结合梁结构在桥梁中的应用

桥梁采用结合梁结构,可以提高结构的性能,并且容易实现大跨度.以湛江海湾大桥、日本浜名湖曲塔大桥、上海轨道交通3号线跨中山北路桥等为例,介绍了结合梁结构在斜拉桥、矮塔斜拉桥、城市轨道交通高架桥、连续梁刚桥、人行天桥中的应用,并对结合梁钢一混结合部的设计、施工方法及养护维修进行了探讨.     

津滨轻轨高架桥总体设计

全面介绍津滨轻轨工程高架桥的设计情况 ,常规梁跨采用 3 2 5m预应力混凝土连续箱梁 ,节点桥除3 0～ 40m主跨连续梁外尚有异形箱梁、框架墩桥、5 0m简支结合梁及中跨连续刚构桥等 ;同时对津滨轻轨高架桥桥型选定、快速施工、徐变及软基沉降控制、框架墩、结合梁、刚构桥的设计难点进行了重点研究介绍和总结     

商合杭高铁芜湖长江公铁大桥2000MPa平行钢丝斜拉索设计研究

新建商合杭高铁芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588 m的不对称矮塔钢桁梁斜拉桥。受桥位处机场航空限高限制,斜拉桥主塔建筑高度受限,与常规斜拉桥相比,芜湖长江公铁大桥具有大跨、塔矮、索平的结构特点,斜拉索运营状态下最大单根索力达16 000 k N。为减小索体直径、锚具尺寸,减轻单索质量,设计采用标准抗拉强度2 000 MPa的预制平行钢丝斜拉索。为确保新型斜拉索技术性能,大桥设计过程中针对超大吨位斜拉索设计选型、2 000 MPa级平行钢丝技术条件、超大吨位斜拉索锚具、并排拉索振动控制等关键技术问题开展研究,在芜湖长江公铁大桥中成功实现547丝2 000 MPa级平行钢丝斜拉索的首次应用。     

高架快速路上跨宝鸡东编组站方案比选

宝鸡市斗中路高架快速路,跨越宝鸡东编组站的10股轨道线和铁路专用线,同时桥下的城市主干路以框架桥的形式下穿宝鸡东编组站。桥位处需保留现状的地面交通、铁路框架桥和周围的高层建筑,桥址处空间局促,建设条件复杂,导致桥梁墩位布置困难。桥梁的布置方案与施工方案相互影响和制约。上跨方案是控制整条快速路的关键节点。综合考虑主墩的合理位置、恰当的孔跨布置和适宜的施工方案,对矮塔斜拉桥、刚构桥等方案进行详细的对比分析,确定采用(97+97)m的转体刚构桥方案。该方案的安全性和经济性均较优。该桥方案的研究过程和方法,为类似的复杂城市环境下,建设高架桥梁跨越铁路编组站提供参考和借鉴。     

池黄高铁三塔矮塔斜拉桥设计关键技术研究

研究目的:矮塔斜拉桥具有结构刚度大、施工方便、经济性好、造型美观等优点,近年来在铁路桥梁中得到广泛使用。本文以池黄高铁大跨度三塔矮塔斜拉桥为背景,针对高速铁路桥梁特点,就结构体系、合理结构参数、斜拉索张拉方案等关键技术进行分析研究。研究结论:(1)高速铁路多塔矮塔斜拉桥结构体系选择的关键是既保证变形控制,同时减少温度力以及混凝土收缩徐变产生次内力的不利影响,采用刚构连续梁体系,辅以外伸跨,可以有效减小下部结构受力,同时满足刚度要求,结构经济合理;(2)边跨跨度和外伸跨跨度对主梁变形影响较小,塔高和无索区长度对主梁残余徐变变形影响较大;(3)斜拉索采用悬臂阶段和合龙后两次张拉,且二次张拉拉索在施工二恒之前,可有效控制主梁残余徐变变形;(4)本研究结论可为今后同类型桥梁设计提供参考。     

深港皇岗-落马洲人行通道桥J3墩扩大基础钢板桩围堰施工

深港皇岗—落马洲人行通道桥全长 2 4 0m ,为边跨较小的不等跨独塔双索面斜拉桥 ,索塔塔柱高90m ,主塔J3墩为扩大基础。文章主要介绍J3墩扩大基础钢板桩围堰的施工方案、施工要点及注意事项。     

