南宁市永和大桥主桥拱肋的施工技术浅析

钢管混凝土拱桥拱肋的施工方法有多种,文章以主跨计算跨径为346.49m的钢管混凝土拱桥——南宁市永和大桥主桥拱肋的施工过程为例,介绍该桥钢管混凝土桁式肋拱桥拱肋钢结构的制作与安装、钢管内混凝土灌注等关键的工序过程。可供其他大跨径钢管混凝土拱桥拱肋施工参考。     

中承式钢管砼拱桥钢拱肋制作及安装方法

介绍钢管砼拱桥钢拱肋的制作方法以及利用扣索排架与扣索地锚安装钢管拱肋的无支架缆索安装方法,探索钢管砼拱桥施工方法新的技术领域,形成了大跨径钢管砼拱桥缆索吊装斜拉扣挂施工技术体系.     

大跨径无铰拱桥拱肋温差变位估算

为分析整体温差对大跨径无铰拱桥拱肋各控制断面变位的影响,通过对大跨径拱桥拱肋参数的取值范围统计结果,建立不同拱肋参数影响分析的有限元模型,分析了同一条件下矢跨比、跨径、拱轴系数、拱肋刚度等参数对拱肋温差变位的影响程度,提出了无铰拱桥拱肋各控制断面整体温差引起的竖向位移估算公式,并用实例模型和实测结果对估算公式进行了验证,保证规定条件下拱肋变位估算的准确性,为大跨度无铰拱桥拱肋温差变位定量分析提供了便捷的估算方法。     

基于插值迭代法的特大跨径拱桥扣索索力计算

采用斜拉扣挂施工的特大跨径拱桥,在逐肋安装过程中,后安装拱肋会对已安装的拱肋高程产生影响。将大跨径钢桁架拱桥分片安装的施工过程与节段整体安装紧密联系起来,提出先整体后节段分步计算索力的思路,采用分步插值迭代方法,通过对扣锚索索力进行插值迭代,成功地计算出各片拱肋安装时的初始预抬值和张拉索力值以及扣塔的纵向水平预偏值,并用于工程中。     

大跨度钢管混凝土提篮拱桥拱肋安装及量测技术

结合安徽铜陵至汤口高速公路太平湖大桥拱肋吊装,介绍了该桥拱肋安装技术和拱肋安装过程中测控的内容.通过拱肋安装过程中线形测控、复核调整技术,优化拱轴线线形,确保钢管混凝土拱桥受力最合理.其成果完善了大跨径桥梁的无支架缆索吊装体系.     

地震荷载作用下钢管混凝土拱桥的动力稳定分析方法

随着钢管混凝土(CFST)拱桥极限跨径不断被刷新，拱肋作为其主要承压构件，其结构趋于细长化，稳定问题日益突出。针对钢管混凝土在地震激励下的动力稳定问题展开了研究，针对钢管混凝土拱结构的静、动力失稳特点，提出了适用于随机动力荷载作用下动力稳定的高效分析方法，并以既有的地震台试验研究为例，对CFST拱进行了抗震稳定分析，并对拱肋的截面、几何、结构等参数进行了敏感性分析。研究发现：CFST拱的动力稳定性对几何参数的变化最为敏感，在大跨度拱桥的设计中，应充分考虑初始缺陷的影响。当CFST拱的矢跨比为1/4时其抗震性能最佳。     

吊桥式缆索吊装施工方法的构想与实施

为适应拱桥大跨径发展的需要。提出吊桥式缆索吊装施工方法的基本构想。通过广东南海三山西桥拱肋吊装实践证明，员桥式缆索吊装施工方法不仅解决了大跨径拱桥拱肋吊装的节段数量和节段重量限制的矛盾，而且工艺简单、操作方便、使拱肋吊装施工的安全性和稳定性大大提高。     

基于PDL模型的钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装线形控制研究

为提高大跨度钢管混凝土拱桥施工控制的精度,建立了PDL(多项式分布滞后)模型,并将其应用于某钢管混凝土拱桥的拱肋施工控制中。通过提出基于PDL模型的拱肋线形控制方法,将环境温度和索力施工偏差作为影响因子,建立拱肋安装线形的PDL预测模型。再利用EViews软件计算预测线形控制点在各施工阶段的偏差。分析比较拱肋施工过程监测数据与预测数据,结果表明,预测值能准确地反映拱肋线形变化趋势,即运用此预测方法对大跨径钢管混凝土拱桥进行拱肋线形控制和偏差预测调整是可行的。     

