石首长江公路大桥主梁钢混结合段设计及有限元分析

钢混结合段是混合梁构造的关键部位。结合石首长江公路大桥主梁结构特点及受力特性,及超大跨度斜拉桥主梁钢混结合段既有研究成果的基础上,拟定了该桥主梁钢混结合段构造,通过受力计算分析,验证该钢混结合段结构的安全性,并总结了石首大桥主梁钢混结合段的设计特点和先进性。     

混合梁悬索桥钢混结合段局部应力分析

为了解混合梁悬索桥钢混结合段受力性能,为该类型桥梁的设计和科研提供参考,以某混合梁悬索桥工程为背景,采用有限元软件对该桥钢混结合段进行施工过程模拟,分析该部位在各施工阶段下的应力分布特点及变化规律.同时,建立边主梁结合段有限元模型,研究钢混结合段中剪力钉受力状态、结合段各部位传力途径和比例等.分析结果表明:该桥结合段钢结构、混凝土应力基本满足规范要求,仅在混凝土局部较小区域位置拉应力偏大,需要在构造上采取相应措施;结合段剪力钉最大受力为52.3 kN,小于规范限值,说明剪力钉静力承载力不控制结合段设计.     

混合梁钢混结合段格室受力精细化分析

钢混结合段是混合梁研究的重点,如何模拟结合段复杂构造是结合段受力性能分析的关键。现以某混合梁斜拉桥为背景,开展了钢混结合段格室受力的精细化分析,研究钢混结合段的受力特性。精细化分析利用ANSYS截取结合段格室局部建立有限元模型,模拟其格室、承压板、开孔板、剪力钉和PBL键的构造,分析其在轴向力作用下的响应,剪力钉的传力规律,混凝土与钢格室之间的相对滑移关系,以提出结合段合理的简化模拟方法,为类似结合段的分析提供参考。     

斜拉桥钢混结合段钢主梁单元原位组拼施工技术

澜沧江大桥主桥设计采用混合式叠合梁斜拉桥结构形式,对于斜拉桥钢混结合段钢主梁单元的安装施工,受场地条件和吊装设备的限制,无法采用梁单元整体起吊安装,结合工程现场的实际工况条件,采用支架原位组拼的方式进行施工。本文以澜沧江大桥钢混结合段钢主梁单元安装施工为依托,对钢混结合段钢主梁单元的原位组拼施工组织设计和应用进行分析说明,为以后类似桥梁工程施工提供经验借鉴。     

基于地震作用的大跨度混合梁斜拉桥钢混结合点位置优化分析

针对大跨度混合梁斜拉桥抗震设计中钢混结合点合理位置选取的问题,以主跨730m的重庆万州长江三桥为例,采用有限元软件建立主桥计算模型,引入边跨混凝土主梁长度与边跨跨度之比η变量,计算4种方案(η分别为1.01、0.96、0.79、0.75)下结构的地震响应,研究不同η对全桥结构及结合段的地震响应变化规律,对地震作用下钢混结合点的位置进行优化分析。结果表明:改变钢混结合点的位置,边跨混凝土占比η减小时,塔根的地震内力响应减小、主梁跨中位移增大;钢混结合点的位置靠近桥塔和辅助墩时,钢混结合段的受力增大而变形减小;建议边跨混凝土占比η取0.94~0.96时为钢混结合点最优位置。     

混合连续梁钢混结合段力学性能研究

以平申线航道(上海段)整治工程中泖港大桥为工程背景,建立组合桥面板钢-混凝土梁结合段板壳实体有限元模型,进而分析实桥结构结合段及两侧主梁应力分布、受力特点以及钢混结合段的荷载传递机理。在实桥有限元模型基础上,针对纵向预应力、连接件数量、连接件刚度,对模型进行系列参数化分析,总结上述参数对结合段力学性能的影响,为今后钢混结合段结构设计提供依据。     

开口截面主梁斜拉桥动力分析模型的建立

以李家沙斜拉桥为实例,针对开口截面主梁斜拉桥的结构特点,研究其动力分析模型的建立方法,提出了一种基于梁格法的等效横向刚度横向连接的双主梁模型,并利用MIDAS/Civil软件建立不同空间梁单元动力分析模型进行分析比较,验证了所提出的基于梁格法等效横向刚度横向连接双主梁模型的计算准确性和实用性。     

