斜交薄壁连续钢箱梁桥设计与受力特性研究

以江苏省丹阳路齐梁路某(30+2×35)m跨线斜交钢箱梁为工程背景,通过比对斜交钢箱梁横隔板布置方式以及支座处隔板布置方式,提出斜交连续梁横向隔板的正交布置方式,得出中间墩支承处采用斜向双隔板布置更有利于结构受力与制造的结论。对箱梁的线型控制、截面总体布置、隔板、纵肋型式、纵肋布置方式和板厚等其他细节进行详细设计。分别建立单梁、空间梁格和板单元有限元模型对桥梁进行受力分析。对3种数值模拟方法计算得出的支座反力、挠度和应力等结果进行分析对比。研究结果表明:单梁法计算结果偏于不安全且无法进行横向计算,梁格法和板单元法均能够对模型进行横向计算,但梁格法计算偏安全,而板单元计算更加细致精确。同时,在同种工况下,斜交钢箱梁钝角区应力值大于锐角区应力值。采用板单元对轮压荷载进行局部分析,表明轮压荷载作用下应力、变形较小。验证了箱梁设计方案的安全合理。     

高速铁路钢桥单箱多室钢箱梁正装斜拼制造技术

新建甬台温双线Ⅰ级铁路雁荡山特大桥主桥采用2×90 m叠合拱钢箱梁结构。钢箱梁全长184m,桥面宽14.8 m,底宽12.6 m,钢箱梁高2.052～2.200 m,采用单箱九室全焊接结构。介绍单箱多室钢箱梁分段(纵向)、分单元(横向)制造,桥位满布支架组拼的正装斜拼工艺。     

正交异性钢桥面梯形闭口加劲肋厚度的优化

针对钢箱梁正交异性桥面局部受力复杂的情况,运用ALGOR有限元软件建立了钢箱梁结构分析的板壳单元空间有限元模型.采用车辆荷载在横桥向的不利位置布载,分析了正交异性钢桥面系梯形闭口肋厚度对桥面承载性能的影响,给出了加劲肋厚度的建议取值及对正交异性钢桥面系的优化措施.     

斜拉桥销铰连接锚固形式的初探

斜拉桥销铰连接锚固系统由斜拉桥锚头、销铰连接件、锚固耳板、夹板及高强螺栓组等组成,传力途径为斜拉索—销铰连接件—锚固耳板—钢箱梁腹板—钢箱梁,销铰连接件与斜拉索锚头间通过螺母承压传力,连接件与锚固耳板间通过销轴连接,锚固耳板与钢箱梁腹板通过高强螺栓组连接。锚固耳板与销轴间可转动,以适应活载及温度作用下的转动变位。锚固耳板与钢箱梁腹板间通过摩擦力将斜拉索力传至钢箱梁。舟山桃夭门大桥目前在国内首次采用这种连接方式。     

S型曲线钢箱梁桥空间受力特性研究

为分析S型曲线钢箱梁桥的空间受力特性和纵横向剪力滞效应,基于Midas考虑翘曲变形的七自由度梁单元和ANSYS的Shell181壳单元,对一座四跨S型曲线连续钢箱梁桥进行全桥空间精细化仿真建模,研究其在不同荷载作用之下的结构位移、截面应力、支座反力及自振特性,并找出结构的最不利情况及其应力分布规律。经2种有限元单元的结果对比,可知采用板壳单元模型较之梁单元模型对该类桥梁弯扭耦合效应的模拟更为准确,其各项分析结果更偏安全,实际设计中对该类结构应尽可能采用板壳单元进行建模检算。为进一步研究其剪力滞效应,基于ANSYS计算结果研究了该桥各关键截面顶板的剪力滞效应,得出其剪力滞系数的纵横向变化规律,可为今后类似桥梁的设计提供参考。     

斜交连续钢箱梁桥横隔板布置方式研究

研究目的:对于斜交连续钢箱梁桥,正交横隔板有利于荷载横向传递和施工拼接。为简化结构在支点处的构造以进一步优化该横隔板布置方式,本文取消中间墩支点处斜横隔板,在此基础上提出一种新的横隔板布置方式概念,并研究和验证其可行性。研究结论:(1)以某(30+35)m跨斜交连续钢箱梁桥为工程背景,采用通用有限元软件建立了全桥板壳单元模型,计算结果表明,采用本文提出的横隔板布置方式,结构整体受力性能与局部应力均满足设计要求;(2)当斜交角度较小时,横隔板正交布置或斜交布置的结构受力差别不大;(3)通过进一步优化构造措施,讨论了该种新型横隔板布置方式在大箱室和大斜交角的钢箱梁桥上的适用性;(4)本研究结论可为斜交连续钢箱梁的横隔板的设计提供部分理论参考。     