商合杭铁路矮塔斜拉桥无砟轨道适应性研究

研究目的:高速列车运行对无砟轨道的平顺性要求非常严格,而大跨度桥梁在温度荷载作用下引起的主梁竖向变形是引起轨道平顺性发生变化的主要原因。本文以商合杭铁路沙颍河大跨度矮塔斜拉桥为背景,对不同的桥梁结构体系、边跨比、主梁类型、梁高、斜拉索规格及布置、桥塔高度等进行对比分析,研究其对温度变形的影响,从而确定矮塔斜拉桥的无砟轨道适应性。研究结论:(1)矮塔斜拉桥可以满足无砟轨道的平顺性要求,保证高速铁路的行车安全性及舒适性;(2)有效释放梁体收缩徐变及温度变形的桥梁结构体系更加容易满足轨道平顺性要求,应优先选用;(3)斜拉索的温度变化及索梁温差是引起主梁竖向变形的主要因素,确定合适的斜拉索规格、安全系数、索间距,既能充分发挥斜拉索对主梁的贡献,又能减小温度荷载作用下主梁的竖向变形;(4)为减小斜拉索对温度变形的影响,主梁宜采用混凝土结构;(5)本研究成果对今后高速铁路矮塔斜拉桥设计具有一定的指导意义。     

大跨度钢斜拉桥施工精度控制目标值的建议

斜知为内外高次超静定结构，在架设过程中其施工管理的复杂性是不言而喻的。据文献报道，斜拉桥施工因产生较大误差而影响结构机能，甚至垮桥事故，已不鲜见，另一方面，因计算的假定，制造和组装的误差，施工荷载及位置的误差，索，塔，梁的误差等因素的影响，要想使斜拉桥在架设各阶段的索力和主梁线形式与设计值相同，几乎是不可能的，这就需要设定一个合理的施工管理精度目标控制值。本文概要介绍了通常的斜拉桥施工管理方法，并根据近年施工的大跨度钢斜拉桥的施工实绩，提出了钢斜拉桥施工管理精度目标控制值的建议，供今后大跨钢斜拉桥施工参考。     

双索面斜拉桥转体设计关键技术研究

山东邹鲁大桥是世界上首座转体重量超过2万t的斜拉桥。该桥上跨京沪铁路及铁路站场,跨径为(110+110) m,采用独塔平行双索面、墩塔梁固结体系的结构形式。该桥设计创新点主要有:基于市政桥梁的美观因素,采用了平行双索面的斜拉桥转体桥梁设计方案;结合斜拉桥运营阶段养护维修的需要,主梁采用π形箱梁设计;结合转体桥梁的施工特点,采用了圆形承台基础和圆形地下连续墙基坑支护相结合的创新设计。本文的研究成果对采用转体施工法的斜拉桥设计具有重要的理论指导意义和工程实用价值。     

双塔钢箱桁梁斜拉桥斜拉索安装关键技术

研究目的:商合杭铁路裕溪河特大桥(60+120+324+120+60) m双塔钢箱桁梁斜拉桥是目前我国时速350 km高速铁路最大跨度的钢箱桁梁斜拉桥,且主梁结构形式为国内高铁首次使用~([1])。该桥斜拉索安装分两种工况:边跨钢梁顶推到位、落梁后,一次性挂设前7对斜拉索;跨中梁段悬拼架设,每架设一个节段,挂设一对斜拉索,最后进行全桥调索。斜拉索施工质量要求高,本文针对斜拉索安装重难点从展索设施、运输存放、张拉等方面进行斜拉索安装关键技术的研究~([2])。研究结论:(1)斜拉索施工中应针对结构施工的特点,结合实际条件进行施工方案确定,本工程参考现场实际条件,经过研究决定提出桥下存放、汽车吊提升展索、软硬牵引相结合的斜拉索总体安装方法;(2)斜拉索采用汽车吊提升锚头,在塔端锚头处安装组合张拉杆及抱箍,连接塔吊吊钩,配合塔吊进行斜拉索牵引展索的施工方法能够提高施工安全系数,提高效率;(3)采用塔柱内腔增加由撑脚、螺帽辅助布设的卷扬机进行牵引施工,能够解决塔内空间小不利于斜拉索牵引施工的难题;(4)斜拉索施工中在塔端增加调位夹具,地面由两台塔吊进行两点起吊施工的方法利于塔端牵引安装;(5)本研究成果适用于大部分斜拉桥的斜拉索施工,尤其适用于作业空间狭小的斜拉索施工。     

大跨度铁路无砟轨道桥梁动力性能试验研究

为检验、评估铁路大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的动力性能,验证大跨度桥上纵连板式无砟轨道的设计方法,对遂渝线新北碚嘉陵江大桥主桥(94 m 168 m 84 m)进行全桥动力试验研究.该桥的自振特性以及200 km·h-1速度等级CRH2动车组和120 km·h-1速度等级货物列车以不同速度通过桥梁时桥跨结构动力响应的试验结果表明,新北碚嘉陵江大桥连续刚构桥动力性能良好,具有良好的竖向刚度、横向刚度和结构强度,能够满足CRH2动车组以160～200 km·h-1速度、120 km·h-1速度等级货物列车以70～120 km·h-1速度运行的安全性要求.     