大跨径自锚式悬索桥混合梁结合段受力分析

大跨径自锚式悬索桥的主梁内力随跨径增加而迅速增大,其钢混结合段的受力和构造也较同类跨径的混合梁斜拉桥更为复杂,是影响桥梁整体结构受力的关键问题。结合主跨600 m的重庆鹅公岩轨道专用桥,对大跨径自锚式悬索桥混合梁结合段的受力机理进行有限元分析。研究钢格室及其过渡段的传力机理,讨论连接件布置、连接件刚度以及格室腹板开孔等设计参数对混合梁受力的影响,确定合理的结合段构造。     

滩涂区变截面钢混结合梁滑移安装施工

舟山市富翅门大桥岑港侧主航道桥边跨变截面钢混结合梁大部分位于响礁门水域滩涂区,无法选用桥面吊机对称悬臂吊装,采用变截面钢混结合梁支架滑移安装施工工艺。通过对滑移支架设计、液压同步移梁技术、钢主梁转换落梁和现浇混凝土桥面板等重难点问题进行分析,总结施工经验,可为类似钢混结合梁施工提供借鉴。     

鄂东长江公路大桥主梁钢混结合部位置的选取

结合鄂东长江公路大桥初步设计阶段推荐方案所提出的主梁钢混结合段位置设置的3种方案,通过其受力性能差异、施工难易程度、工期长短、造价高低以及养护难易程度等方面的比较,推荐主梁钢混结合段位置设置的最佳方案。     

普通预应力与后结合预应力钢混组合梁桥性能对比

为了对比普通预应力钢混组合梁桥与后结合预应力钢混组合梁桥的性能差异,采用数值模拟的方法,建立了钢混组合梁桥有限元模型。基于实际钢混组合梁桥的施工过程及使用条件,详细分析了钢混组合梁桥的受力情况,对比了两种预应力钢混组合梁桥的材料用量、钢主梁应力,以及负弯矩区混凝土桥面板应力。结果表明,相对于普通预应力钢混组合梁桥,采用后结合预应力技术,对钢混组合梁桥的负弯矩区混凝土板施加预应力,可以使施工更加方便,从而降低施工难度,并提高材料的利用率,减少材料用量。     

中小跨径钢混组合板梁桥合理主梁布置研究

基于高速公路常用中小跨径桥梁,对钢混组合板梁的主梁片数与主梁间距进行敏感性分析,研究主梁间距变化对混凝土桥面板、钢主梁的受力和用钢量的影响,得到既满足受力要求又经济美观的主梁片数与间距,为中等跨径钢混组合梁断面形式的拟定提供依据。     

海河大桥钢混结合段应力分析

钢混结合段的构造措施与设计是混合梁斜拉桥设计中的关键技术问题。以天津海河大桥——双索面独塔混合梁斜拉桥钢混结合段为例进行局部应力分析,讲述采用有限元模型进行准确分析的方法,并对结果进行分析研究,验证了设计的科学性和合理性。     

钢混结合段局部受力性能研究

基于某三跨变高度钢-混凝土混合连续梁的钢混结合段的构造特点。利用Ansys有限元软件建立钢混结合段的空间实体有限元模型。其中混凝土采用solid45实体单元模拟,钢板采用shell63板单元模拟,体内预应力筋采用link8单元,体外预应力通过梁端荷载施加。钢板和体内预应力与混凝土之间均以约束方程形式连接。取钢混结合段最大弯矩工况(最不利)为研究对象,验算各构件的应力状况。研究结果表明,本工程设计的钢混结合段能够合理可靠传递荷载,构造较为合理。     

连续斜梁桥受力特性研究

基于梁格法理论,建立了4跨连续斜梁桥的有限元模型。分别采用了各种不同支座刚度计算连续斜梁桥的支反力分布以及主梁内力分布情况。计算结果表明,支座刚度对于连续斜梁桥的支反力分布影响较大,减小支座刚度可使得支反力分布更为均匀。支座刚度对于内力的分布影响相对较小,减小支座刚度会增加主梁弯矩值,但同时可以减小主梁的扭矩值。     