曲线异型变截面钢箱梁制造及架设施工技术

钢箱梁制造及架设施工受钢箱梁结构形式影响较大,由于钢箱梁断面结构复杂,顶板较宽、底板较窄,梁顶面有横坡,匝道位置钢箱梁还有纵坡,线形控制困难,常规方法加工难度大。本文重点研究了变截面钢箱梁的加工制造方法,通过对箱梁结构的分析研究,较好地控制了钢箱梁的几何尺寸及整体外观线形,简化了桥位施工难度,有效地保证了钢箱梁的施工质量,总结得出一套变截面钢箱梁的加工制造及架设施工工艺,对类似工程提供借鉴意义。     

横隔板间距对分离式扁平钢箱梁扭转畸变效应的影响

针对分离式扁平钢箱梁,利用板壳有限元建立细化的钢箱梁节段模型,考虑邻近区域对梁段的影响,将整体模型分析所得的端面内力及索力施加在相应位置,分离式扁平钢箱梁在偏心荷载作用下,分析不同间距横隔板钢箱梁的扭转畸变效应,得到了斜拉桥中此类截面的扭转畸变效应随横隔板间距的变化曲线,并对横隔板间距的设置提出了有益的建议。     

吊装施工中扁平钢箱梁段横向变形研究

在大跨斜拉桥扁平钢箱梁吊装施工过程中,被起吊梁段和吊机作用梁段横向变形相反,造成梁段对接困难.本文以典型独塔双索面扁平钢箱梁斜拉桥为工程背景,利用三维有限元模型,分析了均匀温度变化、梯度温度变化、纵隔板位置、纵隔板刚度对吊装施工中扁平钢箱梁横向变形差的影响,并提出了相应的优化施工措施.     

连续曲线钢箱梁剪力滞效应分析

在对称荷载作用下箱形截面梁的法向应力是不均匀的,这种现象称之为“剪力滞效应”。研究剪力滞效应,主要是为了满足设计的要求,保证结构的安全。文章结合实际工程,采用空间板壳有限单元法,系统分析了连续曲线钢箱梁桥的剪力滞效应分布规律。     

自锚式悬索桥钢-混结合段施工技术

南京长江隧道工程右汉独塔自锚式悬索桥,边跨混凝土箱梁与主跨钢箱梁通过钢混结合段进行连接,钢混段采取PBL剪力键及抗剪焊钉、预应力等相应措施克服因材质不同、温度等因素对梁体的影响,使全桥混凝土与钢箱梁形成一个整体,满足结构受力需要。     

斜拉桥波形钢腹板箱梁的力学特性研究

研究了斜拉桥中波形钢腹板箱梁在成桥状态下的力学特性。以新密市溱水路波形钢腹板箱梁斜拉桥为工程实例,通过有限元计算与分析得到主梁的竖向位移、波形钢腹板的剪应力、混凝土板的正应力和竖向挠度、主梁的纵向正应变、混凝土板的应力传递等各项力学规律。结果表明,波形钢腹板的竖向剪应力沿梁高方向近似均匀分布;波形钢腹板的竖向变形在整个主梁的竖向变形中起主要作用;波形钢腹板的纵向正应变小于混凝土板;按波形钢腹板承担全部剪力的传统理论进行结构设计偏于保守。     

南京夹江特大桥钢箱梁吊装膺架安拆施工技术

在城市高架桥及市区跨江河大桥建设过程中,主桥主梁形式常设计为钢箱梁结构。钢箱梁箱形截面抗扭刚度强,整体性能好,自重轻,外形轻巧美观,施工周期短。而在江河中大跨度悬索桥、系杆拱桥钢箱梁施工常考虑采用膺架吊装方案,因为该方法相对顶推法施工简单、安全、快速、高效,但是膺架一般工程量较大,施工时间紧,特别在遇到水深、通航、流速大、净空小等限制条件时,水中安装和拆除施工起来也相当困难。结合南京隧道夹江大桥右汊独塔自锚式悬索桥钢箱梁吊装工程实例,介绍利用舟桥器材拼组高架浮吊、导向定位船、龙门船吊等设备,在深水中进行大跨度钢箱梁膺架吊装安拆施工工艺及方法。     