椒江特大桥总体设计综述

椒江特大桥位于椒江河口区域,桥位处椒江江面宽约1.3 km,主航道为Ⅳ级航道,通行3 000 t海轮、2万t新造船,远期规划通行5 000 t海轮。大桥采用(84+156+480+156+84)m四线钢桁斜拉桥跨越主航道及南大堤,采用(72+4×124+72)m四线连续梁跨越备用航道及北大堤,采用主跨72～100 m连续梁或T构跨越道路,其余采用常规跨度简支箱梁。大桥在复杂的建设条件下满足了通行四线高速铁路的功能要求,可为四线高速铁路大型跨河桥梁桥式方案的确定和大跨度斜拉桥主桥设计提供参考。     

城际铁路大跨跨线桥桥式方案研究

广佛江珠城际铁路立交主桥一次跨越5条铁路线,桥址建设环境复杂.为选择合理的大跨跨线桥桥式方案,结合既有铁路现状、桥跨布设等控制条件,选择方案1(32+170+50+40+32)m钢-混混合梁独塔斜拉桥)和方案2(160 m简支钢桁梁)2种桥型方案,在结构形式、技术创新、经济性能、施工方案和对既有铁路影响等方面进行对比分...     

徐盐高铁盐城特大桥主跨312 m钢桁斜拉桥总体设计

徐盐高铁盐城特大桥为全线控制性工程,主桥横跨新洋港,采用跨度布置为(72+96+312+96+72) m的双塔双索面连续钢桁梁斜拉桥,半漂浮体系、塔梁之间设置阻尼器及速度锁定装置。主梁采用2片主桁,三角形桁式,桥面为正交异性板整体钢桥面,道砟槽范围内采用热轧不锈钢复合钢板。桥塔为H形花瓶式混凝土塔,塔座以上全高123 m,交接墩和辅助墩采用拱形双柱式门式墩。全桥共设置48对环氧平行钢丝斜拉索,平行索面,呈扇形布置,在塔端采用齿块锚固,在梁端采用锚拉板锚固。考虑施工期间台风影响周期较长且强度较大,利用桥址特点,边跨钢梁采用支架法架设,主跨钢梁利用桥面架梁吊机单向悬拼架设,并配合有效的抗风措施,大幅提高了施工过程中的结构抗风稳定性。     

实测温度下大跨度桥上纵连无砟轨道受力研究

研究目的:既有桥上纵连板式无砟轨道研究多考虑桥梁整体温度变化而忽略温度梯度的影响,为探明高速铁路大跨度桥上纵连板式无砟轨道系统受力规律,本文基于长期实测温度场数据,利用统计方法获得结构具有概率保证的非线性温度模式,建立考虑钢轨-轨道板-底座板-梁体-桥墩的空间一体化有限元模型,选取沪昆客运专线某大跨连续梁桥工程实例,计算分析实测非线性温度模式下桥上各层轨道结构相对位移以及钢轨纵向附加力的分布规律。研究结论:(1)只考虑轨道板及底座板实测温度模式时,钢轨附加应力基本为0;(2)桥梁温度梯度会引起梁缝处钢轨附加应力的急剧增大,在研究桥上纵连板式无砟轨道时需考虑桥梁温度梯度的影响;(3)大跨度连续梁桥固结机构处水泥沥青砂浆变形会超过其实测极限变形位移,建议在连续梁固结机构上方同样设置剪力钢筋;(4)无砟轨道断板会导致钢轨附加应力急剧增大,因此应严格限制纵连板式无砟轨道断裂的发生,若需更换轨道板及底座板时,应在合龙温度范围进行更换;(5)本研究结果可为大跨度桥上纵连板式无砟轨道的设计与改进提供参考。     

南广线桂平郁江特大桥主桥抗风性能试验研究

研究目的:钢桁斜拉桥具有"跨度大、阻尼低"的特点,桥位一般处于山谷或江河,气象条件比较复杂,抗风性能应重点研究。本文以南广铁路郁江钢桁斜拉桥为工程背景,对其抗风性能进行分析研究及风洞试验,计算该桥的气动参数、动力特性和三分力系数,进行主梁节段模型试验、独塔气动弹性模型试验、施工及成桥全桥气动弹性模型试验和斜拉索雨振节段模型试验,得出有关钢桁斜拉桥抗风性能的一些结论。通过计算分析和风洞试验,研究其风荷载和风致响应特性,为郁江主桥的抗风设计、运营和施工期间的抗风安全和使用舒适性评价提供依据。研究结论:(1)节段模型试验结果表明,郁江桥没有观测到明显的涡激振动现象,颤振稳定性有较大的安全储备;(2)裸塔气弹模型试验结果表明,裸塔结构未发生驰振,也没有发现有影响施工的大振幅涡激振动;(3)全桥模型试验结果表明,郁江桥主梁未发生颤振、横向屈曲、扭转发散等静力失稳现象,也未发现影响施工涡激振动和影响运营的大振幅抖振;(4)斜拉索风雨振动试验结果表明,光滑索阻力较小,但是容易发生风雨振动现象,表面压花及螺旋肋条的斜拉索能够避免风雨振动的发生;(5)本研究结果对铁路钢桁斜拉桥的设计有一定的参考价值。     

