钢-混凝土组合梁桥面结构施工阶段受力分析

为确保钢-混凝土组合梁的施工质量和施工安全,采用数值模拟方法对钢-混凝土组合梁桥面结构施工阶段的受力进行分析。结合某公路通道工程1号桥施工,对桥面板施工全程进行三维数值仿真分析,探讨实际桥梁在各加载阶段的钢梁和混凝土板受力情况,为今后钢-混凝土组合梁桥面结构的施工提供参考。     

中小跨整体预制Π形钢板组合梁力学与经济性研究

我国中小跨径桥梁以预制混凝土T梁、小箱梁为主,钢板组合梁具有广阔的推广空间。常规中小跨径钢板组合梁通常先安装钢梁再安装混凝土桥面板,组合效率不高,施工不便。结合湖南省长益扩容高速公路项目工程,提出了一种钢梁-混凝土桥面板整体预制钢板组合梁。预制组合梁为Π形断面,采用架桥机安装,先简支后连续进行体系转换。采用MIDAS和ANSYS有限元软件对组合梁结构的力学性能进行了分析,通过工程实例对组合梁施工性能与技术经济指标进行了对比研究。结果表明:钢梁、混凝土桥面板、连接件承载能力与钢梁的疲劳性能满足现行规范要求;通过优化施工工序与配置普通钢筋,负弯矩区最大裂缝宽度小于规范要求,可按控制裂缝宽度的方式进行设计;组合梁满足梁上运梁强度要求,吊重与混凝土预制结构基本相当,有良好的施工性能,适合山区等复杂地形施工;组合梁建造成本比混凝土预制结构高,但考虑维护与回收价值的全寿命周期成本相对较低;组合梁总用钢量指标相比同类结构居中,混凝土用量最小,经济性较好。预制Π形钢板组合梁具有组合受力效率高、施工方便、造价可靠的优点,适合在我国交通建设中推广。     

渝湘高铁太子坪乌江大桥设计关键技术北大核心

渝湘高铁太子坪乌江大桥为主跨300 m无砟轨道双塔混合梁斜拉桥,主跨及部分边跨主梁为钢-混组合梁,其余为混凝土梁。针对铁路桥恒载重、主梁宽高比小的特点,钢-混组合梁采用单箱单室“大风嘴”截面,节省了造价,便于施工和后期养护。桥塔为钻石形钢筋混凝土结构,采用钻孔灌注桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度1 860 MPa镀锌钢绞线拉索,斜拉索与钢-混组合梁采用锚拉板锚固,与混凝土梁采用齿块锚固。该桥采用半飘浮体系,塔梁间纵向约束采用新型带熔断装置的锁定装置和液体黏滞阻尼器2种组合控制体系,提高了结构整体刚度,结构受力较优,降低了温度效应的不利影响。与轨道适应性相关计算结果表明,结构强度和刚度均满足规范要求;风-车-桥耦合振动仿真计算与分析结果表明,结构满足高速铁路行车安全性和舒适性要求。     

高速铁路常用跨度抢修梁施工技术

京张高铁官厅水库特大桥两侧边孔设计成32m简支钢-混组合梁,模拟高速铁路常用跨度抢修梁设计。该结合梁与高速铁路常用跨度32m双线预应力混凝土箱梁截面高度、宽度相同,设计为双箱单室截面。钢结构部分采用工厂分块加工,运至现场后采用履带吊机原位支架拼装。分块连接采用栓焊结合的方式,顶面板采用焊接连接,其余部分连接采用栓接。钢筋混凝土桥面板采用现场浇注法施工。2孔32m钢-混组合梁用时1个月架设完成。     

