桁腹式组合桁梁桥剪力滞效应分析

为深入了解桁腹式组合桁梁桥节点区域的剪力滞效应,通过建立简支桁腹式组合桁梁桥ABAQUS有限元模型,以梁桥承受竖向荷载时的节点为观察对象,在宽度和长度两个维度上量化分析桥面板的纵向正应力、剪力滞系数和有效宽度的规律。模拟结果显示,桥面板同时存在剪力滞效应和负剪力滞效应,在节点区域效应最严重,各节间中点区域剪力滞效应较低。按规范计算的简支箱梁桥有效宽度与桁腹式组合桁梁桥上有效宽度最大值相当,但与最小有效宽度差异较大。     

混凝土桥面板对公路铁路两用桁梁斜拉桥受力影响

公路铁路两用桥是混凝土公路桥面板与钢桁架相结合的板桁共同作用的组合结构。通过对某公路铁路两用桁梁斜拉桥进行空间有限元计算分析,探讨了混凝土桥面板体系对结构受力性能的影响和混凝土桥面板徐变的影响,并通过与钢桥面板比较,证明了混凝土桥面板的优越性。     

钢管混凝土桁梁桥的剪力滞效应分析

为了深入研究钢管混凝土桁梁桥的剪力滞效应,文章以某钢管混凝土桁梁桥为工程背景,建立全桥空间有限元实体模型,分析了桥面板在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应。结果表明:桥面板在节间表现为正剪力滞效应,节点处表现为负剪力滞效应;集中荷载越接近支座附近作用时,剪力滞系数越大,在桥跨L/4到3L/4范围内变化不大,均布荷载的分布规律同集中荷载相似,但剪力滞系数均较集中荷载作用时小。     

钢-钢纤维混凝土组合桥面板轴拉性能试验研究

针对上承式板桁组合桁梁桥中普通混凝土桥面板抗裂性能差的问题,提出了钢-钢纤维混凝土组合桥面板。为研究该组合桥面板的轴拉力学性能、抗裂性能,设计了3种不同形式桥面板的轴拉性能对比试验,包括纯钢纤维混凝土桥面板、平钢板-钢纤维混凝土组合桥面板及球扁钢肋加劲的钢-钢纤维混凝土组合桥面板。测试了钢纤维混凝土初始开裂荷载、裂缝随轴向拉力的变化、桥面板的变形、承载力等。结果表明:采用钢纤维混凝土的桥面板在轴向拉力作用下,混凝土开裂特征为多条细微裂缝,与常规的混凝土板开裂特征不同;纯钢纤维混凝土桥面板在轴向拉力作用下的破坏形态为桥面板中的纵向钢筋在连接处破坏,平钢板-钢纤维混凝土组合桥面板及球扁钢肋加劲的钢-钢纤维混凝土组合桥面板的破坏形式为钢板屈服。不同形式的桥面板在正常使用状态下的受力性能各不相同,总体上随着底部钢板面积的增加,桥面板的受力性能更加优异;当纵向钢筋应力水平为100 MPa时,平钢板-钢纤维混凝土组合桥面板和球扁钢肋加劲的钢-钢纤维混凝土组合桥面板所承载的轴拉力分别是纯钢纤维混凝土桥面板的4倍和6.7倍。     

钢管混凝土组合桁梁桥近、远场抗震性能

基于对传统预应力混凝土连续刚构桥的优化,提出了钢管混凝土组合桁梁桥结构形式,即上部结构采用矩形钢管混凝土组合桁梁,下部结构采用圆形钢管混凝土格构式桥墩。采用数值分析手段对比研究了传统预应力混凝土连续刚构桥、连续刚构优化桥型及新型钢管混凝土组合桁梁桥在近、远场地震作用下的抗震性能。结果表明:钢管混凝土组合桁梁桥、连续刚构优化桥型抗震性能要明显优于传统混凝土连续刚构桥,且钢管混凝土组合桁梁桥抗震性能更佳,近场地震作用下桥墩弯矩下降达41.9%,剪力下降达66.1%,远场地震作用下桥墩弯矩下降达37.5%,剪力下降达76.4%;相较远场地震,近场地震作用致使结构输入的地震能量大幅增加,相同桥型桥墩位移最大增幅达5.7倍,桥墩弯矩最大增幅达3.5倍;钢管混凝土组合桁梁桥是一种抗震性能优越的桥梁结构形式,可为西部地区装配式钢混组合桥梁的设计选型提供参考。     

