公轨双层斜拉桥局部应力状态及结构优化设计研究

为优化公轨双层斜拉桥的构造设计,以东水门长江大桥为研究背景,取主桥跨中区域(约112m)建立有限元模型进行仿真模拟,该模型对桥梁各类构件的实际构造特征和截面尺寸进行了精细化模拟。基于数值模拟结果,分析了桥梁结构及局部构件的应力状态,并针对加劲肋、横梁对桥梁的变形控制和桥面应力的影响进行了参数化分析。结果表明:腹杆是上下层桥面惟一的传力构件,上下层桥面板的峰值应力主要出现在腹杆与弦杆节点处,建议考虑增大节点板厚度、转角采用圆曲线过渡或局部加固,以减小局部应力集中;加劲肋的间距变化对桥面应力及局部变形影响较大,间距宜控制在0.35~0.7m,否则将导致应力分布的改变及较大的局部凹陷;横梁的分布对桥梁变形控制及应力分布等至关重要,建议类似桥梁横梁间距控制在3m左右,在弦杆节点处设大横梁,节间设置小横梁。     

单索面公轨双层斜拉桥传力机理及稳定性分析

与传统斜拉桥的双索面传力方式不同,单索面中锚式斜拉桥仅通过中央拉索将桥梁自重及桥面上荷载传递到桥塔。为研究该单索面斜拉桥的稳定性及受力特性,以东水门双塔三跨式斜拉桥为研究背景,建立了全桥三维有限元数值模型。该模型充分了考虑上下层桥面板之间、桁梁节段之间的相互作用关系以及纵梁、横梁及加劲肋对上下桥面板的加固效应。计算结果针对桥面系统的整体变形、应力分布及应力传递机理等展开分析,并重点分析了偏载作用下结构的变形模式及应力变化特征。研究结果表明,索塔及拉索的位置分布对桥梁结构整体变形及应力分布影响较大,上桥面拉索力向桥面两侧均匀传递;此外,跨中结构在偏载活载作用下主要发生横向偏转及扭转变形。     

公轨双层混建高低塔斜拉桥静载试验

为研究公轨两用高低塔钢桁梁斜拉桥公路及人群荷载作用下的受力规律,以红岩村嘉陵江大桥为实例,采用荷载试验的方法对其进行验证,提出了高低塔双层钢桁梁斜拉桥的静载试验布载方式和加载效率范围,在下层桥面采用布设水袋的方式模拟成桥状态,总结了该类桥型在试验荷载作用下的主梁应力、斜拉索力、主塔应力及各项变位等参数的校验系数范围、试验测试及理论计算数据变化规律。结果表明:1)该桥受力性能满足公路活载及人群荷载的正常使用要求; 2)高低塔斜拉桥应变控制截面位于无索区中部,挠度控制截面位于主跨跨中,矮塔纵向受力大于高塔。其试验方式及结果可供同类桥梁荷载试验参考。     

钢箱梁节段施工受力性能分析

G320国道小林至东湖连接线工程第56联桥为跨度为65 m的单跨简支钢箱梁桥,顶板宽度为29.5m.受运输、吊装机具和工期等条件的限制,该桥采用预制节段拼装施工技术.将钢箱梁按照纵向分段、横向分块的方式进行划分,然后进行分段预制、吊运和安装.钢箱梁分块后呈C字形未封闭结构,整体性能较差;同时各分块之间的接缝存在高差,影...     

三塔斜拉桥主梁节段施工非线性稳定性分析

针对传统的稳定性分析方法不能反映斜拉桥施工阶段各主梁节段的稳定性的问题,基于欧拉屈曲公式和斜拉桥几何非线性稳定分析理论,提出了一种考虑几何非线性的斜拉桥主梁节段稳定性分析方法,以武汉二七长江大桥为依托,对该三塔双索面半飘浮结合梁斜拉桥施工阶段各主梁节段的稳定性进行研究。采用MIDAS软件建立了该桥施工阶段全桥有限元模型,通过给单元施加轴力增量,反复迭代计算出主梁节段的有效长度和长细比,代入主梁节段的稳定性控制方程。结果表明:在最大双悬臂阶段时,中塔处主梁节段稳定性控制方程值为0.05~0.55,均满足规范要求,中塔支座处主梁节段是悬臂施工稳定性的关键控制部位。     