真空辅助灌注技术+自密实无收缩混凝土在CFST拱桥中的应用

以主跨336m的中承式CFST拱桥马滩红水河特大桥为工程背景,重点介绍了大跨径CFST拱桥管内混凝土真空辅助灌注新技术及自密实无收缩混凝土新材料两项新技术的应用效果,进一步验证了规范的条文要求,并充实了提高CFST密实性的理论和方法,可供同类型大跨径桥梁施工借鉴。     

上承式拉索组合拱桥静力性能研究

介绍一种新型的上承式拉索组合拱桥。从立面上看,拱肋和桥面结构之间除了拱上立柱之外,另外还安装5对斜拉索,目的是通过调整拉索的索力来改变拱肋弯矩大小。采用RMV8i建立了200 m跨径的上承式拉索组合拱桥的有限元模型,计算在恒载和活载作用下的结构内力和截面应力,并与相同跨径的普通上承式钢管混凝土拱桥进行对比。结果表明,在恒载和活载作用下拱肋弯矩和拱顶轴力明显减小。     

中日钢拱桥发展现状调查与对比分析

简要回顾了日本与中国钢拱桥的发展历程和现状。收集了大量日本与中国已建、在建的钢拱桥的基本资料,对其数量、跨径、结构形式、主拱构造、施工方法等方面进行总结与对比分析。分析结果表明:日本钢拱桥从1955年开始发展迅速,并以中小跨径为主;而2000年以来中国钢拱桥发展很快,且以大跨径为主;从跨径来看,日本钢拱桥的跨径绝大多数小于150m,而中国钢拱桥跨径在100~250 m之间的居多;结构方面日本上、下承式钢拱桥达88%以上,且绝大多数下、中承式钢拱桥均采用二铰拱,中国钢拱桥基本上为无铰拱,中、下承式达80%以上;单铰拱和三铰拱在中日两国均较少采用;中日两国钢拱桥矢跨比分别为1∶6~1∶4和1∶7~1∶5;中日钢拱桥拱肋以箱形为主,桁肋为辅,桁肋的杆件也以箱形截面为主;中日两国钢拱桥的施工方法均以悬臂和支架法为主,除此之外还发展了其他的施工方法。     

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.     

大跨度CFST拱桥地震反应的地面运动模拟

介绍了模拟地震反应地面运动的大质量法,并用大质量法和拱脚固定法在有限元软件ANSYS里对大跨度钢管混凝土(CFST)拱桥地震反应分析.该大桥的有限元模型是采用双单元对该拱桥拱肋进行模拟,输入E 1-Centro波对该桥进行时程分析,通过分析得出了两种方法的结果是一致的,都是大跨度钢管混凝土拱桥地震反应分析有效的方法.     

主跨457 m钢箱拱桥弹性稳定及极限承载力研究

柳州官塘大桥为主跨457m中承式钢箱拱桥,拱肋采用单箱单室钢箱截面,为拱肋内倾角度10°的提篮式拱桥。为了研究大跨径提篮式钢箱拱桥的稳定特性,采用ANSYS有限元分析软件APDL参数化建模,分析钢材强度、拱肋安装初始缺陷、拱肋内倾角度对主拱弹性稳定和极限承载力的影响。研究表明:随着钢材强度的增大,极限荷载系数逐渐增大,且基本呈线性比例关系;弹性屈曲分析不能反映钢材强度的影响;随着拱肋内倾角度的增大,弹性稳定系数和极限荷载系数呈先增大后降低的趋势,拱肋内倾角度在12°~13°,具有最大的弹性稳定和极限承载力。     

