鞍式支承钢平管桥模型试验、有限元分析与简化计算方法

基于3组钢平管桥负弯矩试验结果进一步比对规范计算的合理性,同时验证非线性有限元模拟的准确性,对20个自承式平直型钢管桥模型展开参数分析。研究支承角度、管壁厚度、支承长度、钢管直径等参数对支座处钢管环向应力的影响。并将计算结果与现行管桥设计规程推荐的计算方法进行对比。研究结果表明:自承式管桥的支承断面为结构设计的控制性断面,按现行设计规程设计大直径管桥时,有较大的安全储备。最后,基于参数分析,回归给出最大环向弯矩计算公式,与有限元结果吻合良好。     

港珠澳大桥青州航道桥工程特点及关键技术

港珠澳大桥青州航道桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥,该桥设计采用了多项新材料、新技术、新工艺,对其工程特点及关键技术进行总结.该桥充分利用相邻非通航孔桥相同结构类型的钢箱梁进行配重,外边跨不设置斜拉索,因地制宜,综合优势明显;结构支承体系采用三向支承体系,保证全桥结构性能最优;桥塔采用“中国结”造型的钢剪刀撑,与混凝土塔柱采用“承压-传剪”复合传力模式的连接箱连接,性能安全可靠;基础采用变直径钢管复合桩,钢管与钢筋混凝土组成组合截面共同受力,经济合理;桥墩墩身采用节段预制、现场安装的方案,节段连接采用φ75 mm的预应力粗钢筋;钢箱梁采用优化的扁平流线型断面和正交异性钢桥面板,抗疲劳性能优越;斜拉索采用抗拉强度为1 860 MPa的平行钢丝索.     

现代钢管桁架桥

出于轻型化的考虑,桥梁结构中越来越多地采用圆钢管(CHS)结构。该文介绍了3座钢管桁架桥的设计,并简要介绍了CHS焊接节点的疲劳设计方法。在钢管桁架桥的设计中,焊接管节点的疲劳设计是控制设计,现行的欧洲钢管节点疲劳设计规范已不适用于桥梁中典型的管节点。为了研究桥梁结构中节点的疲劳性能以及疲劳设计方法中的不足之处,对焊接CHS的K形节点进行了试验研究。     

钢管混凝土提篮式拱桥动力特性及参数敏感性分析

以某大跨径钢管混凝土提篮式拱桥为研究对象,结合大型通用有限元程序,建立了3种基于不同假定的实桥空间有限元计算模型,利用子空间(Subspace)迭代法计算了该桥结构的自振频率和振型,并对3种模型的计算结果进行了对比分析;研究了拱肋内倾角、含钢率、钢管直径、混凝土弹性模量、横撑布置等结构参数对结构动力特性的影响。分析结果可为该类桥的动力设计提供参考依据。     

偏心支承对两跨60°弯箱梁桥支承反力的影响

弯箱梁桥是近几年来高速公路和高架桥上使用较多的一种桥型。其设计计算繁杂，工作量大。文中通过对72个圆心角为60°两跨连续弯箱梁桥模型在偏心支承影响下的支承反力分析，导出了偏心矩、桥梁跨长与支承反力的经验公式，供设计人员参考。     

某矩形大断面地下通道超浅埋暗挖工程设计与施工

文章以通过下穿繁忙道路下的2个矩形大断面超浅埋暗挖工程为例,介绍采用锁扣管棚预加固、全断面注浆、型钢拱架支护、分大断面为小断面错位开挖等一系列超浅埋暗挖法设计与施工技术。表明在城市不宜明挖的条件下,采用超浅埋暗挖矩形大断面地下通道有较大的技术优势,并提出： 1）采用锁扣管棚是本工程成功的关键,设计时应充分考虑各种工况,设计计算可采用弹性支点法,在入口1H（H为洞高）范围内,管棚内力及支反力变化较大,应仔细考虑,而其后为一般开挖段,内力及支反力均趋于稳定; 2）施工前对地下管线进行详细探查尤为重要; 3）长距离锁扣管棚施工难度较大,钻进工艺由原来钢管全程双线约束,改为一线一点约束,管棚施工可以顺利进行。     

