大跨度钢箱拱桥施工技术研究及应用

为解决柳州市官塘大桥钢箱拱肋节段空间异形、重量大,吊装高度高等问题,结合官塘大桥拱肋节段拼装与整体提升施工,采用数值模拟分析与模型试验相结合的方法,对整体提升施工技术进行研究,解决大跨度钢箱拱桥施工技术中的关键问题,保证施工过程安全平稳,最后进行现场应用效果和经济成本分析。     

大跨度钢箱-混凝土组合系杆拱桥设计

泸溪武水大桥为大跨度钢箱-混凝土组合系杆拱桥,主拱采用钢箱-混凝土组合拱,主梁采用钢管混凝土桁腹与混凝土桥面组合梁。钢箱拱肋的拱脚节段部分采用钢箱内灌注混凝土组合结构、拱肋其他节段部分采用内空钢箱结构。桥梁设计根据组合琴拱桥理论,合理调整拱轴线,改变拱肋截面大小,拱圈灌注混凝土,可减小拱脚水平推力、节省水平系杆;充分发挥组合材料的力学性能,增加拱肋刚度,增强主拱横向稳定性;提高截面的结构效率,有效减轻桥梁自重,提高桥梁结构耐久性。该桥方案设计实现了大跨度异型拱桥力学与美学的统一。针对大跨度拱桥水平推力、横向稳定、施工安装3大关键技术难题,提出新的解决思路和技术方法。对于主桥结构采用MIDAS/Civil空间有限元分析程序进行分析,结果表明:结构整体刚度好、结构稳定性好。     

钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工技术

结合祁家黄河大桥主桥拱肋的吊装施工技术,阐述了无支架缆索吊装拱肋的施工技术,实践证明：精心的在缆索吊装法基础上采用千斤顶斜拉扣挂法施工的方法,能够较好的解决大跨径拱桥多节段拼装、扣索系统操作复杂、拱轴线难于控制、施工风险大等问题。     

南广铁路西江特大桥总体设计

以南广铁路肇庆西江特大桥为背景,针对大跨度钢拱桥的桥式方案,对钢箱拱桥和钢管桁架拱桥从结构性能、耐久性、工程造价、施工方法等多方面进行了综合比选;以西江特大桥486m中承式钢箱提篮拱桥为例,针对桥梁的主要设计参数进行了详尽阐述,包括矢跨比、拱轴系数、拱肋内倾角、横撑布置、吊杆形式、桥面系方案等;介绍了桥梁相关的静力、动力计算结果;针对大尺寸钢箱拱肋结构、钢混桥面系结构的结构方案及结构尺寸进行了描述;对大跨度钢箱拱桥"边段竖转+中段提升"、"缆索吊机节段悬拼"施工方案进行了综合研究比选。     

拱桥斜拉扣挂系统高效拆除技术研究

针对大跨径拱桥多采用斜拉扣挂施工技术进行拱肋节段拼装,通常扣索数量繁多、各扣索间距较密集,传统采用逐级松索的拆除方法面临施工工作量大、拆索效率低的现状,提出一种从拱脚到l/4和l/4到拱顶交替一次拆除扣索的快速拆索方法。该方法通过拆索过程中对拱肋控制点位移的影响分析,得到拆除不同位置扣索对结构受力变形的影响规律,提出扣索逐根拆除的施工方案,并从拱圈线形、扣索索力和拱圈应力三个方面对比分析了各拆索顺序的影响规律,以此确定最优的拆索方案。     

钢箱拱肋缆索吊装中几何非线性影响的分析

在钢箱拱肋的缆索吊装中,由于索的垂度效应、大位移效应以及梁—柱效应等几何非线性因素的影响,致使拱肋的位移以及内力与实际情况存在一定偏差。为了减小合龙拱轴线线形误差,确保桥梁结构施工安全,通过考虑与不考虑几何非线性两种情况的分析对比,提出拱肋缆索吊装过程中可视具体情况给拱肋节段赋予一定的预抬量以抵消几何非线性作用使拱肋所产生的下沉量。     

整体吊装法施工钢拱肋合龙误差敏感性分析

广州市南沙区凤凰三桥为(40+61+308+61+40)m提篮拱桥,经方案比选,主拱肋采用整体吊装法施工。由于施工复杂,结构体系转换频繁,且钢箱拱属柔性体系,变形敏感,确保合拢精度是该桥的最大难点及关键点。在拱肋吊装前,可通过拱肋的测量坐标进行参数识别,进而推测钢拱肋实际参数与仿真模拟分析间的误差,从而改变计算参数,指导合龙节段的施工阶段,尽可能消除施工误差。     

佛山东平大桥主桥拱肋拼装方案比选

对东平大桥主桥拱肋拼装的施工方案进行了介绍和分析,基于本桥的特殊结构和复杂的地理、地形及地质条件,主桥拱肋卧拼吊塔竖转施工方案的选定和成功实施,为钢箱拱协作体系自锚式拱桥的施工提供了一些经验和参考.     

大跨径异型系杆钢拱桥主桥吊装施工技术

莆田城港大道跨木兰溪大桥主桥是两跨简支的双肋下承式钢箱拱肋结合梁桥面系的异型系杆拱桥,2跨跨径均为72 m.介绍大跨径异型系杆钢拱桥吊装施工技术,对钢结构拱桥安装的主要受力杆件进行计算,可供同类吊装施工参考和借鉴.     