中小跨径不同截面简支钢-混组合梁桥受力及用钢量分析

为研究中小跨度钢混组合梁不同截面形式的受力性能以及经济性,以香海大桥组合梁为背景,建立工字钢-混凝土组合梁桥、钢箱-混凝土组合梁桥、钢桁架-混凝土组合梁桥等模型,分析不同跨径下三种不同截面形式的钢混组合梁桥受力性能及用钢量。结果表明,活载作用下,工字钢组合梁跨中竖向位移均大于钢箱梁及钢桁架组合梁,且随着跨径的增大,工字钢组合梁跨中竖向位移增长幅度越来越明显;偏载作用下,钢箱组合梁跨中最大位移均小于工字钢及钢桁架组合梁,且随着跨径的增大,钢箱组合梁跨中最大位移与其他两种方案的位移差逐渐增大;跨径35～55m范围内,工字钢组合梁的截面用钢量最低;跨径55～70m范围内,钢箱组合梁截面用钢量最低;70～100m跨径范围内,钢桁架组合梁的截面用钢量最低。     

城市高架桥现浇箱梁大跨度门洞的设计及施工

青岛海湾大桥青岛端接线工程海尔路高架H2号桥跨合肥路,该段箱梁施工采用门洞结构作为支撑体系.门洞结构主要由混凝土条形系梁、钢管门柱、工字钢纵横梁、碗扣支架等组成.采用有限元法及材料力学模型对该门洞结构的受力及变形进行验算,结果均满足要求.主要施工要点为:设置混凝土系梁,采用吊车将门柱钢管吊至系梁上,焊接在系梁的预埋钢板上,在钢管间设置剪刀撑、平联、牛腿,钢管顶设置双拼工字钢横梁,横梁上架设工字钢纵梁,横、纵梁间设联系杆.     

大跨度钢-混凝土组合结构连续箱梁施工线形控制

上海长江隧桥工程B4标钢-混凝土组合结构连续箱梁是国内最大的组合梁结构,采用梁场预制,浮吊安装的世界先进施工技术,组合梁设置了纵坡,并位于不同曲率半径的曲线上,线形控制非常复杂.介绍其钢梁节段拼装、整孔吊装段的总拼、钢-混凝土叠合、墩顶合龙等关键施工阶段的线形控制措施及效果.     

中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析

为提升中小跨径桥梁的建设品质,探讨钢-混凝土组合梁桥在中国推广应用的适应性,以美国的冷弯卷边U形钢板组合梁、工字形钢板组合梁通用图以及中国交通运输部的装配式预应力混凝土空心板梁、T梁和小箱梁通用图为依据,采用对比方法,分析了5个相近跨径桥梁上部结构的混凝土和钢材每平方米用量、预制单元吊装质量以及施工便利性、构件可更换性和质量可控性等指标;并在此基础上提出以材料、截面形式、构造和体系为控制指标的中小跨径高性能组合梁桥的内涵。经济性对比表明:5~20m范围内小跨径桥梁,冷弯卷边U形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土空心板梁的1/5左右,钢材用量基本持平;20~40m范围内中等跨径桥梁,工字形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土T梁和小箱梁的1/3~1/2,钢材用量为装配式预应力混凝土梁的1.5倍左右。技术性对比表明:组合梁桥工业化程度高,质量可控性高;单元质量轻,拼接和连接构造简单,施工速度快;多主梁体系冗余度高,构件更换方便、快捷。采用设计、施工和管养一体化与信息化技术,结构与附属设施一体化技术,可建造充分发挥组合梁桥结构高承载性、承灾性和施工高效性的高性能组合梁桥。     

深圳机场南路宝安立交钢-混凝土组合连续箱梁桥设计与施工

钢-混凝土组合梁是一种结合了纯钢梁和钢筋混凝土梁优势的新型构件,其应用日益广泛.文中结合工程实例从结构构造以及施工方法等方面介绍了钢-混凝土组合梁的技术特点,论述了此类桥梁设计和施工中需要考虑的问题.     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁临时预应力钢束的合理设置

为了分析波形钢腹板PC组合梁在桥梁顶推施工过程中临时预应力钢束的对结构受力的影响,确保桥梁在顶推施工过程混凝土结构不发生破坏,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了分析了顶推施工最不利工况下临时预应力钢束的合理位置设置、预应力大小和钢束数量对组合梁受力的影响情况,提出确保梁体结构安全的临时预应力钢束的合理设置方法,可为同类结构设计施工提供参考。     

