正交异性钢桥面板在南京长江大桥维修改造中的应用

以南京长江大桥公路桥维修加固改造工程为背景,介绍了正交异性钢桥面板在公铁两用大跨连续钢桁梁桥公路桥面系整体改造的应用。结合上、下层布置形式的公铁两用桥结构特点和现场交通环境条件,在进行上层公路桥部分整体改造时,采用钢桥面板工厂内分块预制,现场利用专用架设设备逐块安装并在桥位将每块桥面板拼装焊接成整体的施工方案,可以实现对公铁两用桥公路桥面系的整体更换。在桥面板更换期间通过有效的施工监控可以确保桥梁线形符合设计要求。     

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳分析及验算

为了更加准确地评估钢桥面板的疲劳性能,提出基于热点应力法的钢桥面板疲劳分析及验算方法。该方法针对所分析的正交异性钢桥面板,首先利用有限元软件建立桥面系模型,然后采用热点应力法得到验算部位的应力历程,最后根据泄水法计算相应的热点应力幅并进行疲劳验算。以某三塔四跨双层钢桁梁悬索桥为例,针对该桥采用的正交异性钢桥面板,利用本文提出的方法开展了钢桥面板疲劳有限元分析及验算。结果表明:对于所选取的4种钢桥面板典型疲劳细节,其最大应力幅均低于对应的常幅疲劳极限,说明该桥采用的正交异性钢桥面板的疲劳性能满足设计要求。     

将军渡黄河特大桥桥面系桥位施工技术

钢桁梁的桥面系主要由正交异性桥面板单元、纵梁和横梁等部分组成。传统的做法是将以上部分在桥位现场组装成一整体,然后整体吊装上桥与下弦杆连接。将军渡黄河桥桥面系部分由于运输、起重设备、预留场地等诸多因素的制约,无法将桥面系各个部分组焊为一个整体,各部件需单件吊装,在桥位焊接成整体。针对该桥的特点,设置合理的桥面吊装单元分块、嵌补段位置、吊装次序和焊接顺序成为控制整个桥面系质量和结构尺寸精度的关键。     

文物铆接钢桥——牛角沱嘉陵江大桥维修整治关键施工技术

重庆牛角沱嘉陵江大桥属于三类危桥,需进行维修整治。基于文物桥梁"修旧如旧"的维修原则和给老旧桥梁减重延长寿命的原则,混凝土桥面板和桥面系全部拆除,更换为正交异性钢桥面板,栏杆、路灯、桥头堡等附属与原桥建成时外观一致;对锈蚀杆件和有缺陷的铆钉进行更换和补强;对钢桁梁进行喷砂除锈及防腐涂装;对基础采用小型双壁钢围堰内灌注混凝土整体作为永久结构进行防冲刷处置。该桥维修整治后外观恢复到了1966年时通车时的外貌。     

板-桁组合钢桁梁斜拉桥钢桥面板与主桁结合时机的选择

随着正交异性钢桥面板的广泛应用,板-桁组合结构桥梁得到了极大的发展。为探求钢桁梁现场拼装时板桁最优结合时机,以某连续钢桁梁公路斜拉桥为例,采用大型通用有限元计算分析软件ABAQUS,建立该桥钢桁梁标准节段的三维有限元模型,模拟分析了钢桥面板与主桁和中纵梁、钢桥面板与上横梁的连接按照不同先后顺序施工时,焊接温度场对钢桁梁主桁上弦杆、上横梁和中纵梁受力和位移的影响。综合比较计算结果,建议先连接钢桥面板与主桁上弦杆和中纵梁,后连接钢桥面板与主横桁架的上横梁。     

大纵肋正交异性组合桥面板混凝土结构层的有效宽度研究

大纵肋正交异性钢桥面板在疲劳性能和经济性等方面具有突出优势,但局部强度不足的问题突出,在钢桥面板上设置混凝土结构层而发展的大纵肋正交异性组合桥面板,是有效改善新型大纵肋正交异性钢桥面板关键疲劳易损部位抗疲劳性能的新型结构体系。大纵肋正交异性组合桥面板在剪力滞效应的影响下,混凝土层纵向应力沿横向分布不均匀,有效宽度是该类结构设计和计算的基本参数。文章建立大纵肋正交异性组合桥面板参数化有限元模型,研究荷载形式、刚性铺装厚度、刚性铺装材料强度、跨中横隔板等因素对混凝土结构层在弹性极限状态下有效宽度的影响。研究结果表明:在不同的加载模式下,有效宽度沿梁跨表现出不同的变化规律;混凝土强度等级和混凝土厚度对有效宽度的影响不显著;跨中设置横隔板能够在一定程度上改善横隔板附近区域混凝土结构层的剪力滞效应。     

