新型UHPC-钢腹杆组合拱桥试设计

随着跨径的逐步增加,结构自重效应对于桥梁的影响越来越大,甚至成为限制拱桥跨径发展的主要因素之一.实现拱桥跨径的突破,必须降低结构自重效应.本文提出一种新型UHPC-钢腹杆组合拱桥构思,并以某上承式混凝土拱桥为工程背景,进行了新型UHPC-钢腹杆的组合拱桥的试设计.结果表明：新型UHPC-钢腹杆组合结构与原设计相比自重减轻了55.3%,并且结构受力性能良好,稳定性也能满足相应规范要求.大跨径拱桥自重效应的降低,其施工难度和施工成本也将得到有效地降低和控制.     

钢腹杆—混凝土组合箱梁桥试设计

以主跨130m的深圳南山大桥为结构原型,进行了钢腹杆混凝土组合箱梁桥的试设计,并采用有限元方法进行了结构计算分析。结果表明,试设计桥梁满足设计要求且较混凝土梁桥减小主梁自重约10%～25%。初步研究表明,钢腹杆混凝土组合箱梁,通过减轻自重,减小了主梁内力,有利于悬臂施工,是一种具有应用前景的新型组合梁结构。钢腹杆混凝土组合箱梁截面刚度较小,设计中要引起注意。     

平钢腹板－混凝土组合拱桥试设计研究

平钢腹板-混凝土组合拱是由平钢腹板和混凝土顶底板组合而成的新型结构.以主跨160 m的岭兜大桥为原型进行该新桥型的试设计研究.结果表明,试设计满足规范要求.与原桥相比,试设计桥梁可减轻拱圈自重约37%,并方便施工;与波形钢腹板-混凝土组合拱桥相比,能发挥钢腹板的抗压与抗拉作用,提高腹板的材料利用率,拱圈自重减少约6%,是一种具有应用前景的新桥型.     

大跨径劲性骨架拱桥过程控制与后评价研究

为了在施工过程中实现最优控制以达到合理成桥状态,并量化评价控制效果,以一座采用缆索吊装的主跨150 m采用钢管混凝土格构柱作为劲性骨架箱肋拱桥为背景工程开展了专项研究.结合劲性骨架的吊装顺序以及外包混凝土分环分段施工工序的调整与控制方法,得到了综合控制的关键技术措施,包括缆索吊装过程的仿真分析、现场实测、参数识别、过程控制与纠偏等,实现了钢管混凝土劲性骨架拱桥施工控制中多层面、分层次监测与控制流程系统的综合应用.通过实施运营监测与控制效果后评价,结果表明:相对设计目标状态而言,拱肋线形、应力平均偏差分别为4.6％和5.8％,且运营一年后相对成桥同环境温度状态而言,均未发生明显变化.这一综合技术为同类桥型的控制应用奠定了基础.     

钢管混凝土劲性管架拱桥施工监控

本文介绍了钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工监控理论和方法,对主要设计参数进行参数识别及敏感度分析,对实测值和理论值进行比较,通过误差分析提供的信息,对结构进行控制,成桥线性符合设计要求,达到控制目的。     

1000m级中承式拱桥试设计研究

针对拱桥随着跨径增大稳定性下降、且在移动荷载作用下容易发生剪切、弯曲变形等问题,提出了解决方案。在主梁和拱肋之间加入刚性杆件形成三角网,使三角网与拱肋、主梁形成连续的系列三角形。利用三角形稳定性,提高了主梁和拱肋的线刚度,从而提高结构的整体刚度。桥梁在移动荷载下,三角形必然受非节点荷载作用,降低了稳定性,设置吊杆、立柱以增加弹性约束,减少节点间的弯剪变形。此外,采用整体式节点,简化其构造,并采用预制拼装方法,施工方便快捷。给出了该方案的具体结构形式,阐述了力学原理,并对跨径1 008m中承式拱桥进行试设计。有限元结果表明:该方案拱桥强度、刚度、稳定性及动力特性均满足要求,较传统拱桥具有更好的力学性能及经济性。     

