极限边中跨比混合梁斜拉桥关键技术研究

以主跨716 m混合梁斜拉桥为例,对结构体系、钢混结合段位置、边跨压重设计、索塔基础设计等关键技术进行研究.针对全飘浮、半飘浮两种结构体系,从主梁受力、主梁刚度、施工方案等方面进行分析研究,大桥采用全飘浮体系,既可避免大悬臂横梁设置影响美观、受力不合理等问题,又能方便钢箱梁吊装,故最终确定采用全飘浮体系.对于钢混结合段位于边跨和中跨位置的选择,从成桥状态、运营状态、支反力、施工方案等方面进行论证,考虑结合段位于中跨侧会导致主梁恒载弯矩分布不理想,同时造成边跨过重且高支架施工风险较高,最终选择边跨侧距桥塔35 m位置.针对边跨压重设计,对铁砂混凝土压重和厚板混凝土设计两种方案进行比选,考虑厚板混凝土设计结构受力满足要求,而且无须压重固定措施,简化施工工序.     

混合梁斜拉桥动力特性分析

结合实际工程,利用有限元原理,对混合梁斜拉桥的动力特性进行分析,计算出一座混合梁斜拉桥的前十阶自振频率及其对应的振型,并结合混合梁斜拉桥的结构特点,重点分析了边跨辅助墩的设置对结构动力特性的影响。     

江西吉水赣江二桥工程总体设计

吉水赣江二桥工程桥梁全长1310 m,主桥采用跨径为2×110 m的独塔斜拉桥,江中引桥采用40 m标准跨径预应力混凝土预制小箱梁桥,陆上引桥采用预应力混凝土大箱梁桥。斜拉桥采用预应力混凝土双肋式主梁、双索面斜拉索,主塔上塔柱采用钢结构,下塔柱采用混凝土结构,中间设置钢混结合段。钢混结合段采用有格室后承压板形式,钢与混凝土间通过焊钉和开孔板连接件结合。为研究其受力性能,进行了缩尺比为1:3的模型加载试验。试验结果表明,该桥结合段受力合理。重点介绍该工程总体设计、科研试验及主塔技术特色。     

主跨200m混合梁刚构桥总体设计

瓯江大桥主桥为(84+200+84)m=368m 3跨一联变截面混合梁刚构桥,建成后将成为继重庆石板坡大桥之后国内第二大跨度混合梁刚构桥。从结构设计、钢-混结合段、体外预应力、耐久性设计以及施工方案等5个方面介绍主桥设计要点及创新理念,为同类型桥梁设计与施工提供参考。     

独塔混合梁大跨斜拉桥钢—混结合段的受力分析

以聊城中华路大桥为例,采用midas总体计算和ANSYS细部分析的有限元联合分析方法对独塔混合梁斜拉桥的钢—UHPC结合段的受力开展了研究。首先采用midas civil分析软件建立全桥的总体杆系模型,以获得钢—混结合段控制截面在各种不利工况下的内力;然后在ANSYS中建立了结合段板壳—实体有限元精细化模型,将提取的内力施加于局部模型,计算得到钢—混结合段细部应力。通过受力分析发现,独塔斜拉桥采用钢—混结合段后,充分发挥了混凝土抗压和钢结构抗拉的材料优点,构造受力合理,实现了材料和结构刚度的平顺过渡,是一种合理的方案选择。通过细部应力分析发现,在钢格室与承压板连接处以及顶底板折角、腹板折角与填充混凝土的接触面处,易产生较大的应力集中,应对这些部位进行局部加劲或采用平滑倒角的方式加以避免。对结合段中腹板的厚度与承压板厚度的参数敏感性分析结果表明,增加中腹板厚度可适当降低中腹板的应力,但不能降低其他钢结构的高应力水平;而增加承压板的厚度可以显著降低钢结构的高应力水平。     

混合梁斜拉桥钢-混结合段设计关键技术

宜宾南溪（仙源）长江大桥主桥采用主跨572 m非对称混合梁斜拉桥。主跨及北岸边跨采用混合梁,南岸边跨采用混凝土主梁,南岸边跨与主跨间设置钢混结合段。该文针对钢-混结合段的位置、关键构造开展多方案研究,优先采用梁肋全截面连接承压传剪式过渡构造。并通过钢-混结合段现场静力模型试验、破环模型试验及浇筑试验验证结构合理性和施工的可实施性。现场模型试验及结构分析的对比研究表明：宜宾南溪（仙源）长江大桥钢-混过渡段的结构构造设计合理,刚度平顺、受力安全可靠、施工可行,可为同类桥梁建设提供有益借鉴与指导。     

大跨独塔斜拉桥纵向约束体系研究

为寻求一种最优纵向抗震体系,以一座位于高烈度区的205 m+205 m独塔斜拉桥为工程背景,建立动力模型进行时程分析,分别从黏滞阻尼器方案和弹性索方案两方面进行参数研究,比选2种方案并确定最优的纵向约束体系。结果表明,在总阻尼力和阻尼指数相同的前提下,当边墩与桥塔的阻尼器屈服力之比为1∶2时,下塔柱底的地震弯矩、塔顶位移与主梁位移均达到极小值;黏滞阻尼器在边墩和桥塔上的布置数量分别为4个、8个,当阻尼指数取0.3、阻尼系数为2 000 kN时,地震内力与位移均可得到有效的平衡控制;当全桥2根弹性索刚度为4×10⁴ kN/m时,关键截面的弯矩和剪力均出现极小值,黏滞阻尼器方案较弹性索方案的地震内力降幅超过20%,地震位移大致减小50%。     

