大跨径拱桥的发展

介绍大跨径混凝土拱桥的发展概况。提出理论极限跨径与理论可行跨径的概念,给出混凝土拱桥和钢拱桥的理论可行跨径。最后以克罗地亚新建的克尔卡桥为原型,提出了钢-混凝土组合桁式拱新型结构,在与混凝土拱和钢桁拱的比较中可以发现,钢-混凝土组合桁式拱在结构性能、经济性能上具有一定的优越性,值得进一步的研究。     

钢箱拱肋组合梁桥面系提篮拱桥结构计算的几点探讨

我国现行的公路、铁路桥梁钢结构设计规范落后于桥梁建设的发展,以至于在桥梁钢结构和组合结构设计与计算中一些问题无相应规范可依据.通过一座主跨100 m的钢箱拱肋组合桥面系提篮拱桥为例,对受压钢箱拱和钢-混凝土组合结构设计与计算中的几个问题参考国外相关规范进行了一些探讨,为同类桥梁钢结构与组合结构设计提供参考.     

一种新型钢管混凝土拱桥拱脚锚固结构

介绍了一种新型钢管混凝土拱桥拱脚锚固结构,该锚固结构在工程中应用取得了较好的效果。为解决钢筋混凝土拱桥拱脚锚固安全性耐久性问题,并提升景观效果,创造性地提出一种新型钢管混凝土拱桥拱脚锚固结构,该锚固结构采用钢锚箱形式,在钢管混凝土拱桥的拱脚与拱座间设置过渡段,主拱钢管与钢锚箱焊接,钢锚箱通过剪力键及锚杆与混凝土拱座进行锚固。     

钢腹杆-劲性骨架混凝土弦杆组合拱节点受力性能试验

为进一步增大拱桥的跨越能力,结合劲性骨架钢筋混凝土拱桥的结构和施工特点,提出钢腹杆-劲性骨架混凝土(SRC)弦杆组合桁式拱圈结构,利用钢腹杆替代混凝土腹板,省去混凝土腹板的浇筑工作,并减轻拱圈自重以达到增大拱桥跨径的目的。为了解这种组合拱连接节点的受力特点,在钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥试设计研究基础上,以弦杆外包混凝土厚度为主要参数,进行了3个组合拱节点及1个对比钢管混凝土节点的试验研究,并探讨了节点的失效机理。结果表明:组合拱节点首先发生弦杆外包混凝土开裂,最终发生钢管混凝土节点破坏;外包混凝土对受拉和受压腹杆的受力影响很小;相比钢管混凝土节点而言,组合拱节点受拉腹杆的接头刚度较大;弦杆外包混凝土的厚度只影响外包混凝土的开裂荷载,外包混凝土越厚,开裂荷载越大,但不影响组合拱节点的极限承载力;结合钢管混凝土劲性骨架混凝土柱的研究成果,建议组合拱节点的混凝土外包系数取0.50左右,其承载力可按照受拉节点发生冲剪失效模式和受压节点发生有效宽度失效模式进行计算,但其计算结果偏于安全。研究成果可为钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥的设计提供依据,也可为类似连接节点的设计提供参考。     

利用ANSYS的钢管混凝土拱梁组合桥分析

为研究钢管混凝土拱梁组合桥的受力形态,运用ANSYS软件对某一钢管混凝土拱梁组合桥分别建立了全桥整体模型、主拱局部模型以及主拱屈曲模型。计算了主梁及主拱受力,验算了主拱连接钢缀板及钢锚箱应力,进行了主拱屈曲分析。结果表明,桥梁受力满足规范要求,结构安全可靠,主拱不会发生失稳现象。     

