中承式系杆拱桥结构优化设计

以邓家窑大桥为背景,研究小边跨、边跨仅有桥面系压重、依靠系杆力克服拱脚水平推力的三跨中承式系杆拱桥的桥型及结构参数的优化。优化后的桥型按部分推力拱设计,系杆力只平衡大部分恒载引起的水平推力;拱肋采用混凝土和钢箱的混合结构;边拱、刚性纵梁和主拱拱脚段组成一个三角刚架,整体承担系杆力。对拱肋内倾角、矢跨比、拱轴系数、系杆力和基础形式等结构参数进行研究,结果表明,拱轴系数对拱脚水平推力的影响很小;系杆力是克服拱脚水平推力的最有效方式,通过技术和经济两方面比较,最终选定4排桩+15 000 kN系杆力的基础形式与系杆力最优组合形式。     

飞燕式系杆拱桥施工关键工序控制分析

飞燕式系杆拱桥是在主拱两侧各设置一个半拱结构,通过系杆的张拉给边拱肋施加水平力,从而形成自平衡体系,有效平衡主拱拱脚的水平推力,使拱桥可不受地形地质限制,提高了该类型拱桥的跨越能力。本文以一座跨径组合为(22+80+22)m系杆拱桥为例,对该桥施工过程中的关键工序,系杆施工及吊杆张拉顺序进行了分析控制,并通过建立有限元模型对施工过程进行了仿真模拟,最终确定了合理的系杆和吊杆张拉顺序,分析方法可供类似工程借鉴。     

某飞燕式系杆拱桥的设计简介

飞燕式系杆拱桥属于自平衡中承式拱桥,因其造型优美,跨度较大,近年来得到广泛采用。某飞燕式系杆拱桥主桥跨径布置为25 m+100 m+25 m=150 m,中跨拱肋为完整拱形结构,边跨拱肋为半跨拱形结构,拱肋均采用钢筋混凝土箱型断面。预应力钢绞线系杆锚在边拱肋端部,拱脚均固结在拱座上。拱肋设二榀分列,肋间中距为10.8 m,全桥共设11对吊杆,间距均为7 m。     

跨航道系杆拱桥拆除及施工监控技术

根据旧桥拆除施工基本原则,结合桥梁拆除有限元仿真分析和桥梁施工监控技术,研究了跨航道系杆拱桥拆除施工关键技术。鉴于航道桥梁通航要求高、跨径大、结构形式复杂等特点,制定了合理的拆除方案和可靠的监控措施。结果表明:拆除施工过程中系杆及拱肋结构的应力和变形均处于安全范围内;临时支撑的沉降量对结构的安全性影响较为敏感;对主要构件拆除施工后应尽量减小施工间歇时间;桥面系及吊杆拆除对拱肋的变形影响不大。     

南叶公路桥主桥施工过程中两个关键技术问题的探讨

南叶公路桥主桥为一跨径127 m的钢管混凝土系杆拱桥,采用先拱后桥的施工方法。主桥施工过程中,在系梁没有张拉预应力之前,拱肋拱脚的水平力由临时水平拉索以及拱脚处水平止推装置共同承受,然后通过分批张拉系梁预应力钢束来替换。临时水平拉索与水平止推装置的共同受力与系梁预应力的张拉控制是主桥施工过程的两个关键技术问题。结合实际施工情况并通过详细的结构分析,合理控制了临时水平拉索与水平止推装置所承受的水平力;通过分析对系梁预应力钢束张拉顺序进行了优化,实现了水平力的替换并有效控制了系梁的混凝土压应力水平,确保了主桥施工的顺利完成。     

钢管混凝土系杆拱桥用体外束控制桥墩位移

下承式钢管拱系杆拱桥在拱肋安装、钢管混凝土浇筑、横梁安装和现浇横梁、桥面板湿接头时对拱脚产生的水平推力极易造成桥墩位移,通过对不同过程中的水平力计算,确定体外束张拉方案,使水平力通过体外束得以平衡。     

