为三片主桁钢桁梁结构。主梁上弦公路桥面采用正交异性整体钢桥面板(两侧边跨252m范围公路桥面采用纵横梁结合混凝土桥面的结构形式),下弦铁路桥面由与主梁断面同宽的钢箱组成,上、下弦桥面与主桁结合参与整体受力。主桁采用N形桁式,上、下弦杆件均采用板肋加劲箱形截面,腹杆采用箱形或H形截面,主桁节点为全焊接整体节点。在全桥主桁节点处均设有横联。采用桥梁空间分析软件3D-bridge开展结构整体计算并采用ANSYS进行节点应力分析,结果表明结构设计满足规范要求。     

沪通长江大桥主航道桥受力特征研究

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的双塔三索面钢桁梁公铁两用斜拉桥,为验证该桥受力的合理性,分别建立该桥整体、局部精细化有限元模型,对其合理成桥状态、静活载效应、最不利荷载组合下主桁结构受力特征、桥面系受力特征等展开研究。结果表明:列车活载效应按无限长加载较有限长增加约10%,主桁上弦强度和稳定控制区域为辅助跨跨中附近位置,下弦为辅助墩和桥塔位置。中-活载集中力作用下,铁路桥面系应力由大到小依次为顶板、横梁、U肋、纵梁和底板。汽车活载作用下,公路桥面系桥面板与U肋连接焊缝处存在较明显应力集中,但量值不大;比较不同弧形缺口型式的活载应力水平,表明该桥弧形缺口形状设计较合理。     

桥面铺装改造对正交异性钢桥面板受力性能的影响

为了验证桥面铺装改造对正交异性钢桥面板的加固效果,以某公路简支钢箱梁为背景进行研究。选取3跨箱梁,分别采用聚合物混凝土、夹心钢板系统和活性粉末混凝土3种桥面铺装方案对钢桥面板进行加固,并通过实桥试验测试改造前、后正交异性钢桥面板的应力及局部变形,验证加固效果。结果表明:原铺装与裸面板状态下钢桥面板的受力及变形规律基本一致,原铺装基本不参与正交异性钢桥面板共同受力;3种铺装改造后,钢桥面板应力及局部变形均有较大降低,但钢桥面板应力及变形的改善效果仍面临长期运营的检验。     

钢桁梁桥密支座体系钢桥面板高温摊铺受力分析

针对公铁两用钢桁梁桥上层公路改造时常采用的密支座体系钢桥面板,为选择合适的铺装方案,保证高温摊铺期结构安全,以九江长江大桥公路桥加固改造工程为背景,通过现场摊铺试验,测试高温摊铺期结构温度场;采用ANSYS软件建立钢桥面板局部模型,基于测试结果,考虑高温摊铺作用,对比分析不同摊铺分幅方案(1次整幅摊铺、分2次半幅摊铺、...     

不同桥面结构体系公路简支钢桁梁桥受力性能研究

传统的公路简支钢桁梁桥具有宽幅、大跨的特点,常采用纵横梁桥面结构体系。纵横梁体系中,主桁受力变形会引起桥面系的变形,进而引起横梁产生面外弯矩;而在密布横梁体系中,则通过取消小纵梁的设置,来降低主桁与桥面系的共同作用。以苏州吴淞江大桥主桥为依托,对纵横梁混凝土桥面体系和密布横梁混凝土桥面体系的受力性能进行了研究,通过参数分析对比了不同桁宽桥梁在两种体系下的横梁和桥面板受力情况、桥面板裂缝宽度及用钢量。研究表明,密布横梁体系下的横梁跨中面内弯矩大幅降低;横梁端部水平剪力显著减小,水平向挠度很小;混凝土桥面板受力明显大于纵横梁体系的桥面板,最不利位置位于端部桥面板的两侧边缘处。     

牛田洋大桥主桥钢桁梁设计

汕头市牛田洋大桥主桥为(77.5+166.1+468+166.1+77.5) m公轨两用钢桁梁斜拉桥。主桥采用双层桥面布置，上层为双向8车道一级公路兼城市快速路，下层为双线跨座式轨道交通。该桥采用半飘浮体系，纵、横向正交分离的减隔震约束体系。主梁采用带副桁的板桁结合钢桁梁结构，主桁采用三角桁，桁高11 m, 2片主桁中心间距16 m;副桁上弦杆采用平行四边形箱形截面，弦杆顶板中心线间距37.2 m。主梁共63个节间，标准节间长15.1 m,主跨及次边跨公路桥面系采用纵横梁体系正交异性整体钢桥面板，边跨公路桥面系采用纵、横梁支撑的混凝土桥面板；下层轨道交通无桥面板，设置下平纵联。索梁锚固采用锚拉板式钢锚箱。主梁标准节段采用两节间大节段全焊制造。边跨、次边跨钢桁梁采用顶推法施工，主跨钢桁梁采用悬臂吊装法施工。     