公轨共建高架桥双层预制梁架设施工技术

机场快速路南延（鄞州大道-岳林东路）工程V标段全线均为一体化高架桥,有478片预制小箱梁和82片预制U型梁,上层为机场快速路,下层为宁奉城际轨道交通线路。另有一对平行匝道编号为11#、12#。主线分别考虑梁厂存梁饱和和未饱和情况利用架桥机按既定顺序进行架设。高压线下的架设考虑了现场高度的限制,选用了300t履带吊+500t汽车吊双机抬吊进行安装。匝道的架设1台220吨加一台300吨汽车吊组合方式。最后,对架设方案进行了验算,验算结果良好满足要求。     

大跨度斜拉桥分离式公轨共面钢箱梁关键施工技术研究

上海长江大桥主通航孔桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨径布置为(92+258+730+258+92) m,采用5跨连续全漂浮体系.梁体采用分离式双主梁形式,单个箱梁为扁平闭口流线型结构.介绍箱梁制造、整体转运、现场安装中的关键技术.     

某双套拱塔斜拉桥钢-混组合段局部受力分析

为了解双套拱塔斜拉桥钢-混结合段受力性能,并通过对受力性能分析得出结论,以此为该类桥梁提供一定的理论依据和技术支持。以某双套拱塔斜拉桥工程为背景,合理选取钢-混结合段,并通过大型的通用有限元分析软件ANSYS对该结合段进行施工过程的模拟,分析总结出该钢-混结合段的应力特点、变化规律以及内部各构件的传力途径。分析结果表明:该双套拱塔斜拉桥钢-混结合段的力学性能基本满足相关规范的要求,其中钢结构部分应力全部小于200 MPa;混凝土结构部分仅在其顶部与锚头结合的部位出现较大的拉应力,需要在施工过程中采取必要的加固措施;钢-混结合段剪力钉最大受力为73 k N,满足相关规范基本要求。     

组合梁斜拉桥主梁多节段循环施工技术

为了提高组合梁斜拉桥主梁的施工效率,探究组合梁多节段循环施工方法的合理性与可行性,对比分析了某组合梁斜拉桥单节段、两节段和三节段循环施工的工效,并采用有限元法对不同工况下钢梁和混凝土桥面板的受力进行了计算分析。结果表明：该桥在不改变辅助墩主梁及边跨合龙主梁施工工序的前提下,三节段循环施工的工效同两节段和单节段循环缩短的工期数相比,并未有更多的减少;两节段湿接缝循环浇筑施工既可满足结构受力要求,又大幅提高了施工工效;在不改变单节段施工各节段张拉索力的前提下,可采用二次调索的方法,使斜拉桥达到合理的成桥状态。     

兰州西固黄河大桥成桥及施工节段受力特性分析

为研究大跨钢-混结合梁斜拉桥内力状态规律,保证强度安全,成桥及施工节段受力特性分析是必要的。该文以西固黄河大桥为工程背景,建立大跨钢-混结合梁斜拉桥有限元模型,采用零位移法确定合理的成桥状态,并针对施工阶段主梁拼装、斜拉索张拉、桥面板安装、湿接缝浇筑、二期恒载施工过程、收缩徐变中桥梁的应力分布情况进行了分析,有关结论可为西固黄河大桥以及同类桥梁成桥及施工节段受力特性研究提供借鉴。     

组合梁斜拉桥多节段连续吊装施工技术研究

我国国内组合梁斜拉桥大部分采用后场预制钢主梁和桥面板,现场吊装的施工方案。各施工方案的主要区别在于斜拉索的张拉次数、梁段间桥面板湿接缝的浇筑和预应力的张拉时机。在对比了多种施工方案后,乐清湾2号桥提出了组合梁斜拉桥多节段连续吊装施工工艺,大大提高了斜拉桥钢混叠合梁施工工效,缩短了全桥桥面板接缝养护时间,节省了工期。     

单索面双层斜拉桥施工控制仿真分析

斜拉桥是一种高次超静定的桥跨结构,其理想的几何线形与合理的内力状态不仅与设计有关,而且还依赖于科学合理的施工方法.如何通过施工时的索力调整来获得预先设计的应力状态和几何线形,是斜拉桥施工中非常关键的问题.该文结合绵阳城南新区一号桥的施工监控实践,针对其结构特性和施工方法,考虑温度、收缩徐变以及各种施工荷载,进行了施工控制仿真计算.确定各个施工阶段的索力,控制主梁的线形和应力,为斜拉桥的施工控制提供依据.     

宽幅斜拉桥主梁施工阶段受力特性分析

为研究单侧变宽主梁斜拉桥在施工过程中主梁的结构受力行为,以便对桥梁进行准确的施工控制,以武汉市金桥斜拉桥为背景,先采用杆系模型进行整体计算,后基于ANSYS有限元软件,采用空间实体单元建立主跨主梁及斜拉索的子模型,分析该桥主跨悬臂施工过程中主梁的受力情况.分析结果表明:节段浇注时,部分节段的顶板处于受拉状态;中纵肋在整个节段的施工过程中,顶缘处于受拉状态,底缘处于受压状态,带索横梁在整个节段施工过程中均表现为受压;左、右顶缘和中纵肋顶缘受拉区域和拉应力值随节段施工的进行而变动,各研究区域变动范围不同.各区域应力均未超过设计允许值.     