公铁平层合建多塔斜拉桥大挑臂式钢箱梁设计

珠机城际金海特大桥主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5) m四塔三主跨斜拉桥,为国内首座公铁平层合建的多塔斜拉桥。主梁采用一种新型的大挑臂式钢箱梁结构,由中间主箱加两侧挑臂组成,中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路,桥面宽度达49.6 m。挑臂式钢箱梁结构形式新颖,构造较复杂,杆件和节点多,对其总体设计、构造细节进行详细阐述;为研究其受力性能,建立精细化有限元模型开展局部应力分析。计算结果表明:挑臂式钢箱梁设计合理,各构件受力良好,节点位置未出现较大的应力集中现象,结构安全可靠。挑臂式钢箱梁结构轻盈,具有良好的经济性和美观性。     

大跨度钢箱梁桥双幅同步转体施工技术

石家庄市和平路高架西延工程钢箱梁主桥和匝道桥同时跨越石太铁路,由于既有线运输繁忙,需在一个铁路施工"天窗点"内完成双幅桥梁的同步转体施工,施工难度大;主桥桥位处于狭小空间内,不具备现场钢箱梁构件吊装条件。通过设置钢箱梁横向滑移装置解决钢箱梁构件水平运输问题;采用计算机模拟和精密仪器控制等措施,探索出主桥在墩顶及匝道桥在承台同时同步转体施工工艺流程及安全防护措施,取得了良好效果,可供类似工程借鉴。     

高速铁路下承式结合梁系杆拱桥桥面结合方式

针对高速铁路下承式结合梁系杆拱桥,通过有限元分析,对纵横梁桥面系和密布横梁桥面系2种结合方式、混凝土桥面板不同的分块方式等问题进行研究。结果表明:纵横梁桥面体系在纵横梁交点处存在应力突变,其横梁应力较密布横梁高。对于密布横梁方案,随着混凝土断缝数量的增多,系梁挠度增幅不大,系梁和拱肋内力变化不大,但横梁应力有所降低,混凝土桥面板的整体应力大致呈降低趋势;在施工上,密布横梁体系比纵横梁体系简单方便。对于128 m跨度双线下承式钢系杆拱桥的桥面结合方式,建议采用密布横梁体系,桁距16 m,混凝土桥面板设置断缝,按5节间(25 m 27 m 24 m 27 m 25 m)布置。     

波形钢腹板曲线箱梁桥静力特性

建立了考虑不同力学因素的有限元模型,对不同曲率半径的波形钢腹板曲线箱梁桥的静力特性进行计算,分析了结构主要部位在活载作用下的内力、变形和应力分布随其曲率半径的变化规律。研究结果表明:波形钢腹板使得曲线箱梁桥抵抗翘曲的能力减弱;波形钢腹板箱梁截面正应力横向分布不均匀,钢腹板和混凝土板相交处正应力发生突变;钢腹板剪应力沿腹板高度分布不均匀。     

高速铁路5×50m钢箱-混凝土连续结合梁设计研究

连续结合梁作为将钢与混凝土相组合共同参与工作的体系,受力十分复杂,应用中要确保结构具有良好的静力、动力性能。以某高速铁路5×50 m钢箱-混凝土连续结合梁为工程背景,介绍设计时对负弯矩区处理、桥面板预应力施加、混凝土徐变和活载效应、动力性能等重点问题的计算和分析,研究表明,通过调整施工顺序、采用合理的徐变及活载计算方法、底板铺设混凝土等措施,可使结构各项指标满足要求。     

天津塘沽海河独塔斜拉桥主跨钢箱梁安装施工技术

斜拉桥的施工主要涉及到斜拉索的挂设和索力的调整及钢箱梁的安装精度。通过对天津海河独塔斜拉桥施工技术的阐述 ,有针对性地总结出保证钢箱梁安装精度、斜拉索挂设和索力调整的方法。如钢箱梁第一节的安装精度的调整 ,安装一定数量的钢箱梁后的中线、高程的调整等 ;斜拉索的挂设及索力的测量和调整对桥面高程的影响等。     

高速铁路斜拉桥钢-混组合箱梁受力及变形性能试验研究

为研究设计速度350 km/h高速铁路斜拉桥钢-混组合箱梁的受力特性与桥面变形性能,采用Ansys软件建立赣江特大桥3个梁段的有限元模型,分析其应力分布特性;以应力等效的原则优化设计出相似比为1:3的全截面静载试验模型并开展受力传力及桥面变形特性研究.结果表明:钢-混组合箱梁在轴力及弯矩最不利荷载组合工况下,混凝土桥面...