兴宁市兴旺大桥主桥总体设计

兴旺大桥为(29.25m+76.5m+29.25m)中承式系杆拱桥,拱肋外倾24°,边腿与主拱脚形成V撑。为减小温度效应对拱梁固结处及基础的不利影响,在主跨设2道伸缩缝,同时设置系杆以平衡拱的水平推力。通过兴旺大桥主桥的总体设计介绍,为同等跨径的特色景观桥梁设计提供一种选型参考。     

下承式系杆拱桥结构体系内力分布优化分析

为改善下承式系杆拱桥结构体系受力性能,提高设计效率,采用有限元法对下承式系杆拱桥进行力学数值分析,在不改变结构构造参数的前提下,通过研究吊杆、系杆张力和拱轴线形状对下承式系杆拱桥内力分布的影响,构建下承式系杆拱桥内力分布优化分析方法。研究结果表明:以拱肋、吊杆和系杆组成的结构体系应变能最小为目标,采用无约束优化算法可对吊杆和系杆张力进行优化;以拱肋截面偏心距最小为目标,采用三次样条插值函数进行拱轴线拟合,能快速得到与吊杆和系杆张力优化值对应的拱轴线;合适的吊杆、系杆张力和拱轴线形状,可以优化下承式系杆拱桥结构体系内力分布,提升下承式系杆拱桥结构体系安全性。     

飞燕式钢管混凝土系杆拱桥参数分析与线形控制

对影响结构的参数进行有效识别是拱桥施工控制的重点。该文结合秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,利用有限元软件Midas/Civil进行计算分析,对主拱肋混凝土重度、温度、刚度及系杆索力影响参数进行了分析。得到了各设计参数变化时对主拱肋成桥线形、应力及拱脚水平推力的影响程度,为秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工监控提供了参考。现场线形监测结果表明:该有限元模型有效性较高,主拱肋线形控制良好。     

反对称钢筋混凝土拱肋异型系杆拱桥施工控制技术

上海大庆桥为跨径60m的异型系杆拱桥,主拱横桥向反对称布置2片C50钢筋混凝土拱肋。该桥采用"先梁后拱"方案施工,即先采用满堂支架现浇系梁并张拉预应力,再在支架上现浇拱肋。在该桥施工中,先张拉吊杆再进行拱肋脱架,以改善裸拱圈在自重作用下的不利受力问题;在横梁与系梁间设置后浇带,以缓解横梁在顺桥向的受剪状态;在主梁支架拆除后再将桥面板与系梁、横梁联结,以减少桥面板参与系梁受力;吊杆采用三轮张拉方案,吊杆在拱肋脱架前进行首轮张拉,在系梁、横梁联结后进行第2轮张拉,第2轮张拉后拆除主梁支架,在桥面系施工后进行第3轮张拉;拱肋变形较大部位的吊杆先张拉,反之后张拉。该桥成桥后的结构线形与内力均满足设计要求。     

系杆拱人行桥无支架安装方案与施工阶段分析

以实际工程为背景,介绍了系杆拱人行桥以钢管混凝土拱肋做为施工劲性骨架,通过吊杆悬挂系梁横梁预制节段,用临时钢束平衡拱脚水平推力的无支架安装方案;分析了该无支架安装方案对结构设计的影响,采用Midas/civil建模分析,从加载顺序确定、合理选择拱肋组合断面及加载工况优化、临时束索力调整及拱脚水平位移控制等方面对无支架安装设计施工进行优化分析。     

卢浦大桥尾端节点设计

介绍上海卢浦大桥—拱梁组合体系中承式系杆拱桥的设计概况 ,该桥在两端横梁之间布置强大的水平拉索 ,以平衡中跨拱产生的水平推力 ,水平拉索锚固在由边跨拱肋、边跨加劲梁和端横梁刚结而成的尾端节点的锚碇上面 ,因而尾端节点在大桥的结构总体受力上具有举足轻重的地位。本文重点介绍该尾端节点的功能、总体布置和设计施工要点     

钢管混凝土系杆拱人行桥无支架安装设计关键技术探讨

针对中等跨径钢管混凝土系杆拱人行桥结构特点以及繁忙航道对跨河结构物施工要求,借鉴传统无支架缆索吊装先拱后梁架设钢管拱桥的思路,湖州和孚人行桥结构设计采用钢管拱在岸上拼装成型,浮吊整体吊装,然后以钢管拱作为施工劲性骨架,通过吊杆悬挂系杆横梁节段,用临时索平衡拱脚水平推力的无支架安装方法,取得成功实践.     