钢管混凝土劲性骨架拱桥主拱圈施工方法进展

20世纪,劲性骨架拱桥逐渐由钢筋混凝土拱桥发展而来.劲性骨架由半刚性骨架向钢管-型钢劲性骨架、钢管混凝土劲性骨架发展.与传统的钢筋混凝土拱桥相比,钢管混凝土劲性骨架拱桥主要以钢管混凝土劲性骨架作为支架成拱.拱圈的施工阶段包括钢骨架的架设、管内混凝土的灌注、外包混凝土的浇注.总结了中国钢管混凝土劲性骨架拱桥,讨论了各施工阶段的具体施工方法.在跨径方面,钢管混凝土劲性骨架拱桥将实现明显的增长;拱圈施工控制的重要性日益突出,应进一步研究的工作包括分肋吊装的线形控制理论、外包混凝土分环、分工作面的最优设计准则及斜拉扣索调载理论.     

沪昆客专北盘江特大桥设计与施工方案

沪昆客专长沙至昆明段北盘江特大桥主跨采用世界最大跨度的445m劲性骨架钢筋混凝土拱桥结构,也是客运专线铁路中跨度最大的拱桥结构。由于高速铁路桥梁对刚度和线路平顺性的特殊要求,对设计与施工提出了极高的标准,系统介绍了该桥的设计和施工方案。     

浅谈建筑工程中的钢-混凝土组合结构设计

介绍了钢-混凝土组合结构的类型,进而分析了各类钢-混凝土组合结构的特点,指出了钢-混凝土组合结构在设计方面的一些要点,指导以后的钢-混凝土组合结构的工程实践。     

大跨径劲性骨架钢筋砼拱桥拱脚、拱座局部应力分析

结合宜万铁路上一座大跨径劲性骨架钢筋砼拱桥的拱脚,对比了不同结构形式的拱脚构遣。并以莱一在建桥梁的拱脚和拱座为例,介绍了进行有限元局部分析时的两步分析法的优点及具体思路,采用大型通用工程软件用两步分析法计算分析了拱脚和拱座的局部应力分布特征及其传力特性,对该拱脚和拱座的结构构造及其细节的合理性作出了分析和综合评价。结果表明：拱脚刚度缓慢过渡可以迅速降低集中应力峰值,保障传力顺畅;该拱脚和拱座结构受力状态安全,其结构构造可被借鉴应用于美似桥梁的工程设计中。     

钢管混凝土拱—钢腹板PC箱型系梁组合桥梁

为减轻钢管混凝土拱梁组合体系桥的自重,提出了采用钢腹板(平钢腹板或波纹钢腹板)代替PC箱形系梁的混凝土腹板,从而形成钢腹板PC箱形系梁。以一座已建成的钢管混凝土拱梁组合体系桥为原桥,进行了钢腹板PC箱形系梁的试设计研究。结果表明,试设计桥由于减小了自重下的内力,降低了面内自振频率,从而改善了原桥的静力和抗震性能。此外,试设计桥经济性好且方便施工,说明钢管混凝土拱—钢腹板PC箱型系梁组合桥梁是可行的。     

样条箱拱段子域在箱拱桥梁中的应用

以薄壁箱拱理论、变分原理及样条函数方法为基础,建立了样条箱拱段子域(单元),考虑了剪力滞效应及畸变效应.这种子域(单元)为两结点18自由度的子域(单元),能模拟薄壁箱拱的拉压、弯曲、扭转、扭翘、剪切、剪力滞效应及畸变效应.文中附有算例,计算结果表明:这种子域(单元)不仅计算简便,而且精度高.     

大跨径中承式钢箱系杆拱桥施工阶段稳定性分析

为明确大跨径中承式钢箱系杆拱桥施工阶段稳定性,以西双版纳澜沧江黎明大桥为研究对象,建立全桥空间有限元模型对该桥进行施工阶段全过程稳定性分析,研究考虑初始缺陷的几何非线性、材料非线性、风撑、临时风撑、吊杆非保向力和抗风缆索对结构施工阶段稳定的影响。结果表明：施工全过程中结构的稳定系数满足相应规范要求,考虑初始缺陷的几何非线性分析,结构的稳定系数降低7%～8%;考虑几何与材料双重非线性时,结构的稳定系数降低49.67%～52.05%,材料非线性对结构稳定性有显著影响。增加永久风撑数量能有效提高缆索吊装最不利施工阶段及拱肋合拢后施工阶段的稳定性,布设临时风撑能显著提升结构缆索吊装最不利施工阶段的稳定性,非保向力效应对中承式钢箱系杆拱桥稳定性有较大的影响,布设抗风缆索显著提升拱肋合拢后施工阶段稳定性。由此可见,施工阶段稳定性的影响因素较多,本研究可为同类型桥梁的施工与设计提供参考。     