公轨两用钢桁梁斜拉桥桥面系横隔板疲劳性能分析

传统正交异性钢桥面板中横隔板与U肋交叉处疲劳损伤严重,公轨两用钢桁梁斜拉桥的板桁组合桥面系上横梁横隔板与上弦杆相接处存在与该构造细节类似的情况.本文基于空间板壳有限元模型,对板桁组合桥面系三个不同位置的横隔板与上弦杆相接处进行疲劳计算,研究其疲劳性能.计算结果表明,该处结构细节的剪应力幅主要由公路荷载引起,正应力幅主要...     

正交异性钢桥面板有效宽度简化计算方法探讨

空间杆系法(简称SF法)是一种针对整体正交异性钢桥面板的简化计算方法,具有概念清晰、计算效率高等优点。文章以某正交异性钢桥面桥梁为背景,通过模型试验及空间板壳法(简称SP法)分析,结合《日本道桥示方书》,对SF法进行了验证,并建议在进行SF法分析时,对桥面板有效宽度取值可直接依《日本道桥示方书》之规定。     

正交异性钢-混凝土组合桥面板截面优化研究

为了比较正交异性钢-混凝土组合桥面板中各个截面参数对组合桥面板截面特性的影响,寻找较为合理的正交异性钢-混凝土组合桥面板的详细尺寸,计算推导了正交异性钢-混凝土组合桥面板的抗弯承载力表达式,分析了截面中不同混凝土厚度、钢板宽度等参数对承载力的影响,利用Matlab编写了计算程序并调用了优化工具箱,得到了不同跨径、不同梁高、不同应力限值下的合理截面尺寸。     

正交异性钢桥面板STC铺装施工工艺研究及应用

对广东某高速公路立交辅道桥钢箱梁结构正交异性钢桥面板STC铺装后、行车数年分析为工程背景进行研究,该桥面铺装利用STC超高韧性混凝土的强度和韧性,将STC层与钢桥面板通过剪力钉的焊接形成一种组合结构,显著提高了钢桥面的整体刚度,阻止正交异性钢桥面板疲劳开裂,并同时保护桥面铺装层不出现损坏,有效解决了钢桥面疲劳裂纹和铺装易损坏的问题,降低后期的维护成本。     

不锈钢复合钢板在铁路钢桥上的应用技术

我国高速铁路钢桥均采用正交异性板钢桥面有碴线路。为提高钢桥面的防腐与使用寿命,合肥铁路枢纽南环线钢桁梁的桥面板采用了具有较高的强度、塑性、韧性、疲劳性能及优良抗腐蚀性能的321-Q345q-D不锈钢复合钢板。针对钢桥面系结构设计特点及制作与安装工艺需要,依据TB10212-2009《铁路钢桥制造规范》、GB/T13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》,对321-Q345q-D不锈钢复合钢板进行焊接工艺试验,其试验结果(数据)均满足设计与施工要求。经对不锈钢复合钢板的钢桥面制作与安装实践,对铁路钢桥推广应用不锈钢复合钢板提出改进建议。     

Inelastic behavior of orthotropic steel deck stiffened by U-shaped stiffeners

Owing to its high strength and stiffness, the orthotropic steel deck system has been widely used in the construction of long-span steel bridges. However, due to esthetic and economic considerations, slender types of orthotropic bridge have become very popular in recent years. Consequently, the stability of the orthotropic steel deck system under traffic load becomes more critical. Although the instability problem of the orthotropic steel deck system due to flexural compressive stress has been recognized for years, current bridge design specifications do not clearly specify the criteria to prevent local buckling of the orthotropic deck system. Most previous studies on orthotropic steel deck systems were focused on the out-of-plane behavior of the steel deck, and limited study has been carried out on the in-plane compressive behavior of the orthotropic steel deck system. There is a lack of knowledge on the inelastic behavior of the orthotropic steel deck system under flexural compressive stress. In this study, the inelastic behavior of 30 full-scale orthotropic steel deck specimens was examined. According to this study, it is found that the current design practice may lead to local buckling of the deck system. Based on this study, criteria are proposed for the requirement of compact and non-compact sections. Design guidelines for the inelastic ultimate strength of the steel deck system are also suggested.     