大跨度钢管混凝土桁拱桥拱脚外包段受力分析与优化设计

为研究大跨度钢管混凝土拱桥拱脚结构的复杂构造和受力问题,该文以一座主跨为280 m钢管混凝土桁拱桥为背景,采用Midas/FEA建立基于拱脚和桥面板与钢横梁详细组合单元的全桥模型,详细计算了外包混凝土拱脚结构各构件在恒载和最不利车道荷载作用下的应力响应规律,分析了外包混凝土对拱脚各构件的受力影响。进一步对比分析了加大拱脚钢管混凝土构件直径和加厚拱脚外包钢管壁厚两种优化方案对无外包混凝土拱脚各构件的受力影响规律。计算结果表明:①外包混凝土可有效减小拱脚各构件的应力;②对于无外包混凝土拱脚结构,拱脚下弦杆是控制设计的关键;③增加钢管混凝土拱脚上下弦杆的管径和外包钢管壁厚均可有效减小无外包混凝土拱脚下弦杆的应力;④考虑施工效率和成本,实际工程中建议采用增加钢管壁厚的无外包混凝土拱脚设计方案。     

桥梁钢-混凝土结合技术工程实践与展望

桥梁组合结构和混合结构是为充分发挥钢和混凝土2种材料的性能优势应运而生的新型结构,而钢-混凝土结合是这2种结构共同的关键技术.钢-混凝土结合技术已广泛应用于组合梁、组合桥面板、钢壳混凝土、钢管混凝土等组合结构,以及混合梁、混合塔柱、混合拱肋、斜拉索塔端混合锚固等混合结构,取得了丰富的工程实践经验,其设计方法也日趋完善....     

成贵铁路鸭池河特大桥主桥施工技术

成贵铁路鸭池河特大桥为主跨436m的钢-混凝土结合拱桥,两拱肋和交界墩采用一体式拱座基础,拱肋采用钢桁-混凝土结合结构,主梁采用单箱三室预应力混凝土结构。拱座采用分台阶斜向推移式连续浇筑工艺施工;拱座先预留锚栓区,拱脚节段整体在支架上精定位后,锚栓区与拱座混凝土一起浇筑;拱肋节段利用缆索吊机起吊,斜拉扣挂法安装,拱段在组拼场内和拱顶二次横移到位,施工时增设了临时抗风横联;双侧拱肋采用大节段同步配切合龙技术合龙;拱肋外包段混凝土从下往上分两环、逐段施工,结合段混凝土采用分节段现浇施工,施工时保留部分扣索、锚索,并二次张拉;有吊杆区长204m主梁采用分节段全吊架法施工。     

金钢桥改建工程设计与试验研究

天津金钢桥为一旧桥改建。改建后成为一座双层桥。上层为新建三跨中承式钢管混凝土系杆连拱桥，供机动车通行；下层利用旧墩、台，建成三跨钢-混凝土组合梁桥．供非机动车和行人通行。本文系统地介绍了在设计过程中进行了旧桥桥墩及桥台的利用；拱脚、吊杆和拱肋节点光弹应力分析、钢管拱安装控制精度、推广应用预应力技术、钢和混凝土组合梁设计技术、桥梁照明等六项课题的试验研究及其所取得的效果．     

广州从化大桥工程主桥施工关键技术设计

广州从化大桥主桥为单跨136 m下承式拱梁组合桥,由1根主拱肋与旁侧2根副拱肋组成倒三角钢管混凝土空间组合拱.为确保桥梁结构的施工安全与成桥质量,从梁拱施工顺序、钢管拱肋制作安装、管内混凝土灌注、系梁预应力钢束张拉、吊杆安装与张拉等方面对主桥施工关键技术进行了设计研究.     

中卫南站黄河大桥混合梁结合段构造分析

宁夏中卫南站黄河大桥是一座总长100+130+40=270 m的梁拱组合体系V腿刚构桥,主梁、主拱均采用混合结构。主梁17#墩V腿两侧及18#墩中跨侧共设置了三个钢-混凝土结合段,用以协调变形和刚度过渡。受吊杆位置等因素制约,结合段位置剪力、弯矩较大,同时拱肋水平推力使得主梁产生轴向拉力,结合段受力较为不利。为保证钢与混凝土连接可靠、传力平顺,设计了有格室前后承压板式结合部,并结合有限元程序精细化模拟,研究了该类型结合部传力机理。     

钢箱-混凝土组合拱桥拱脚区段受力性能试验研究

结合常规拱桥的优点,根据钢和混凝土的组合优势,提出了一种新型的竖转钢箱-混凝土组合箱板拱桥.为验证箱板拱肋的钢箱和混凝土的共同工作能力及联结可靠性,对拱脚区段进行了模型试验,试验结果表明:二者能共同工作,联结可靠且变形协调.对试验模型进行了有限元分析和理论分析,并与试验结果进行了对比,吻合较好.最后针对该种组合截面提出了极限承载力计算公式.     