斜拉拱桥异形箱梁截面温度梯度效应分析

国内外关于异形箱梁温度梯度效应分析甚少.以某斜拉拱桥的异形箱梁为例,按照4种典型的温度梯度模式分为4个工况,利用有限元软件MIDAS/Civil,计算异形箱梁控制截面由温度梯度引起的温度应力,分析其对温度梯度模式的敏感性,探究温度应力在异形箱梁截面高度和箱梁纵向上的变化规律.结果表明：异形箱梁纵向上温度应力的最大值出现在箱梁的变截面处;新西兰混凝土设计规范温度梯度模式的温度应力最大;04规范温度梯度模式较85规范温度梯度模式有更高的安全储备.异形箱梁横截面温度应力对温度梯度模式的选取非常敏感,选取适合当时当地的温度梯度模式非常重要.     

预应力组合箱梁桥的使用寿命分析

为了研究既有预应力混凝土结构在混凝土碳化后,结构在服役期间的使用寿命,分析讨论了混凝土碳化及与混凝土本身有关的内部因素(如水灰比、水泥品种、骨料品种与粒径、混凝土强度等)和与环境有关的外部因素(如环境湿度、CO2浓度、环境温度等)的影响.以混凝土的碳化深度作为一个随时间变化的随机过程,建立了一般大气环境下,混凝土强度的时变概率随机模型.并将混凝土强度、保护层厚度、荷载横向分布系数以及荷载增长视为随机变量,在此基础上,研究了在不修复的情况下五跨一联预应力组合箱梁主梁和结合面的使用寿命,结果表明结合面的失效概率要大于主梁.荷载增长对结构可靠度指标影响较大.给出了在不同服役年限时结构主梁和结合面的使用寿命可靠度水平,其结果对预测结构剩余寿命和经济、科学地安排养护维修时间具有重要参考意义.     

大跨径钢筋混凝土箱型肋拱桥预制安装技术分析

文章依托攀枝花市新雅江大桥工程,探讨分析了大跨径钢筋混凝土箱形拱桥采用无支架施工用于该桥施工过程中的关键控制措施及重点难点技术问题以及解决方法,为同类桥梁施工方案的选择、吊装系统的设计、拱箱吊装合龙精度的控制及单肋合龙稳定性的控制等提供借鉴.     

分阶段施工合成连续箱梁桥的监测研究方案

以广东某分阶段施工合成连续箱梁桥为背景,指出了这种新型桥梁的设计理论中所亟待解决的问题,制定了桥梁的施工监测研究方案,以期对桥梁的结构性能有一个较为全面的认识.     

复合体系支架在现浇混凝土拱桥中的应用

目前在我国很多现浇混凝土桥梁采用碗扣架与梁柱结构复合体系支架施工。通过长白山国际旅游度假区2#桥复合体系支架现浇施工实例,介绍了支架设计方案和具体施工技术措施,根据支架预压监控数据,给出混凝土浇筑前的支架调整方案,确定精确的拱底立模标高,为工程质量和施工安全提供了可靠保证。     

复合主拱圈加固石拱桥弹塑性本构关系研究

根据复合主拱圈加固石拱桥时截面以承受轴力为主,弯矩较小的受力特点,基于原拱圈和加固层共同工作、协调变形原理,针对加固后的石拱桥,推导出适合有限元分析的混凝土与砌体理想弹塑性复合材料的本构关系.对某复合主拱圈加固的石拱桥应用推导的本构关系,采用有限元软件ANSYS建立了数值分析模型,并对该本构关系进行校核检验.结果表明:采用混凝土与砌体理想弹塑性复合材料非线性计算结果和混凝土与砌体分开的两种材料非线性计算结果非常接近,复合材料非线性的计算值比两种材料非线性的计算值小,轴力小3％ ～5％,弯矩小7％～8％.给出的混凝土和砌体的理想弹塑性本构关系在复合主拱圈加固石拱桥时有足够的可靠性,可供同类桥梁结构分析应用.