沪通长江大桥非通航孔桥设计

沪通长江大桥设计通行4线铁路、6车道高速公路,其非通航孔桥为简支钢桁梁结构,桥梁跨度112m,全长2 912m,其中跨南岸大堤桥梁3跨共336m、跨北岸大堤桥梁2跨共224m、跨水中横港沙区段桥梁21跨共2 352m。非通航孔桥主桁为三片钢主桁结构,上层公路桥面由钢纵横梁与混凝土桥面板结合而成,下层铁路桥面由下弦各节点处的钢横梁与混凝土槽形梁结合而成。桥墩采用钻孔灌注桩基础,墩身采用单箱三室的空心钢筋混凝土结构。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥铁路混凝土板结合桥面系试验模型设计

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥为(98 196 504 196 98)m双塔三索面钢桁斜拉桥,主梁为3片主桁的板桁结合钢桁梁,上层为6车道公路,下层为双线客运专线、双线Ⅰ级铁路。其中铁路桥面采用纵横梁体系的混凝土板结合道碴桥面。介绍铁路混凝土板结合桥面系模型试验的结构设计及试验方法。     

主跨588 m非对称矮塔公铁两用斜拉桥设计研究

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥受建设条件限制,主桥设计为主跨588m的非对称矮塔斜拉桥。主梁采用双层桥面箱—桁组合结构钢梁,下层铁路桥面为钢箱结构,上层公路桥面为密横梁体系的正交异性钢桥面板结构。该主梁结构具有强箱弱桁的受力特性,解决了该桥塔矮、索平以及主梁水平轴力大的问题。斜拉索采用抗拉强度2 000MPa的高强度锌铝合金镀层平行钢丝拉索,以承受高达1.5×10~4 kN的斜拉索轴力。将斜拉索锚固于主梁下弦,使斜拉索获得相对较大的倾角从而提高结构体系刚度。芜湖侧桥塔墩基础采用平面尺寸为65m×35m的大型设置沉井基础,克服了该侧桥塔墩基础深水、裸岩的困难建设条件。     

三门峡黄河公铁两用大桥主桥钢桁结合梁设计

三门峡黄河公铁两用大桥主桥为(84+9×108+84)m的11跨连续钢桁结合梁桥,采用双层桥面布置,下层桥面通行4线铁路(双线蒙西通道+双线运三铁路),上层桥面通行双向6车道高速公路。该桥主梁采用密横梁体系钢桁结合梁,横向布置3片主桁,主桁采用三角形桁式。下层铁路桥面采用密横梁体系的正交异性整体钢桥面板,钢轨处设置倒T形小纵梁;上层公路桥面采用C60的钢筋混凝土结合板,通过湿接缝和剪力钉与钢主桁上弦杆及横梁结合为整体;主桁横向未设置联结系,仅在两端的公路横梁底设置板式桥门架。采取选择合理的混凝土板结合及顶落梁工序、选择合适的预制板存放龄期、湿接缝处理和加强预制板配筋等措施改善结合梁负弯矩区混凝土板受拉开裂的问题。主桥钢桁梁采用拖拉式顶推的方法施工。     

钢桁架悬索桥评估与加固现存问题及其对策

为了有效提高钢桁架悬索桥评估与加固的质量,针对目前公路桥梁加固设计规范中对这类悬索桥加固存在的空白和不足,具体分析了主缆工作性能、钢桁架稳定性能以及整体结构刚度等问题,给出了相应的对策研究,探讨了主缆、主梁、索塔、桥面板以及锚杆的加固方法。     

G型钢桥面板研制

采用"以钢代木"的总体技术方案,通过对纵梁的分解换位、添加固定装置和增架桥面钢板,研制出满足"321"装配式公路钢桥荷载等级的G型钢桥面板。该面板能够保持原桥面系和横梁结构不变,可与现有U型钢桥面板实现互换通用,实现了原木质桥面板到钢桥面板的升级。测试表明,G型钢桥面板性能良好,完全满足使用要求。     

松浦大桥上层桥面板更换施工关键技术

松浦大桥主桥为两联96m+112m公铁两用钢桁架桥,上层为2车道公路,下层为单线铁路,新金山铁路建成后,对该桥进行改造,其中上层设置为双向6车道公路,需将既有12m宽桥面板更换为24.5m宽钢-混组合正交异性桥面板(单块标准段尺寸为8m×24.5m,重约100t)。受桥梁施工区域黄埔江航道、邻近铁路等因素影响,提出"水上提升站+架板机"、"浮吊+架板机"、"全浮吊"3种新桥面板吊装方案,通过比选采用"全浮吊"方案,即新桥面板采用驳船运至现场,在铁路封锁期内单侧航道间断封航,利用桥位上游侧1艘300t浮吊吊装。施工时,通过设置安全作业区(分南、北侧2个施工区域),合理地进行水上交通组织以及4种船舶锚泊布置,采用装配式固定扒杆浮吊四点起吊新桥面板,安全、快速地完成全部新桥面板更换施工。