高性能钢管混凝土组合桁梁桥

提出一种新型桥梁结构形式——高性能钢管混凝土组合桁梁桥。从结构性能方面阐述该组合桁梁桥高效传力机制、高性能结构构件及节点力学性能,从预制件划分、存放、运输、拼接方面阐述组合桁梁桥高效装配施工性能,从防灾性能方面对组合桁梁桥与混凝土梁桥进行抗震性能有限元对比分析,从耐久性能、可维护性能及环保性能方面论述组合桁梁桥良好的服役性能。结果表明：高性能钢管混凝土组合桁梁桥各杆件受力明确,杆件材料利用率高,结构刚度大,当结构跨径达到80 m时,用钢量指标仍在400 kg·m^-2以下;PBL加劲型等宽钢管混凝土节点可有效改善节点传力性能、静力破坏模式及抗疲劳性能;PBL加劲型矩形钢管混凝土构件可改善钢混界面传力及钢管局部屈曲性能,有效提高构件承载力;组合桁梁桥主桁单元、桥面板单元、桥墩单元可在工厂标准化生产,预制构件单元质量可控,现场装配速度快,施工周期短;与混凝土箱梁桥相比,组合桁梁桥结构体系地震响应内力下降显著,反应谱分析中纵桥向墩底弯矩与剪力下降达94.0%、81.2%,时程分析中纵桥向墩底弯矩下降达91.6%;采用可更换桥面板构件、桥墩系梁构件使组合桁梁桥全寿命周期性能优异。可见,矩形钢管混凝土组合桁梁桥是一种装配式高性能桥梁结构体系,可为中国中等跨径公路装配化桥梁设计提供参考。     

新型矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构形式与绿色建造

随着国家践行“双碳”战略和工业化建筑时代的到来，桥梁作为生命线节点工程正在向着装配化、工业化的方向大步迈进，而钢管混凝土组合桁梁桥作为一种高性能组合结构桥梁形式在承载性、承灾性及装配化等方面具有优势，融合“工业化建造”“绿色建材”理念是实现钢管混凝土组合桁梁桥绿色建造的有效手段。为此，从高传力体系、高承载力结构构造及高承载力节点构造等方面阐述了矩形钢管混凝土组合桁梁桥的构造优势，证明其是一种高承载性能桥梁结构形式，从高韧性与高经济性方面进一步论述了矩形钢管混凝土组合桁梁桥的优势所在，并就抗震性能、工程经济性与常规混凝土梁桥进行类比；而后从全预制件装配单元、预制件现场快速拼装角度阐述了矩形钢管混凝土组合桁梁的工业化建造理念，提出与快速拼装相适应的构造措施，并对具有绿色高强优点的碱激发UHPC混凝土应用于钢管混凝土组合桁梁桥进行了构思和设想；最后通过典型工程实践证实了钢管混凝土组合桁梁桥具有轻质高强、力流传递明确的显著特征和高效的装配建造性能。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥设计

高速公路跨线桥黄延桥为(24+40+24)m连续刚构体系PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥。该桥主梁采用矩形钢管桁架和混凝土行车道板构成的组合桁梁;桥墩采用Y形双肢矩形钢管混凝土树状桥墩,下设菱形承台+钻孔灌注桩基础。在负弯矩区下弦杆和Y形桥墩的矩形钢管内设置PBL纵肋并灌注混凝土,形成PBL加劲型矩形钢管混凝土断面,以提高杆件承载力、改善受压钢管局部屈曲性能。为提高该桥PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的承载力、改善节点的失效模式,采取主管内灌注混凝土和支管与主管同宽两项优化措施。混凝土桥面板通过上弦闭口PBL开孔预埋钢板连接件与主桁相连。桥墩通过纵、横向呈方格网络集中布置的PBL开孔钢板与承台固结。     

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24 m+40 m+24 m,结构体系为连续刚构。试验采用400 kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明：在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋（开孔钢板加劲肋）,其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。     

基于实桥试验的钢管混凝土桁梁桥力学性能研究

钢管混凝土桁梁桥由钢管混凝土桁架和钢-混凝土组合桥面板组成,作为一种新型的组合结构桥梁,具有承载能力高、刚度大和抗震性能优异等特点,为研究其力学性能,选择在某30m跨钢管混凝土桁梁桥进行实桥测试,对钢管混凝土构件及桁梁桥的整体力学性能进行了研究。试验研究结果表明:在550kN试验荷载下,各杆件在加载过程中始终处于弹性工作状态,实测值和有限元计算值较为吻合;下缘同时存在轴力和弯矩作用,且主管应力水平较低;支管在两端承受相反的弯矩作用,热点应力和名义应力均处于较低水平;主梁整体刚度大,偏载效应较为明显。     

钢管混凝土系杆拱桥设计及施工要点

介绍了沂河大桥主孔为３孔一联下承式钢管混凝土系杆拱，及其哑铃形钢管混凝土拱肋、预应力混凝土系梁、吊杆和梁面系等主要构成；并根据该系杆拱桥的结构设计特点，提出其施工要点。     

客运专线64m PRC简支梁节段预制3200t造桥机整孔架设施工技术

温福铁路白马河大桥64m简支混凝土箱梁，采用节段预制，3200t造桥机整孔架设的施工方案。介绍节段梁块的预制、存放和运输；大型造桥机及其架梁施工和拖拉走行；预应力束张拉时考虑主桁梁对梁体作用力的影响和控制等成功经验。     

海上大型预应力混凝土箱梁整孔预制与架设技术

杭州湾跨海大桥海上引桥全部采用70 m先简支后连续的预应力混凝土箱梁。介绍该70 m预应力混凝土箱梁整孔制造、陆上移运、海上运输架设及采用的新材料、新工艺和新设备。     

