钢-混组合体系——中承式系杆拱桥的设计

主跨拱肋为钢结构、边跨拱肋为钢筋混凝土结构、横梁为钢混叠合梁的组合结构体系是一种新型的、特点鲜明的"组合式"中承式系杆拱桥。结合370 m跨(55 m+260 m+55 m)奉化江特大桥工程,介绍钢-混组合体系中承式系杆拱桥的设计分析过程。首先介绍桥梁的总体设计,然后介绍结构静力分析、稳定性分析,以及动力分析的结果,最后提出一些关于此类组合体系-中承式系杆拱桥设计的建议。     

30m+130m+30m中承式混合拱肋拱桥设计

山东省寿光市金光街弥河大桥主桥为30 m+130 m+30 m混合拱肋飞燕式拱桥,是三跨连续钢箱梁与中承式拱的组合体系,三角区设装饰桁架,平面设环状人行桥,造型独特。主桥采用平行双肋,主拱为悬链线钢混混合拱肋,边拱为斜直线混凝土拱肋,截面均为六边形箱,拱肋间在桥面以上不设横撑。主梁为单箱多室钢箱梁,吊索区标准节段长7.5 m。吊杆采用环氧喷涂钢丝拉索。沿拱肋纵向布设钢绞线水平拉索。主墩承台上设拱座和立柱,边墩为柱式,基础采用钻孔灌注桩群桩。采用MIDAS Civil软件进行静力、动力及稳定分析可知,结构的强度、刚度和稳定性均满足规范要求。梁拱均采用支架施工。     

莆田市樟林大桥主桥设计

樟林大桥为40 m+100 m+40 m的蝶型中承式拱桥,无横撑拱肋保持在外倾20°平面内,拱肋与V撑顺接,全桥线条清晰流畅,主跨两侧人行道实现了带状观景台的功能。结合桥位处地质条件,中跨设置接缝使得结构温度应力较小,合理控制基础规模,主跨结合梁布置使得结构自重较轻、拱肋轻巧,布置系杆平衡拱的水平推力。计算分析表明结构受力及稳定性均满足规范要求,为同等跨径具有景观要求的市政桥梁提供了一种新的选型。     

某飞燕式系杆拱桥的设计简介

飞燕式系杆拱桥属于自平衡中承式拱桥,因其造型优美,跨度较大,近年来得到广泛采用。某飞燕式系杆拱桥主桥跨径布置为25 m+100 m+25 m=150 m,中跨拱肋为完整拱形结构,边跨拱肋为半跨拱形结构,拱肋均采用钢筋混凝土箱型断面。预应力钢绞线系杆锚在边拱肋端部,拱脚均固结在拱座上。拱肋设二榀分列,肋间中距为10.8 m,全桥共设11对吊杆,间距均为7 m。     

兴宁市兴旺大桥主桥总体设计

兴旺大桥为(29.25m+76.5m+29.25m)中承式系杆拱桥,拱肋外倾24°,边腿与主拱脚形成V撑。为减小温度效应对拱梁固结处及基础的不利影响,在主跨设2道伸缩缝,同时设置系杆以平衡拱的水平推力。通过兴旺大桥主桥的总体设计介绍,为同等跨径的特色景观桥梁设计提供一种选型参考。     

多跨连续中承式拱桥的系杆设计

济宁泗河大桥主桥为(30+95+130+95+30) m中承式系杆拱桥,中间3跨为不等跨,相邻跨的恒载对主墩的水平推力不相等。为了减小主墩基础承受的水平反力,对仅布置通长索和增加布置节段索的方案进行分析比较,得出必须布置与主拱肋对应的节段索的结论。为此,泗河大桥采用通长索、主跨节段索组合布置方案,实现了主墩、边墩两侧的水平力均基本平衡。系杆的布置和设计可供类似工程参考。     

大跨度钢箱拱桥拱肋安装控制技术

宁波市明州大桥主桥采用主跨450 m的中承式双肢钢箱拱结构,大桥拱肋及桥面系梁均采用全焊接钢结构,中跨拱肋的施工采用缆索吊以及斜拉扣索工艺.介绍了该桥在中跨拱肋拼装过程中的施工控制特点、方法及成果,并对施工过程进行了全过程的计算机仿真模拟控制分析,其施工控制方法和技术可供类似工程参考.     

下承式三跨连续梁拱组合体系桥梁设计

南门江大桥为下承式三跨连续梁拱组合体系桥梁,桥梁布跨为26.5 m+77 m+26.5 m=130 m,主跨为钢管混凝土提篮拱,横向设4片拱肋,拱肋采用哑铃形截面,桥道系采用梁格体系,由纵梁、横梁、桥道板组成,采取先梁后拱满堂支架的施工方案.主要介绍了该桥上部结构设计、钢管防腐方案、上部结构静力分析、拱桥稳定计算等相关内容.     

异形钢桁架拱桥结构设计及计算分析

某三跨连续中承式钢桁拱桥,跨径布置为22 m+56 m+22 m。主桥拱肋是由中拱肋、边拱肋、副拱肋及腹杆组成的桁架结构。主桥跨中设置系梁,主梁由桥面系及横梁组成,桥面系采用正交异性钢桥面,主梁、系梁及拱肋固结连接。桥梁共设置13对吊杆,扇形布置,吊杆锚固采用耳板的结构形式。主要介绍该桥的结构构造设计及受力计算分析,该桥造型新颖优美,受力及构造较为复杂,可为类似工程提供一定的借鉴。     

洛阳瀛洲大桥主桥上部结构施工方法

洛阳瀛洲大桥主桥边跨为无推力墩薄壁箱形砼系杆拱桥,主拱圈、腹拱圈、纵梁均为钢筋砼箱型结构,主跨为中承式钢管砼系杆拱桥,拱肋为一主两副三根钢管拱形成的飞燕式倒三角空间结构,梁为钢砼组合结构,跨中为全封闭的钢-砼叠合梁,其余部分为预应力混凝土箱梁结构,中跨主梁砼段和桥下的砼斜腿段为刚接,形成强大的三角刚架.介绍了瀛洲大桥主桥上部结构体系和主要施工方法.     