钢-混凝土组合梁桥温度场及温度效应研究

为研究钢-混凝土组合结构梁桥的温度场及温度效应,以一座钢-混凝土组合梁桥实际工程为研究对象,对其温度场进行了实测,并通过最小二乘法拟舍得到沿截面竖向的最不利温度梯度模式,与我国现行规范中规定的温度梯度模式进行对比,最后通过建立实桥的有限元模型分析了两种温度梯度模式作用下的桥梁结构响应.研究结果表明:钢-混凝土组合结构混凝土桥面板与钢梁接触的局部范围内存在较大温差;由实测温度场拟舍得到的温度梯度模式与我国现行规范规定的温度梯度模式形式上有所差别.     

全比例波形钢腹板PC箱梁力学特性试验研究

根据国内第一座波形钢腹板PC组合箱梁公路桥-泼河大桥的箱梁构造尺寸,设计了30 m足尺试验梁,对其力学性能进行了试验研究和有限元分析。测试了箱梁挠度,波形钢腹板、混凝土顶板及底板的应变。研究结果表明,波形钢腹板PC组合箱梁的混凝土顶板和底板主要承担弯矩,波形钢腹板则主要承担剪力。试验结果为实桥的设计和建造提供了重要的资料。     

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.     

大型钢-混组合多棱台斜面拱座施工技术

宁波市明州大桥主桥为跨径450m的双肢钢葙系杆提篮拱桥.拱座设计不仅考虑了钢-混组合及纵横预应力等措施,外观上还采用了多棱台斜面结构,因此外观奇特且体积庞大,内部空间结构复杂,施工工艺要求较高.介绍该桥拱座施工难点、关键技术,为以后类似工程施工提供借鉴.     

钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段构造设计研究

针对钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段受力复杂的难题,应用新型的预应力钢箱混凝土作为拱脚的钢混凝土连接构造,综合利用钢箱内灌混凝土、预应力钢束、剪力钉和开孔钢板、承压钢板等进行合理搭配设计,并采用有限元计算方法对该新型构造进行仿真分析。计算表明:该构造设计可明显改善和缓和拱脚的应力集中,达到拱脚刚度顺适过渡、受力协调均匀的目的,施加的预应力可使钢箱拱拱脚和拱座处于良好的结合状态。该研究成果为类似工程设计提供了一定的理论基础,可供参考。     

多跨连续拱桥拓宽改建的设计与思考

上海市金商公路白石矶桥是一座多跨连续拱桥,目前由于道路提升面临拓宽改建,其改建方案为老桥保留利用、东侧另建新桥;新建桥梁为保持老桥风貌,采用了与老桥一致的连续拱桥。为解决软土地质上该类桥梁推力过大的问题,新建的连续拱桥提出了采用飞鸟拱的思路,同时采用钢-混凝土组合桥面板以减轻恒载降低拱的推力;最后对桥面板的伸缩缝布置方案进行了比较,为同类桥梁的改、新建拓宽了思路。     

钢箱混凝土在桥梁工程中的应用研究

本桥为主跨组合跨径300m组合体系拱桥,在主桥边拱拱圈、主拱拱脚及边跨钢—混凝土过渡接头处均采用了钢箱混凝土材料,介绍了钢箱混凝土在本桥中的应用研究成果。     

钢管混凝土拱梁组合桥设计安全性研究

以一座钢管混凝土拱梁组合桥为背景工程,基于荷载试验建立基准有限元模型,对钢管混凝土拱肋与吊杆等构件设计安全性开展分析。研究结果表明:荷载试验各工况下,结构响应测试值均小于理论计算值,拱梁组合桥具备足够承载力承受运营荷载作用;2本不同规范下钢管混凝土拱肋整体截面承载力存在差异,GB国标计算安全度大于JTG行标;在2根吊杆连续断裂情况下,拱梁组合桥依然保持安全性,其中以跨中同侧2根长吊杆连续断裂最为不利。