独塔斜拉桥动力特性及抗震分析

以某独塔空间双索面混合梁(由结合梁与混凝土梁组成)斜拉桥为工程背景,对该桥的动力特性进行分析。基于有限单元法理论,确定了该桥的空间计算模型,在此基础上应用反应谱法研究了该桥的抗震性能。     

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。     

变截面椭圆形独塔斜拉桥塔-梁结合段模型试验研究

为了解某变截面椭圆形独塔斜拉桥的桥塔-主梁结合段的静力学性能,建立了塔-梁结合段1∶8缩尺试验模型,采用大型地震荷载模拟加载装置对缩尺模型进行了竖向偏心加载试验。通过模型试验与有限元模拟相结合,研究了塔-梁结合段钢板、塔内混凝土和PBL剪力键的应力分布以及受力情况。研究表明:在1.7倍等效设计荷载作用下,该斜拉桥的塔-梁结合段处整体应力水平较低,混凝土竖向正应力约为11MPa,PBL剪力键的贯穿钢筋承受的最大弯曲应力为63MPa,钢板承受的最大压应力为227 MPa。研究成果揭示了该变截面椭圆形桥塔斜拉桥的塔-梁结合段在设计荷载作用下的静力学特性,为该类桥塔的设计提供了参考依据。     

混合梁斜拉桥主梁钢混结合段设计

结合段设计是混合梁斜拉桥设计中的关键技术之一。简要介绍混合梁斜拉桥的优点,详细阐述混凝土梁与钢梁结合位置的确定原则与方法,节点构造设计原则与方法,并通过工程实例来讨论结合段设计方法。     

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.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段混凝土的配制与性能研究

为满足混合梁斜拉桥钢-混结合段填充混凝土的自密实、低收缩和高韧性的特殊要求,以九江长江公路大桥为背景,制备C55普通自密实混凝土、微膨胀聚丙烯纤维自密实混凝土和微膨胀钢纤维自密实混凝土,对其工作性能、力学性能、弯曲韧性、塑性收缩开裂性能、限制膨胀率和抗氯离子渗透性进行试验研究.结果表明,与普通自密实混凝土相比,优选出的微膨胀钢纤维自密实混凝土不仅满足自密实工作性能的要求,而且显著提高了混凝土的弯拉强度、劈拉强度和弯曲韧性,大幅度提高了抑制塑性收缩开裂的能力,并具有一定的微膨胀特性,能满足钢-混结合段混凝土的特殊要求.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段力学性能研究

为了解混合梁斜拉桥钢—混结合段受力及传力规律,指导钢—混结合段的设计,以某主跨580m的混合梁斜拉桥为背景,采用有限元软件建立钢—混结合段整体模型,并对比缩尺模型试验结果,建立局部剪力钉推出模型,分析剪力钉传力规律。结果表明:钢—混结合段截面混凝土竖向应力分布不均匀,大小呈凹曲线分布;纵向应力由结合段截面向混凝土段递减。竖向上各剪力钉剪力呈马鞍形分布,上、下剪力钉剪力高于中间剪力钉;横向上内侧剪力钉剪力大于外侧剪力钉;荷载越大,剪力钉竖向受力越均匀,剪力钉刚度越大,各剪力钉的受力越不均匀。     

斜拉桥中钢混结合段的结构性能与设计方法

总结了钢混结合段在斜拉桥中的应用特点,从而提出依据钢混结合段受力形式,明确其传力机理和过程,给出针对性构造对策的设计思路。最后,建立了钢混结合段的一般设计过程和方法,可应对任意复杂受力形式的钢混结合段设计。     

混合梁斜拉桥C55高性能混凝土配合比设计研究

鄂东长江大桥为混合梁斜拉桥, PC宽箱梁及钢-混凝土结合段采用C55高性能混凝土.要求PC宽箱梁混凝土具有高工作性、高抗裂性及高耐久性,钢-混凝土结合段混凝土具有大流态、高粘聚性,收缩小、刚度大、韧性好、疲劳强度高.分别考察胶凝材料、掺合料及水胶比、砂率、聚丙烯纤维及微膨胀剂、水化热降低剂、减缩剂、钢纤维等对混凝土工作性及强度的影响.介绍在强度、防裂、长期收缩和徐变性能、耐久性能等方面的研究成果.确定PC宽箱梁采用单掺粉煤灰或粉煤灰矿粉复掺混凝土配合比,钢-混凝土结合段混凝土采用钢纤维增强混凝土配合比.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段力学性能模型试验研究

针对钢-混组合梁与混凝土梁结合段受力复杂的问题,为指导该类钢-混结合段设计,以某混合梁斜拉桥为背景(钢-混结合段为有格室后承压板结构形式),制作大比例钢-混结合段模型,考虑混凝土的徐变效应,进行静载试验,分析9个工况下模型的应力分布情况,并结合试验结果和理论分析结合段传力特性.结果表明:在各工况下,全部钢构件和混凝土均...     

外海混合梁刚构桥上构施工关键技术研究

传统混合梁刚构桥施工一般采用挂篮或桥面吊机以小节段逐段施工方式实现合龙。当该型桥梁处于长周期大涌浪的外海环境时,桥梁施工将面临钢箱梁运输、吊装等受海况影响的难题。以长周期大涌浪海域的钢混叠合混合梁刚构桥上部结构施工为依托,对用于外海混合梁刚构桥上部结构施工关键技术进行研究。通过对上构施工所用的关键装备和关键工艺进行创新,将主梁施工专用装备多功能化,从而优化复杂结构体系施工的工序转换衔接;同时,采用梁上顶推合龙工艺,不仅优化了施工工期,而且降低了施工安全风险。