钢管混凝土拱桥的弹塑性地震响应分析

本文首先利用集中塑性铰模型建立钢管混凝土弹塑性梁柱单元,引入地震响应分析程序中,并对一座净跨为46m、净矢跨比为1/3的钢管混凝土中承式肋拱进行弹塑性地震响应算例分析,发现当地震波加速度时程提高到足够大时,首先发生屈服的不是拱脚,而是拱肋上的立柱单元,这应该引起结构工程师设计计算时必要的注意。     

特大拱桥钢管混凝土拱肋日照温度效应研究

平南三桥为主拱拱肋采用钢管混凝土结构的中承式拱桥,主跨575 m为目前世界第一拱.以该特大拱桥为案例,研究钢管混凝土拱肋的日照温度效应,依据温度实测数据,通过数值模拟计算,对拱肋截面的温度场及温度应力进行分析,探讨温度场变化对拱桥结构受力特征的影响规律.结果表明:晴朗天气时拱肋更容易出现最不利温度场分布;基于拱肋截面实...     

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。     

成都西一线跨绛溪河大桥设计

成都西一线跨绛溪河大桥为(55+175+55) m三跨连续曲线异形钢拱桥，桥宽51 m。拱肋呈空间扭曲形态，两拱肋于主跨跨中交汇，拱脚处拱肋与边纵梁结为一体，拱间无其他横向联系，曲线内、外侧拱肋均采用单箱单室钢箱结构。主梁采用纵横梁+正交异性钢桥面板，设4根纵梁，均采用单箱单室钢箱梁。主跨内对称布置8对吊杆，呈扇形布置。桥墩采用矩形实体墩，桥台采用重力式桥台，基础均采用群桩基础。3号墩采用纵向固定、横向滑动的减隔震支座，2号墩及1号、4号桥台均采用双向滑动减隔震支座，并在桥台中间设置横向剪力键。应用BIM技术进行上部钢结构100%的正向设计，确保结构设计的合理性；采用MIDAS Civil和Abaqus软件进行结构性能分析，计算结果表明该桥受力性能满足规范要求。该桥采用先梁后拱的总体施工方案。     

宁波明州大桥主桥设计与施工

宁波明州大桥是跨甬江的重要过江桥梁工程,为双肢中承式钢箱系杆提篮拱桥,主桥跨径为(100+450+100)m.拱座采用钢--混凝土组合结构,上、下肢拱肋均为全焊钢箱形截面,加劲梁采用正交异性桥面板全焊钢箱梁,主桥两端横梁之间布置2组水平拉索.钢拱座、边跨拱肋及加劲梁采用支架法安装,中跨拱肋、加劲梁采用400 t缆索吊安装.主要介绍大跨径双肢钢箱系杆拱桥关键部位设计与施工.     

多跨连续长系杆拱桥上部结构加载程序设计及施工

绍兴市曹娥江袍江大桥是一座三主跨连续长系杆中承式钢管混凝土拱桥,在施工阶段,逐跨设置了临时短系杆平衡拱肋水平推力,整个上部结构加载程序复杂,施工难度大,应力控制困难。该文对大桥整个上部结构加载程序设计及施工进行了较为详细的介绍。     

合江长江一桥拱肋钢管混凝土灌注施工

合江长江一桥为主跨530 m的中承式钢管混凝土桁架拱桥,共有2个拱肋8根拱肋主弦钢管,每根拱肋钢管分两边(半跨)同时灌注,拱肋管内混凝土为C60高性能自密实微膨胀混凝土,每次单边灌注方量300多m3,采用真空辅助泵送法分3级接力一次性完成灌注施工,施工质量好、速度快,可在同类工程中推广应用.     

山区大跨度非对称拱桥拱肋架设技术

张吉怀铁路酉水大桥为主跨292 m上承式非对称钢管混凝土提篮式拱桥,地处陡峭山区,拱肋采用缆索吊机+扣挂法悬臂施工。根据实际地形,缆索吊机及扣挂系统采用“单缆塔、无扣塔”结构形式：缆索系统主跨865 m,仅设单侧缆塔;扣挂系统不设扣塔,拱肋节段通过扣索直接锚固于两岸山体上,减少了工程量。拱肋节段吊装时,每个拱肋节段设置4个吊耳,前吊耳采用法兰式结构,通过螺栓与拱肋法兰接头连接,可重复倒用;后吊耳采用常规形式吊耳,与拱肋之间采用焊接连接。拱肋合龙采用利用分配梁加横向限位挡块作为合龙锁定装置的新型快速合龙方式,无需精调装置,即可实现合龙口拱肋节段瞬时调节到位,完成精准合龙。     

香溪长江公路大桥主拱设计比选分析

香溪长江公路大桥主桥为计算跨径519m的中承式钢箱桁架无铰推力拱桥。在对主拱矢跨比、拱轴系数、拱脚桁高等关键参数和联结系型式进行比选后,确定该桥矢跨比为1/4;拱轴系数为2.0;拱肋拱顶桁高为12m、拱脚桁高为14m;桥面以下2片平行拱肋之间设K形纵向联结系,每个节间设桁架式横联;桥面以上上弦平面2片平行拱肋之间设菱形纵向联结系,每2个节间设桁架式横联。经施工全过程和成桥状态的稳定性分析、抗震性能分析、主拱极限承载力验算,选取的关键参数和结构型式满足受力要求。     

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。