九堡大桥引桥组合梁焊钉受力性能研究

九堡大桥引桥为多跨连续组合箱梁桥,截面为开口梯形钢梁与混凝土桥面板组合形式,钢梁与混凝土板间设置了大量的圆柱体焊钉连接件,连接件受力形式与传统钢板梁组合桥不同。文中结合该工程,采用ANSYS有限元程序建立其空间实体模型,采用弹簧单元详细模拟了焊钉,计算了焊钉连接件的受力,分析了焊钉连接件的受力特点。结果表明:焊钉连接件不仅承受沿纵桥向的剪力,还承受沿横桥向的剪力及沿竖向的拉拔力,连接件所受的剪力和拉拔力在全桥范围分布规律复杂。     

矩形钢管混凝土桁架节点应力集中特性试验研究

为研究矩形钢管混凝土桁梁桥节点的疲劳性能,开展两榀矩形钢管混凝土组合桁架节段三点弯曲试验,对试件中的K形节点应力集中系数进行测试和分析,同时,基于试验结果,对既有K形节点应力集中系数计算公式的适用性进行分析。结果表明：相比普通钢筋混凝土桥面板和传统剪力钉的构造措施,采用预应力混凝土桥面板和局部释放剪切作用的剪力钉可提高混凝土桥面板开裂荷载,但是对于桁梁承载力基本没影响;两榀矩形钢管混凝土组合桁架节点腹杆表面热点应力水平基本相当,最大值均发生在受拉腹杆焊趾侧处,由于桥面板和剪力钉构造区别,两榀矩形钢管混凝土组合桁架节点弦杆表面热点应力值不同,最大值分别发生在受拉腹杆焊趾侧处;既有K形节点应力集中系数参数计算公式适用性分析表明,Mang等建议公式计算结果偏危险,Soh等建议公式和CIDECT建议公式计算结果偏保守,Puthli等建议公式计算得到的受拉腹杆最大应力集中系数偏保守,计算得到的受压腹杆和弦杆应力集中系数偏危险,Jiang等所提建议公式计算结果与试验结果吻合最好。     

桁梁桥的弹塑性侧倾稳定分析

本文在文献[1、2]所提出的桁梁桥弹性及弹塑性侧倾稳定分析理论的基础上,针对更一般的梯形桁梁桥,建立了新的斜桥门架节间侧倾稳定分析力学模型,提出了一种新的梯形桁梁桥侧倾稳定分析方法,对梯形桁粱桥的弹塑性侧倾稳定特性作了深入的分析研究,并与精确的空间杆系方法等进行了比较。结果表明,本文方法不仅具有很好的精度,而且计算速度快,数据输入简便。本文方法还适用于上承式矩形桁梁桥。     

钢管混凝土桁梁桥连续体系受力分析

钢管混凝土桁梁桥的主梁下弦管、上弦管(桥面板)之间几何独立,由各管在跨间约束组成的主梁连续体系形式的选择是该类桥梁设计过程中需要解决的关键问题之一。文章以汶马高速公路汶川克枯大桥为例,分析了强连续体系、中连续体系和弱连续体系下钢管混凝土桁梁力学行为的差异,提出了采用中连续体系时主梁受力最为均衡,为该类桥型设计和理论研究提供借鉴。     