孟加拉帕德玛大桥超长大直径倾斜钢管桩施工技术

孟加拉帕德玛大桥主桥水中墩基础采用直径3m、倾斜度1∶6的大直径超长钢管桩。钢管桩在岸上分2段制造,利用"水上定位平台+导向架",采用液压打桩锤插打;采用空气反循环法,利用斜孔钻机进行桩内取土。为充分发挥钢管桩桩端承载能力、增加钢管桩刚度,在桩端5m土塞与底部10m混凝土的交界面进行全断面压浆;桩底压浆结束后,采用振冲密实法,向桩内分层填充干净中粗砂至距桩顶15m处;桩内填砂顶面密实并整平后,安装钢筋笼,浇筑桩顶15m高混凝土。该桥采用这一系列技术,解决了大直径超长倾斜钢管桩的插打、孔底压浆、密实度达到95%的孔内填砂等施工难题。     

偏态钢管混凝土拱桥吊杆锚固区局部应力及屈曲分析

宁海金海犬桥主桥是一座采用拱轴线偏态二次抛物线的异型下承式式钢管混凝土拱桥,该桥采用4管钢管混凝土格构式箱形断面拱肋与系杆、倾斜吊杆、横梁组合成空间结构体系。结构受力比较复杂,吊杆直接锚固于拱肋钢箱顶板,为了验算锚固区域顶底板和加劲隔板的受力和屈曲稳定性,采用MidasCivil软件对本桥部分典型吊杆在拱肋上的锚固区域做了局部应力分析和屈曲分析。得到一些有价值的结论,供以后类似的设计和计算参考     

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验.该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接.钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工.通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的.     

偏心支承对两跨60°弯箱梁桥支承反力的影响

弯箱梁桥是近几年来高速公路和高架桥上使用较多的一种桥型.其设计计算繁杂,工作量大.文中通过对72个圆心角为60°两跨连续弯箱梁桥模型在偏心支承影响下的支承反力分析,导出了偏心矩、桥梁跨长与支承反力的经验公式,供设计人员参考.     

浦东新区钢管混凝土桁架系杆拱桥的设计实践

借鉴在浦东新区已建或待建的钢管混凝土桁架系杆拱桥的经验,进一步探索了桁架拱肋断面形状选择、拱梁设计的理论,包括计算图式的取用。介绍了实践桥梁的桥面系设计及拱梁结构计算结果。同时深化了桁架系杆拱桥无支架施工工艺。     

FRP管混凝土悬带拱桥试设计研究

FRP管轻质高强、耐久性好、易于维护,为了解FRP管应用于悬带拱桥体系时,桥梁的力学性能,以某大学中轴线景观人行桥——钢管混凝土悬带拱桥为背景,进行FRP管和混凝土的组合结构替代钢管混凝土结构的试设计研究。FRP种类较多,试设计时将拱肋调整为GFRP圆管混凝土,吊杆更换为GFRP变截面矩形方管,横梁更换为GFRP圆管混凝土,2条悬带增加为3条,悬带更换为可更换式的CFRP索。采用有限元软件建立试设计桥有限元模型,对试设计桥静力性能、弹性稳定性及自振频率进行验算,并比较不同阶段下FRP管混凝土悬带拱桥与钢管混凝土悬带拱桥静力性能。研究结果表明:FRP管混凝土悬带拱桥的静力性能和动力性能均可满足国内外现行的规范要求,FRP管混凝土悬带拱桥在施工阶段和正常使用阶段的内力均小于钢管混凝土悬带拱桥的内力。     

钢管混凝土收缩、徐变性能试验研究

以茅草街钢管拱桥为背景,模拟实桥钢管拱尺寸与应力状态,进行了2年多的钢管混凝土收缩、徐变室内试验研究;测出素混凝土、钢管核心混凝土收缩、徐变发展规律,并与各种公式计算值进行比较,提出了收缩、徐变计算模式;建立了计算钢管混凝土收缩、徐变效应的近似估算式,可为钢管混凝土拱桥的设计提供参考。     