对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析

国内近年来正交异性整体钢桥面体系不仅在公路钢桥,而且在铁路钢桥上得到大量的应用。首先介绍国内对正交异性钢桥面板应用的总体情况,包括还在建造和设计中的一些新桥。对正交异性钢桥面板疲劳构造细节进行分析,重点分析疲劳裂纹易发生部位和形成的原因。根据分析结果,设计出经简化且能包络实际受力最不利状态的试件进行疲劳试验。所涉及的构造细节包括桥梁实际工艺下的U肋与桥面板焊缝、U肋与横隔板之间有过焊孔和没有过焊孔时横隔板与桥面板焊缝、U肋嵌补段焊缝、U肋与横隔板之间挖孔焊缝,共计有6个构造细节。提出采用准热点应力统计方法确定正交异性钢桥面板构造细节名义应力的观点,对制定抗疲劳设计方法的研究技术路线作出归纳,进而提出正交异性钢桥面板疲劳设计方法的建议。     

钢桁架人行天桥设计

介绍了某路三跨钢桁架人行天桥的设计.该桥主体结构由两榀钢桁架和钢管柱组成,桥面系采用钢桥面板和混凝土铺装组成,桥面上铺室外用防滑塑胶地板.设计时对竖向第一频率进行验算,避免人行走时桥身产生共振.设计思路及选型可供技术人员作同类设计时参考.     

大跨径钢桥面铺装体系多目标优化设计

将大跨径钢桥的正交异性钢桥面和其上的铺装层作为钢桥面铺装体系整体进行多目标优化设计。取大跨径钢桥面铺装体系造价及铺装层表面极限应力最小化两类指标构造目标函数,在此基础上建立多目标优化设计的数学模型。采用评价函数中的线性加权和法进行求解,开发了钢桥面铺装体系结构多目标优化设计程序,以国内某大跨径钢桥为对象,采用多目标优化设计方法,给出钢桥面铺装体系中各参数的合理界限。应用国际通用有限元软件SPA93程序对其进行验证,结果表明,应用多目标优化设计方法对大跨径钢桥面铺装体系设计是可行的。研究成果可为大跨径钢桥面铺装体系结构的设计提供理论依据。     

正交异性钢桥面板结构加工技术工艺

<正>交异性钢桥面板是钢结构桥梁的重要结构件,正交异性钢桥面板由钢板、U肋和横隔板组成。以钢箱梁正交异性钢桥面板为例,介绍正交异性钢桥面板结构特点和组拼、焊接及工地连接工艺特点,探讨在目前焊接和组装工艺条件下,延长正交异性钢桥面板使用寿命的加工技术和工艺。     

镇胜公路北盘江大桥钢桁加劲梁悬索桥钢桥面系方案分析

贵州镇胜公路北盘江大桥为典型山区的特大桥梁,桥址建桥条件复杂,主桥采用主跨636m的钢桁梁悬索桥。介绍工程概况及桥面系现状,并重点论述桥面系的选型、连续长度的比选、构造及与主桁的连接措施。针对桥址山区特殊的风环境,通过研究,采用636m通车无缝的连续钢桥面系,既增加主梁的整体刚度,减少横风作用下主桁杆件内力,又节省造价,且行车平顺,运营良好。     

立交桥桥面钢纤维混凝土的应用研究

通过对某立交桥的钢纤维混凝土配合比设计、施工过程控制和质量控制措施的研究,分析了钢纤维混凝土在桥梁工程中的配合比设计和质量控制手段,提高了桥面在使用过程中延性、韧性、耐磨损、抗疲劳,有效地控制了桥面病害的发生。     

大跨钢桥桥面铺装结构受力分析

桥面铺装试验模型的横断面是两边各有一个闭口肋,中间有三个开口肋的结构,横向具有刚度不均匀性,不宜采用正交异性板弯曲理论进行计算。本文根据虎门大桥桥面铺装及室内试验模型的特性提出了钢桥面铺装力学分析方法,为钢桥面铺装设计与施工提供了一定的理论依据。     

福厦铁路钢系杆拱桥有砟钢桥面防护体系设计与施工工艺研究

福厦铁路木兰溪及丘后特大桥128m钢系杆拱桥采用有砟正交异性钢桥面的结构形式,由于以前国内对铜桥面上的防腐、防水技术和材料方面没有进行系统研究,因此,联合铁道科学研究院金属及化学研究所,结合这两座桥,进行钢桥面防腐、防水试验研究,根据研究成果完成福厦铁路铜系杆拱桥正交异性钢桥面防护体系设计及施工工艺研究。