单肋钢箱拱桥动力响应分析

以宁波市某轨道交通单肋钢箱拱桥为背景,应用大型通用有限元软件MIDAS/civil,完成了单肋钢箱拱桥有限元模型建立,利用模型得到了该桥梁的自振特性;采用时程分析方法,选取调幅后的EI-Centor地震波,模拟了拱桥在地震作用下的响应,分析了其拱肋截面与墩顶的振动情况,并对比了地震波正交作用下结构的位移响应峰值与地震波单独作用下的位移响应峰值,对钢箱拱桥的抗震设计有一定参考意义。     

秭归青干河大桥钢管拱吊装新技术应用浅析

秭归青干河大桥主桥为跨度 2 5 6 0m的中承式钢管混凝土无铰拱桥 ,钢管拱吊装采用缆索吊机斜拉扣挂悬臂拼装施工。通过工程实例 ,介绍了秭归青干河大桥钢管拱吊装施工独特的施工方案与新型的控制方法及临时连接、整体节段一次合龙等新技术。     

不同拱肋形式对无风撑钢管混凝土拱桥的抗震特性影响

无风撑钢管混凝土拱桥有钢管混凝土拱桥具有跨度大、强度高、塑性好、重量轻、便于施工、造型新颖美观等优点,而且在行车时视野开阔,在未来有很好的应用前景.文中以某五连跨无风撑钢管混凝土拱桥为例,针对无风撑钢管混凝土拱桥特点,采用不同拱肋结构布置形式,对其抗震性能进行了对比分析,得出此类拱桥拱肋合理布置形式.     

小跨径椭圆坦拱设计探讨

拱桥是城市小跨径桥梁中的常见桥型.结合工程实例,对椭圆轴线坦拱进行计算分析,比较了不同矢跨比情况下两铰拱、无铰拱的区别,介绍了在设计中采取的措施.     

钢管拱桥钢筋混凝土拱肋施工

介绍京杭运河大桥边跨拱肋支架的设计与施工,对上承式中小型中跨度拱桥施工方案的设计、不规则大型混凝土构件现浇支架的设计、现浇支架基础的处理、混凝土结构物三维线形的施工控制等方面进行探讨。     

上承式钢管混凝土拱桥动力特性分析

为研究上承式钢管混凝土拱桥的动力特性,以大型有限元计算软件ANSYS为平台,对跨径为252 m的上承式钢管混凝土拱桥——千岛湖1号特大桥建立了空间有限元模型,进行了动力特性分析。通过对前十阶频率和振型的分析,得出结论:面内基频一般较面外基频大,尤其是大跨度拱桥,应注意保证拱的横向稳定性;桥面系的面内振动与拱肋基本同步,桥面系的面外振动受桥面系与拱肋之间联结形式的影响较大,采用立柱或刚性吊杆联结时,二者振动基本同步;通过收集到的大量钢管混凝土拱桥的结构型式和基频计算结果,可得出钢管混凝土拱桥基频随跨径的变化趋势,并由此回归出频率对于跨度的公式,当缺少实测资料时,可作为工程设计中的参考依据。     

特大跨径拱桥施工技术进展和创新

简单介绍了特大跨径拱桥的发展概况,对拱桥的理论极限跨径进行了分析,总结了特大跨径拱桥的施工方法。重点介绍了近年来三座特大跨径拱桥的施工新技术:重庆朝天门长江大桥,采用拱梁起重机悬臂安装,并辅以斜拉扣挂系统和临时系杆进行施工;九堡大桥,采用专利技术———步履式顶推系统三跨连拱整体顶推;明州大桥,边跨三角区采用吊机施工,中跨采用缆索吊无支架施工,并辅以吊扣合一斜拉扣挂系统。它们桥型各异,其施工方法变化多样,体现了拱桥的多样性和适应性,对特大跨径拱桥的施工具有借鉴意义。     

中承式拱桥动力分析的三维有限单元模型

在分析拱桥结构构造特点的基础上 ,考虑了各种结构参数 (结构及非结构质量的分布和偏心、结构刚度、边界条件等 )对中承式拱桥的自振特性的影响 ,对宽翼T形板构成的桥面采用三种有限单元模型 ,建立了拱桥的空间三维计算模型 ,并将其应用于浙江省某大桥的动力特性的计算[1] 。通过对三种有限元建模方式的计算结果的比较 ,说明改进的鱼骨式单梁法应用于这种宽翼T形板组成的桥面是适用的     

考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化

鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题。以跨径600m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性。算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35%,最大负弯矩小17%,主拱圈应变能小23%;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果。     

斜交式斜靠系杆拱桥设计及研究

斜交式斜靠系杆拱桥是一种跨越能力较大、结构造型新颖独特、富有美感、应用在特定区域的城市景观桥梁结构形式。此类拱桥的特点是桥面系斜向布置,且组成拱肋的竖直拱和斜靠拱错位连接,具有明显的空间斜交效应。在总结、研发的基础上,以四道沙河大桥为例,对斜交式斜靠系杆拱桥的结构构造、受力特性、结构稳定性等进行全面的分析,并研究斜交角度对内力和稳定性的影响,为今后类似桥梁设计提供参考。     

中承式异形钢管混凝土拱桥动力特性分析

运用通用有限元软件ANSYS对某中承式异形钢管混凝土拱桥进行了动力特性的数值模拟分析,给出了自振频率和振型描述,并对自振特性的影响因素进行了研究.结果表明:主拱肋、竖吊杆、斜撑有助于增强拱桥的竖向刚度;副拱肋对拱桥面外振动影响较大,其外倾角影响结构整体刚度;横撑、斜撑的设置有助于提高拱肋的横向刚度,增强抗风的稳定性;二期恒载集度对竖弯振动影响较大;边界条件对拱桥的动力特性有显著影响.研究结果可以为同类桥粱的抗震设计提供参考.