梁格法在变宽连续箱梁中的应用

随着国内高速公路的发展,互通范围内分叉口越来越多,因此变宽箱梁的分析越来越重要。结合云南昆明某高速公路工程,采用有限元软件MIDAS/Civil对变宽段异性梁进行了梁格法分析,并将分析结果与单梁结果进行了对比,证明了该桥采用梁格法模拟的合理性。分析结果可为以后同类型桥梁的设计提供参考。     

马来西亚槟城二桥斜拉桥横隔梁的设计计算方法

马来西亚槟城二桥工程是采用英国标准的桥梁设计施工总承包工程,其主通航孔桥为主跨240m的肋板式主梁混凝土斜拉桥,设计采用悬臂浇筑施工。设计分析发现施工过程中已浇主梁梁段影响后续施工梁段横隔梁的受力和变形,后浇梁段横隔梁的结构自重、横隔梁预应力钢束和斜拉索张拉影响已浇梁段横隔梁的内力。为合理指导肋板式混凝土主梁横隔梁的设计,提出能准确反映这种横隔梁受力模式的实用计算方法——考虑施工过程的空间梁格法。应用表明,该方法可真实、动态地模拟横隔梁各施工阶段受力,避免简化方法的设计不足。     

三峡库区深水基础钢混组合梁斜拉桥建造关键技术

湖北香溪长江公路大桥工程香溪河大桥为跨度(48+78+470+78+48)m的双塔双索面钢混组合梁斜拉桥,桥址位于三峡库区,常年水位落差达30 m,河床面倾角大,地质岩层破碎,有裂隙与溶蚀发育。针对以上特点,主塔墩基础采用“先施工高位重载钻孔平台、后拼装钢套箱围堰”的方案,钻孔桩施工与围堰拼装同步进行;钻孔桩采用先桩周压浆预加固、再重型旋转钻机成孔的工艺;钢套箱围堰采用“等高度刃脚、变高度挡板”结构,通过环形轨道法拼装、分两次封底;主塔采用液压爬模施工;边跨预应力混凝土梁采用钻孔桩基础的高位大跨重载支架现浇施工;钢混结合梁采用架梁吊机单悬臂、双节段循环架设方法,主梁合龙采用钢混结合后置、梁跨顶推方法实现无应力合龙。     

大跨径曲线斜拉桥主梁有限元模拟方法

大跨径斜拉桥总体计算与全桥施工控制的有限元分析,主梁通常采用单主梁的"鱼骨"简化模型来模拟。而对于大跨度曲线斜拉桥,尤其是采用π型截面主梁,"鱼骨"简化模型存在不能准确模拟桥梁的横向受力、扭转受力、剪力滞特性等缺点,无法全面真实地反映主梁的施工与运营全过程受力学特性;本文提出了以板单元模拟桥面板、梁单元模拟两个边肋和横隔梁的方法来模拟π型截面主梁(下文中简称"梁板组合模型");同时,以刚果(布)滨河大道平曲线斜拉桥为研究对象,考虑了该桥的实际施工特点,结合施工过程中各种因素(如浇筑新梁段、张拉预应力钢束、混凝土收缩徐变等)的影响,针对两种主梁有限元模拟方法进行了全面的对比研究。其结果表明:"梁板组合模型"更能够反映平曲线斜拉桥的重要力学行为和受力特点。     

福鼎八尺门大桥主桥设计

福鼎市八尺门大桥主桥为(33+67+200)m独塔单索面混合梁斜拉桥,采用塔墩梁固结体系;塔柱高103.6m,桥塔呈"风帆"造型,采用混凝土结构,装饰塔采用混凝土和钢结构。为提高抗风性能,主梁采用流线型箱梁断面,主跨侧主梁采用钢梁,边跨侧主梁采用混凝土梁,混凝土箱梁和钢箱梁之间通过2m钢混结合段连接,边跨混凝土箱梁设置配重。斜拉索布置为扇形,采用s15.2mm环氧涂层钢绞线。采用有限元软件MIDAS及ANSYS对该桥进行计算分析,结果表明该桥的静力、动力特性均满足规范要求。