连续箱梁桥同步顶升时的横向位移差分析

针对连续箱梁桥整体顶升时的结构横向位移差问题,展开安全性分析。分析梁体在顶升和落梁时的受力特点,指出箱梁同步顶升时的横向位移差会对结构产生二次破坏。进而以K0+400硕放互通D匝道桥桥梁整体顶升工程为例,基于ANSYS有限元模型对该桥右幅第二联预应力混凝土连续梁桥进行应力和位移分析。研究结果表明:桥梁顶升施工的横向位移差会使结构受力状态发生改变,各跨应力、位移和支座反力均会有不同程度的变化;为保证结构安全性,应将横向位移差控制在5 mm以内。     

杭温铁路主跨216m钢混刚构连续梁桥总体设计及技术创新

新建杭温铁路永嘉右行线跨甬台温特大桥采用(100+216+100) m钢混刚构连续梁桥跨越楠溪江。该桥主跨采用钢混混合梁形式，中跨跨中82 m采用单箱双室钢箱梁，其余主梁采用单箱单室混凝土梁；钢梁与混凝土梁之间通过4 m长的钢混结合段连接；刚臂墩采用矩形空心墩，基础采用钻孔灌注桩基础。该桥混凝土主梁采用悬臂浇筑施工，跨中钢箱梁部分采用工厂制造、桥面吊机整体吊装的方式施工，极大地缩短了工期；采用“一端先永久连接，另一端精确配切合龙”的方法进行大尺寸、大质量钢箱梁的整孔吊装合龙，很好地解决了钢结构之间“硬合龙”的难题；将墩高较矮的主墩由刚臂墩替换为带支座的常规桥墩，减少了结构的超静定次数，更有利于结构的受力；相比于已在铁路箱形混合梁中较为成熟的有格室前后承压板式钢混结合段，本项目采用了带PBL连接件和剪力钉的有格室后承压板方案很好地实现了力的顺畅传递；体外预应力索的设置有效地减小了连续刚构桥后期徐变变形大的问题。     

芜湖长江大桥成桥静动载试验

芜湖长江大桥是二十世纪末我国在长江上修建的最后一座公铁两用桥.该桥采用的新技术、新结构、新材料和新工艺,对推动我国桥梁技术进步产生了十分重大的影响.为了验证设计理论的正确性,检验整体工程质量,评估行车系统的安全性,从而为大桥工程验收提供科学的依据,大桥在开通前进行了静动载试验.试验对象为(180+312+180)m矮塔斜拉桥、3×144m板-桁结合钢桁梁、(48+68+48)m预应力混凝土连续梁、预应力混凝土简支梁.根据该桥结构特点,试验内容主要有桥梁变位、主要构件应力、自振频率和冲击系数等静动特性.试验结果表明,该桥设计理论正确,桥梁制造及施工质量优良,桥梁的工作状态符合设计要求.本试验对今后大桥安全运营提供了必要的技术参数,也为今后更大跨度、更复杂的桥梁结构的静动特性积累了重要的技术资料.     

大跨度悬索桥的基准索股调整

为提高大跨度悬索桥基准索股的施工精度,基于悬链线理论提出2种调索方法。一是根据控制点的里程和标高,计算调整基准索股的总无应力长度及对应主塔偏位和施工温度的跨中点理论标高,然后将该跨索股的理论无应力长度转换成该跨调整端索鞍处的有应力长度,即索长调整量的精确解,该方法由于考虑主塔偏位、基准索股的实际跨径和温度等的影响,计算精度高。二是基于悬链线线形方程推导出的中、边跨悬链线简化调索公式。将上述2种方法及传统的抛物线调索公式法应用于珠江黄埔大桥的基准索股的调索计算中,结果表明:对于中跨,悬链线简化调索公式的计算精度高于传统的抛物线调索公式,两者相差约3%;对于边跨,两者精度相差不大;两者相对于索长调整量精确计算法的误差均不超过5%,均可应用于实桥的调索分析。应用本文提出的2种方法进行珠江黄埔大桥基准索股的施工监控,最终取得了理想线形,验证了这2种方法的正确性。