多跨连续长系杆拱桥临时系杆设计及施工

绍兴市曹娥江袍江大桥是一座多跨连续长系杆中承式钢管混凝土拱桥,在施工阶段,须设置临时系杆平衡拱肋对各主墩的不平衡水平推力,整个上部结构加载程序复杂,施工难度大,应力控制困难。文章对大桥施工阶段的临时系杆设计及施工进行了较为详细的介绍,对今后同类桥梁施工可提供良好的经验参考。     

系杆拱桥吊杆张拉方案对结构受力特性影响分析

系杆拱桥是组合体系中的一种柔性系杆刚性拱。吊杆的安装与张拉是系杆拱桥施工中至关重要的环节,拱肋为主要受压构件。系梁的刚性较一般的梁要小,吊杆的张拉力不同、张拉顺序不同会对系梁体内应力和拱肋内力分布及大小产生不同的影响。为保证系杆拱桥成桥后梁体应力满足规范限值并使拱肋受力合理,探讨了吊杆的最优张拉方案。文中以兰新二线乌鲁木齐河特大桥为工程背景,通过有限元模型和室内模型试验研究了四种工况下对梁体应力及拱肋受力特性的影响。研究发现:在不同张拉顺序及张拉力下,梁体和拱肋受力并不能同时达到最优,就一种工况而言,在梁体应力合理的同时拱肋就会出现受力不理想的情况;同样,当拱肋安全储备较大时梁体应力就会出现超出规范限制的现象。在具体施工时应综合考虑拱肋、梁体及索力分布情况,并结合现场和施工难度选择相应的施工方案。     

非对称外倾异形钢拱肋安装施工技术研究

目前,在不适宜大面积开挖桥桩基础的城市环境中,多采用钢拱系杆拱桥,系杆平衡恒载产生的水平推力减轻了基础的受力负担,尤其异形钢拱桥结构设计新颖,更是近些年城市景观需求较大的桥型之一。其独特复杂的结构造型及不同于其他类型拱桥的受力特点,使其施工工艺要求高,安装难度大。结合工程实例对异形刚拱肋架设施工进行了研究,详细阐述吊装方案比选、安装支架设计及拱肋安装调整工艺措施,为今后类似项目施工提供借鉴。     

90m提篮系杆拱桥设计与分析

某城市90 m钢箱拱肋提篮系杆拱桥,主梁采用钢混叠合梁,拱肋截面高度和宽度在空间同时变化,并采用无柔性系杆体系和减隔震抗震体系.通过对该桥技术特点介绍和计算分析,可为同类型桥梁设计提供一定的参考.     

大跨径外倾式钢箱拱桥施工阶段关键控制技术研究

结合南宁大桥施工,采用拱肋节段缆索吊装、斜拉扣挂悬臂拼装、先拱后梁、以拱承梁的施工工法,重点研究了外倾式拱肋空间姿态调整过程控制要点以及可移动式吊具设计、利用临时索体系维持施工过程中外倾式拱肋稳定的技术、通过临时系杆分阶段张拉平衡施工过程拱脚水平力的方法、拱肋合龙体系转换前线形调整方法等几项关键技术,供同类桥梁参考借鉴。     

下承式系杆拱桥先拱后梁施工技术

针对系杆拱桥跨度大、造型美、耐久性好等特点,结合工程实践对施工过程中施工方案的选取、拱肋及系杆的浇筑、预应力张拉等重要控制点进行了分析。     

中承式拱桥系杆创新设计

安徽芜湖市弋江路袁泽桥主桥为中承式钢管混凝土复合拱桥,拱桥成桥和施工过程中的水平推力通过系杆实现平衡,主桥系杆系统由永久系杆、副拱系杆和临时系杆共同构成,通过系杆的创新设计,合理分解3种系杆构件的结构和功能,预留永久系杆更换条件,确保桥梁结构的安全和耐久。