大跨径系杆拱桥的系杆设计

以东莞水道特大桥(主跨为280m中承式钢管混凝土系杆拱桥)为例,介绍了大跨径系杆拱桥的系杆设计要点,并给出了大跨径系杆拱桥有关系杆设计的计算方法。     

超大直径自应力钢管混凝土索塔设计与施工关键技术

该文介绍了刘家峡大桥超大直径自应力钢管混凝土索塔设计与施工关键技术。该桥采用了伊斯兰民族建筑风格以体现其地域文化特点。又因其独特的自然人文条件使该桥特色鲜明。尤其是采用了首座自应力钢管混凝土索塔,为目前世界上最大直径的钢管混凝土结构,拓展了钢管混凝土结构适用范围。为此,需利用国内外研究成果对界面粘结强度进行检算,同时采取了剪力钉和自应力混凝土等必要措施,并对钢管混凝土桥塔的抗震性能进行了深入的研究。该桥钢管的制作、安装、大直径自应力钢管混凝土的应用均超出目前应用范围,常规吊装设备已不适宜。通过相关研究确定了合理的制造、组拼和安装工艺,形成了设计与施工的成套技术。     

论现行“桥规”中的桩基理论误区和如何设计超长大直径桩基问题

结合几座大桥钻孔桩基础承载力出现不足的实例,对现行"桥规"中有关桩基承载力计算方法进行剖析,揭示现有设计与施工技术方面的错误观点与理念,指出现行"桥规"中单桩承载力计算基本理论存在不足,建议修改现行"桥规"。在对桩-土相互作用和桩在土中的荷载传递原理进行详细分析的基础上,提出要重视临界深度与有效桩长的概念、摩阻力与端阻力相互影响、地基土的抗剪强度并不是桩的承载力、桩上表皮摩阻力沿桩长分布不是矩形分布等观点;提出可用于计算超长大直径桩单桩承载力的"混合荷载传递法"和"公式直接计算法",供工程实践中试用。     

基于实桥试验的钢管混凝土桁梁桥力学性能研究

钢管混凝土桁梁桥由钢管混凝土桁架和钢-混凝土组合桥面板组成,作为一种新型的组合结构桥梁,具有承载能力高、刚度大和抗震性能优异等特点,为研究其力学性能,选择在某30m跨钢管混凝土桁梁桥进行实桥测试,对钢管混凝土构件及桁梁桥的整体力学性能进行了研究。试验研究结果表明:在550kN试验荷载下,各杆件在加载过程中始终处于弹性工作状态,实测值和有限元计算值较为吻合;下缘同时存在轴力和弯矩作用,且主管应力水平较低;支管在两端承受相反的弯矩作用,热点应力和名义应力均处于较低水平;主梁整体刚度大,偏载效应较为明显。     

偏心支承对120°圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为120°的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D-BSA软件系统为结构计算工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据.     

城市钢管混凝土系杆拱桥的荷载试验

以一座钢管混凝土系杆拱桥的荷载试验为依托,在对该桥进行理论分析的基础上,探讨了该桥与常规拱桥的区别,研究了该桥静动载试验的测试断面、测点布设、吊杆力的测试,并将试验结果和理论计算值进行对比分析。结果表明该桥承载能力满足要求,整体工作性能良好,其研究方法和成果可供相关技术人员参考。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥设计

高速公路跨线桥黄延桥为(24+40+24)m连续刚构体系PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥。该桥主梁采用矩形钢管桁架和混凝土行车道板构成的组合桁梁;桥墩采用Y形双肢矩形钢管混凝土树状桥墩,下设菱形承台+钻孔灌注桩基础。在负弯矩区下弦杆和Y形桥墩的矩形钢管内设置PBL纵肋并灌注混凝土,形成PBL加劲型矩形钢管混凝土断面,以提高杆件承载力、改善受压钢管局部屈曲性能。为提高该桥PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的承载力、改善节点的失效模式,采取主管内灌注混凝土和支管与主管同宽两项优化措施。混凝土桥面板通过上弦闭口PBL开孔预埋钢板连接件与主桁相连。桥墩通过纵、横向呈方格网络集中布置的PBL开孔钢板与承台固结。