工字钢梁在东北严寒地区不同连接方式比选探究

工字钢梁作为桥梁上部结构比较普遍采用的承重结构,在我国应用前景广阔。文章以松原～通榆某段高速公路项目跨国道工字钢梁安装施工为依托,介绍了工字钢梁不同连接方式对施工带来的影响,并结合工程造价、施工难易程度、施工质量以及受力计算等方面进行综合分析,确定了工字钢的腹板与顶、底板之间采取焊接连接方式;考虑工厂生产加工能力、梁体最不利受力状态、钢梁制造精度控制及钢梁运输状态等因素,采取了对钢梁进行节段划分,先在加工厂集中焊接各节段工字钢,最后现场拼接的施工方案。     

厄瓜多尔瓜亚斯河大桥的主桥设计

瓜亚斯河大桥主桥为208+416+416+208m三塔四索面钢混组合梁斜拉桥。索塔设计为独特的Y形空间刚性结构,采用49根2.5m钻孔支承摩擦群桩基础;由工字钢形纵梁及横梁与现浇混凝土桥面通过剪力钉连接而成钢混组合梁,具有较大的横向刚度和抗风稳定性;斜拉索采用了索梁拉板锚固和索塔耳板销接的锚固技术,并带有调节套筒,便于主桥几何线形的调整。其设计主要特点是桥型美观新颖,便于施工和维护。     

多梁式工字钢-混凝土组合梁设计要点分析

本文以40m跨径的多梁式工字钢-混凝土组合梁为研究对象,利用ANSYS通用有限元软件建立三维数值分析模型。分析焊钉的集束式布置与均布式布置、组合梁的滑移效应及跨间横梁的设置情况等条件对结构横向分布系数、剪力滞效应、桥面板横向弯曲及成桥过程稳定等方面的影响。总结并提出建议,以期为类似结构的设计提供参考。     

矮塔钢-混凝土组合梁斜拉桥的索力优化

文章根据矮塔斜拉桥的结构形式和受力特点,采用钢-混凝土组合梁为主梁,充分发挥钢-混凝土组合梁钢筋受拉、混凝土抗压的性能优点,进一步研究矮塔钢-混凝土组合梁斜拉桥的索力优化。针对该类桥型确定成桥状态和索力优化的方法,以弯曲能量为目标函数[1]、基于最小二乘法原理和影响矩阵法,确定最优索力(即施工时的合理张拉索力)。利用有限元程序MIDAS/CIVIL2017对以钢-混凝土组合梁为主梁的矮塔斜拉桥进行索力优化,并对优化前后主梁的挠度、内力以及应力结果进行对比分析。通过MIDAS/CIVIL2017对索力的优化,可以更好的发挥出钢-混凝土组合梁较强的承受竖向荷载能力的特点,改善主梁的内力、弯矩、应力分布。     

多梁式钢-混凝土连续组合梁在城市高架中的应用

随着人们对交通和周边居住环境要求的提升,快速、低影响施工在城市工程建设中的应用越来越多.多梁式钢-混凝土组合梁桥在城市桥梁建设中体现出施工周期短、施工阶段对交通影响小、工厂化生产、造价适中、能与标准段预制结构匹配等优势,可保证全线景观统一,有效缓解施工与交通冲突的矛盾,进而在城市高架桥中得到应用,是城市桥梁中较为新颖的结构形式.通过对钢-混组合梁采用多种计算方法进行对比分析,结果表明多梁式钢-混凝土组合梁桥受力性能良好,在城市高架中具有较强的推广价值.     