500 m级钢管拱桥成拱计算与控制方法

在大跨径的钢管混凝土拱桥中，钢管拱肋的斜拉扣挂成拱过程面临计算困难、大悬臂结构频繁调整、成拱状态偏离等难题。在成拱的理论计算方面，引入了基于无应力参数精确控制的成拱控制方法，明确了大跨径钢管拱斜拉扣挂施工过程控制目标。基于该控制方法，构建了钢管拱桥的成拱计算理论方法。该计算理论首次给出了钢管拱肋合龙前后的力学状态联系方程，建立了成拱后拱肋线形误差与施工过程索力的数学关系，构建了同时考虑施工全过程约束条件与成拱后线形偏差的一次调索优化模型。该一次调索优化模型可在任意给定的成拱线形误差范围和施工过程中的塔偏、封铰、合龙等耦合约束条件下，求解最优的扣背索一次张拉索力。在成拱施工控制方面，首次提出采用三维扫描技术进行大型钢管拱肋的无应力参数精确控制与检测方法，给出了详细的封铰控制、拱肋节段无应力参数控制和合龙控制的具体实施方法。在跨径为507 m的合江长江公路大桥的建设全过程,采用了所提出成拱计算理论与控制方法。实践表明:所提出的成拱计算理论具有控制目标少、计算目标明确、索力分布与张拉最优的优点；所提出的控制方法确保了钢管拱肋制造与安装无应力尺寸的精度，极大地减少了施工过程中拱肋线形误差调整次数。大桥拱肋成拱后实测结果表明，拱肋线形与应力状态与一次落架状态吻合良好。     

桁架式拱桥拱肋横桥向风荷载计算方法研究

拱桥在面内拥有较大刚度,而在面外结构刚度较低,因此横向风荷载对拱肋作用较为敏感.而桁架式拱桥拱肋形式作为目前大跨径被广泛使用,但《公路桥梁抗风设计规范》[1]并没有提供明确的计算方法.基于前人对桁架式拱桥拱肋横向力系数实验结果,分析探讨规范中给出两种算法(按照桁架形式计算整体的阻力系数;根据杆件计算阻力系数)的适应性与局限.提出了桁架式整体阻力系数与单个杆件计算阻力系数之间的相互转换公式.为桁架式拱桥设计中拱肋横风向风荷载计算提供计算方法.     

巫山长江大桥拱肋钢管桁架安装的关键技术

介绍净跨为460m的中承式钢管混凝土双肋拱桥-巫山长江大桥拱肋钢管节段安装所采用的新设备、新材料及关键施工技术、工艺，经施工实践证明非常成功，其成果完善了大跨径桥梁的无支架缆索吊装体系，可供类似工程参考。     

某钢管混凝土拱桥斜拉扣挂系统拆扣方案研究

针对某大跨径钢管混凝土(简称CFST)拱桥的斜拉扣挂系统扣索多、部分扣索角度小,调索可操作性差的实际情况,将扣索一次张拉到位、通过预拱度实现线形控制的迭代优化算法应用于拱肋吊装的线形控制和索力计算.为克服这种方法难以调整主拱肋内力和预抬高量可能偏大的缺陷,并注意到合龙前后拆除扣索的时间、顺序和方法的差异会对拱肋的线形、内力产生影响,提出修正拆扣方案,将部分扣索调整到合龙之前拆除,并对几种可行方案进行了分析和优化比选,确定了一个最佳的,更利于施工控制的方案.     

外倾角对异形空间组合拱肋拱桥受力性能影响的研究

洛阳瀛洲大桥主桥中跨为跨径120 m的异形空间组合拱肋中承式钢管混凝土拱桥,运用MIDAS/Civil软件建立了该桥的三维有限元整体计算模型.在成桥状态下,分析了不同外倾角对异形空间组合拱肋拱受力性能的影响.分析结果表明,拱脚处几乎不受外倾角变化影响,外倾角的变化对副拱肋的影响较主拱肋大,且随着外倾角的增大使得拱肋部分整体刚度减小.结论可为异形空间组合拱肋拱桥的设计与施工提供参考.     

大跨度钢筋砼拱桥扣索索力计算分析

大跨径混凝土箱型拱桥采用缆索吊装施工时通常采用分段吊装的方法,拱桥整体结构的形成要通过一系列结构体系的变化。大跨度钢筋混凝土拱桥缆索吊装施工时,扣索索力的大小直接影响到拱桥最终的受力状态和成桥线形,因此,索力大小的计算已成为拱肋安装的重要内容。以某大桥为工程背景,采用大型桥梁结构有限元软件Midas/civil建立空间有限元模型,并进行正装计算分析,针对某大桥拱肋吊装过程中扣索索力、应力的控制,计算各个阶段的索力,内力以及拱肋的强度,并将计算值与设计值、实测值进行对比。结果表明实测值与计算值相差不大,误差在容许范围内。