矩形钢管混凝土桁架节点极限承载力研究

采用退化壳单元和三维实体单元分别模拟钢管和混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土的接触非线性,对矩形钢管混凝土桁架节点的极限承载能力进行了研究。采用该方法对Y型节点、X型节点、T型节点以及K型节点进行非线性有限元分析得到的极限荷载值与试验破坏荷载值较为吻合。为矩形钢管混凝土节点极限承载力的分析提供了一个合适的方法,同时为矩形钢管混凝土桁梁桥节点的设计方法提供了理论依据。     

武广客运专线32m预应力混凝土箱梁预制施工技术

武广客运专线全长1 068 km,桥隧占线路总长的66.7%.桥梁以等跨布置的32 m双线整孔预应力混凝土简支梁为主.箱梁采用高性能混凝土整孔预制,在预制梁场箱梁预制经过施工准备、模板施工、混凝土施工、预应力施工等主要工艺,箱梁预制质量良好.     

京杭运河特大桥1-90 m刚架系杆拱施工

介绍了京杭运河大桥主跨 90 m预应力钢绞线刚架式钢管混凝土柔性系杆拱桥的拱肋安装方案 ,钢管混凝土的压注技术 ,以及针对此桥结构特点 ,在施工过程中安全控制点和采取的安全技术措施。     

钢—混凝土连续组合桁梁桥受力性能优化

为有效改善钢-混凝土连续组合桁梁桥负弯矩区受力性能,以天津海河吉兆桥为例,总结连续组合桁梁桥的主要设计难点,并对传统的解决方案进行评述,在此基础上提出综合采用部分组合技术、双重组合技术以及优化施工工序3项措施对吉兆桥进行优化设计.采用MIDASCivil软件建立吉兆桥边上1榀组合桁架有限元模型,进行施工全过程分析,检验3项优化措施的有效性.对比分析结果表明,采用此3项技术措施可使混凝土桥面板在荷载短期效应组合下始终受压,下弦杆钢板最大压应力相比不灌混凝土方案降低了约25％.可见,合理采用此3项技术措施可显著降低钢-混凝土连续桁梁桥负弯矩区混凝土桥面板的拉应力和下弦杆钢板的压应力,从而有效避免混凝土桥面板开裂,改善下弦杆的稳定性.     

跨海桥梁非通航孔桥设计方案与造价控制

为了合理确定跨海桥梁非通航孔桥的跨径及其结构形式,以宁波舟山港主通道工程岑港至双合段的跨海桥梁为背景,从工程建设条件、施工方案、施工组织、技术经济性等因素对60 m,70 m预应力混凝土箱梁、85 m组合梁和110 m钢箱梁方案的上下部结构进行比较分析,结果认为在水深满足起重船吊装的条件下,上部结构采用分幅整孔预制、整孔吊装的70 m预应力混凝土箱梁,基础采用钢管桩、现浇混凝土整体承台、预制墩身比较符合工程实际情况,同时也是最经济的工程方案。     

钢桁梁焊缝修磨工艺

预应力钢管混凝土桁梁桥是适宜地震烈度较高和桥位地形复杂环境建造的桥型之一。符合国家可持续发展政策。钢桁梁焊缝余高的大小对焊缝的疲劳强度有很大影响。试验表明,焊缝余高的夹角愈小,则应力集中愈大,疲劳强度愈低。因此,对直接承受重复荷载作用的对接焊缝连接,除了要进行无损检验,使其符合钢结构工程施工及验收规范外,还要对焊缝表面进行修磨,磨去余高,以消除焊趾处的缺口效应,改善对接焊缝连接的疲劳性能。     

黄坡大桥拉压预应力混凝土Ⅰ型梁钢管预应力张拉施工与质量控制

40m拉压预应力砼Ⅰ型梁在我省国道 32 5吴川段黄坡大桥主桥首次使用 ,其与普通预应力混凝土Ⅰ字梁的区别是 :上缘增加了预压钢管 ,梁上缘宽度较小而下缘马蹄较大 ,梁高较矮 ,施加的预应力值较大。简要介绍该桥 4 0m拉压预应力Ⅰ型梁的钢管预压应力张拉施工质量控制措施     

雅西高速公路干海子大桥

雅西高速公路干海子大桥为全管桁结构桥梁。下部采用钢管混凝土格沟桥墩,上部采用钢管混凝土桁梁,主要跨径分别为44.5m和62.5m。     

天子山大桥的设计

天子山大桥是一座由预应力混凝土桁式组合拱桥改进成钢管混凝土桁式给合拱桥.介绍了该桥设计的桥型构思过程和设计要点,对桥的结构进行了科学计算.     

天子山大桥的施工与控制

天子山大桥是一座由预应力混凝土桁式组合拱桥改进成钢管混凝土桁式给合拱桥.介绍了该桥设计的桥型构思过程和设计要点,对桥的结构进行了科学计算.     

杭州湾跨海大桥高墩区引桥箱梁设计

杭州湾跨海大桥高墩区引桥是连接航道桥和低墩区引桥的桥梁,按其所处位置分为4段,分别是南航道桥南、北引桥和北航道桥南、北引桥,均采用70 m整孔预制吊装的预应力混凝土连续箱梁结构。     

天子山大桥的设计

天子山大桥是一座由预应力混凝土桁式组合拱桥改进成钢管混凝土桁式给合拱桥。介绍了该桥设计的桥型构思过程和设计要点，对桥的结构进行了科学计算。