波形钢腹板工字钢-混凝土结合板梁桥设计参数分析

为明确波形钢腹板工字钢-混凝土结合板梁桥关键设计参数的合理取值范围，以3×30 m波形钢腹板结合梁桥通用图为研究对象，建立波形钢腹板工字钢-混凝土结合板梁有限元模型进行参数敏感性分析。研究翼缘板宽厚比、波形钢腹板高厚比、横隔板间距及钢梁高跨比等对结构受力性能的影响，并给出关键设计参数合理取值建议。结果表明：波形钢腹板工字钢梁跨中处受压上翼缘板宽厚比小于23、支点处下翼缘板宽厚比小于19时可满足结构稳定性要求；跨中处波形钢腹板高厚比不宜大于265,支点处腹板厚度由抗剪需求控制；波形钢腹板横向刚度大于平钢板，横隔板间距可放宽至支点处翼缘板宽度的35倍；波形钢腹板工字钢结合板梁桥的钢梁高跨比可取1/28～1/18,经济合理高跨比约为1/25。     

完全组合作用下木-混凝土组合梁承载力计算

木-混凝土组合梁是将木梁和混凝土梁通过剪力连接件组合到一起从而共同承担外力作用的结构体系。根据剪力连接件的抗滑移性能,木和混组合梁的连接可分为刚性连接和柔性连接。当组合梁采用刚性连接时,木梁和混凝土梁之间的相对滑移可以忽略,此时剪力连接件的连接可视为完全组合作用。根据弹性理论方法,采用应力表达的极限状态方程计算完全组合作用下木-混凝土组合梁的抗弯承载力与抗剪承载力,以期指导实际工程。     

GFRP—混凝土—钢组合梁桥的设计与应用

GFRP-混凝土-钢组合梁桥是一种新型桥梁结构,结构中的GFRP板可以有效减少混凝土碳化、钢筋锈蚀,并显著改善组合板的受力,从而提高桥面板的长期性能,并进一步提高组合梁桥的使用寿命。该文结合预应力GFRP-混凝土-钢组合连续梁桥的工程实践,介绍了GFRP-混凝土-钢组合梁桥的传力机理、GFRP板的截面设计、GFRP-混凝土界面处理、GFRP板对桥面板受力性能改善等内容。     

多主梁钢混工字结合梁城市快速路高架桥设计

长沙市湘府路快速化改造工程位于长沙市城市南部,主线全长约11.85km。主线高架桥长9.051km,除节点桥外,标准跨度为30～32m,3～5跨一联。标准跨上部结构为钢板-混凝土结合梁,横向共11片结合梁,间距2 300mm,钢梁高1 080mm;混凝土板分2层,底层10cm为预制结构,底层板和钢梁工厂结合,现场吊装施工,顶层20cm混凝土板以底层板为底模现场浇筑。下部结构为双柱式框架墩,基础及承台现场施工,墩柱和盖梁工厂预制,现场吊装,墩柱和承台之间、墩柱与盖梁之间均采用灌浆套筒连接。设计体现了"工厂化、预制化、装配化"的理念,减少了施工现场作业量,减少了环境的污染和对现状交通的干扰。     

装配式群钉组合梁与现浇组合梁对比试验研究

为了研究桥梁工程中装配式群钉组合梁和现浇组合梁在力学行为上的差异,分析混凝土浇注方式、栓钉布置形式对组合梁结构整体受力的影响,采用了装配式组合梁和现浇组合梁对比试验研究,分析了两组不同浇注方式及不同栓钉布置形式的试验梁在宏观本构曲线、破坏形态、钢-混凝土交界面滑移以及截面应变规律的差异;采用考虑混凝土损伤塑性模型和交界面连接差异的有限元模拟分析方法,建立试验梁精细化有限元模型,对比分析了试验梁栓钉Mises应力及栓钉附近混凝土损伤发展规律。结果表明:装配式组合梁和现浇组合梁在宏观本构曲线以及破坏形态上无明显差异;装配式群钉组合梁中钢与混凝土界面滑移初始荷载水平显著低于现浇组合梁,且相同荷载作用下的滑移值较大;现浇梁在大部分情况下近似满足平截面假设,装配式群钉组合梁不满足平截面假设,仅钢梁与混凝土板分别服从平截面假设;相同荷载作用下,装配式组合梁栓钉Mises应力较现浇组合梁提高约20%,其周边混凝土损伤区域集中分布于预留孔区域。该研究结果可为装配式群钉组合梁的设计以及计算提供理论依据。