大斜度塔斜拉桥塔柱施工受力分析

结合某大斜度不对称双斜塔斜拉桥施工,运用有限元方法,分析在塔间索初张索力不变的情况下,塔间索张拉与相应塔柱砼浇筑施工工序改变时塔柱内的应力分布情况。结果表明,由于塔柱斜度过大,当塔间索张拉时间滞后于相应塔柱砼浇筑时,在塔间索以上悬臂段砼自重作用下,塔柱倾斜向背面会出现较大拉应力;可通过调整施工工序减小塔柱内拉应力。     

矮塔斜拉桥施工过程非线性受力分析

以矮塔斜拉桥为工程背景,考虑矮塔斜拉桥在施工过程中的体系转换与非线性效应的影响,采用桥梁专用计算软件 MIDAS/CIVIL对矮塔斜拉桥施工过程进行模拟分析,分析了矮塔斜拉桥在恒载作用下,双非线性对桥梁挠度、内力及应力影响,提出了有益建议,可为同类桥梁的设计与施工控制提供一定的参考。     

某城市公轨两用双层桥梁静动力特性分析

以某城市公轨两用双层桥梁为工程背景,建立有限元计算力学模型,利用反应谱法对该模型进行地震响应分析,并归纳分析其静动力特性。分析结果可为同类桥梁抗震分析及设计提供参考。     

公轨两用大跨度斜拉桥纵向减震体系优化

为研究公路与跨座式单轨交通两用钢桁梁斜拉桥的合理减震约束体系,以牛田洋大桥为工程背景,利用ANSYS建立有限元模型,并采用时域显式降维迭代法,在考虑纵向活动支座动力特性基础上分析纵向无约束、弹性索、粘滞阻尼器及速度锁定装置等4种减震体系的结构静动响应和粘滞阻尼器4种墩塔处布设方案的减震效果,优化粘滞阻尼器参数;分析跨座式单轨交通列车制动力及行车振动对粘滞阻尼器参数的影响,计算粘滞阻尼器行程。研究表明:无约束体系地震位移响应最大,弹性索体系塔底弯矩最大,速度锁定装置体系位移最小但塔底弯矩较大,粘滞阻尼器体系塔底弯矩最小,位移响应较小,耗能作用最好;仅主塔处设置粘滞阻尼器时减震费效比最高,主塔及辅助墩均设置阻尼器时减震效果最优;当阻尼系数c=3 500～5 000kN·(m/s)~(-α)和速度指数α=0.3～0.5时减震效果较优;大跨径公轨两用钢桁梁斜拉桥可设计合适的支座静摩擦系数抵抗跨座式单轨交通列车的制动力,粘滞阻尼器参数选取可不考虑列车制动的影响;阻尼器速度指数α宜适当取高值,以减少列车过桥时参与工作;粘滞阻尼器行程需按动、静作用分别考虑。     

崖门大桥标准节段施工技术

崖门大桥为塔、梁、墩固结的双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，主梁施工成功地采用了牵索挂篮悬臂现浇施工工艺。对该桥牵索挂篮的设计、制造以及主梁标准节段、斜拉索施工工艺进行了介绍。     

瓯江大桥钢混结合段局部受力分析

运用大型有限元软件ANSYS对瓯江大桥主桥钢混结合段在运营过程中最不利荷载工况下的应力状态进行了分析。分析结果表明,除钢箱梁锚垫板下预应力管道支承钢板以及与混凝土箱梁结合面折角处存在应力集中现象、部分拉应力超出混凝土的抗拉强度外,结构总体受力合理,内部应力满足设计要求。针对钢混结合段的构造与受力复杂情况,对此部分的混凝土箱梁采用钢纤维混凝土作为加强措施。     

公轨两用部分斜拉桥耦合振动分析与行车舒适度评价

以重庆东水门长江大桥为研究对象,建立车桥耦合动力系统,对其振动响应及行车舒适度进行研究。采用多刚体结构模拟车辆,空间杆系单元模拟桥梁,分别计算桥梁耦合轻轨车、桥梁耦合汽车、桥梁耦合轻轨车及汽车的动力响应,并对桥上轻轨车及汽车的行车舒适度作出评价。结果表明,轻轨车和汽车的行车舒适度均满足要求。