闵浦大桥中跨钢结构制作工艺研究

上海闵浦大桥中跨主梁采用全焊接桁梁组合结构,为正交异性结合钢桁梁。在从杆件生产到总体拼装的制作过程中。先对梁段划分一定单元,其中桥面单元又以桥面板为基面,在胎架上倒造的方法组装为合件,主桁单元则采取弦杆平住组装的方法制成单元合件,用单元合件进行整体拼装,控制了整体尺寸误差。同时通过对焊接顺序的制定、焊接收缩余量的设置、完整的质量检验、控制了桥体焊接质量。     

板桁组合结构受力分析

对板桁组合结构受力特征进行了分析,揭示了其桥面板荷载的分布规律,提出了板桁组合体系主梁的简化模型方法,针对不同形式的桥面板对荷载传递路径及大小进行了分析,得出了一些有意义的结论。     

钢筋混凝土加劲桁梁式悬索桥车桥耦合振动特性分析

通过建立车桥耦合振动模型,对一座钢筋混凝土加劲桁梁式悬索桥的车桥耦合振动特性进行了分析。现场试验和理论分析结果表明,钢筋混凝土桁架式悬索桥桥面加速度随车速、局部高差、轮胎刚度的增大而迅速增大,随路面等级的降低而增大,并存在一个最优悬架刚度,使得桥面加速度响应取得较小值;而位移放大系数仅对重车和低等级桥面敏感。研究结果为钢筋混凝土桁架式悬索桥的车辆通行及日常养护提供了参考。     

板桁组合钢梁的非线性有限元分析

对板桁组合钢梁进行非线性有限元分析.用有限个横向条带法构造了板桁组合结构板段考虑局部屈曲的空间位移模式.基于三维连续体的虚功增量方程,导出了横向条带板段单元U.L列式,用空间欧拉坐标变换考虑其位形变化,用截面塑性系数来考虑其材料非线性.应用所编程序,对广东西江桥原板桁组合结构模型梁进行了非线性分析,并对其计算结果进行了一些试验验证.     

天兴洲桥700t架桥机在边跨纵移的解决方案

针对武汉天兴洲公铁两用长江大桥为双塔三索面斜拉桥,主桥钢桁梁采用整体节段架设工法,在2号主塔墩边跨混凝土结合板桥面区间,700 t架桥机不能正常纵移的情况,根据架桥机纵移原理并结合边跨混凝土结合板桥面区间钢桁梁整体节段的特点,提出了架桥机在该区间纵移的解决方案,并作了阐述,以供参考。     

重庆粉房湾大跨度双层桁架桥制作与安装技术

重庆粉房湾大桥主桥采用桁架和正交异性桥面板组合体系,其具有结构新颖、栓焊结合、锚箱独特等结构特点,以及跨度大、双层桥面、塔梁交叉作业、工期紧等安装特点。通过研究,采取了针对性的解决措施。主桥制作时,将钢桥阶段的构件合理拆解成小制作单元,按照"单元制作,阶段成型"的方法。重点介绍了钢桁梁制作、桥面块体制作、焊接变形控制及焊缝抗疲劳性能等制作技术,及顶推滑移、对称悬拼等安装技术。     

Die zweite Geo‐Geum‐Brücke in Südkorea – Schrägkabelbrücke und Vorlandbrücke für Straßenverkehr mit Verbundfachwerkträger

The 2nd Geo Geum Grand Bridge in Korea – cable‐stayed bridge and approach bridge with composite truss girder for roadway traffic. The 2nd Geo Geum Grand Bridge forms part of the fixed connection from the mainland to the Island of Geo Geum in South Korea (Fig. 1). This high level crossing is composed of a 912 m long approach viaduct and a 1116 m long stay cable bridge with a main span of 480 m. The approach viaduct is a continuous girder with regular spans of 120 m. The superstructure of both bridges is a composite truss girder bridge, which carries a 2 lane highway on top and a pedestrian and bicycle way on the lower deck. The main design considerations were function as a high‐way, innovation in design and visual harmony with its surround‐ings. The stay cables are arranged in a single plane at the centre of the bridge, their semi‐fan arrangement with bundled configur‐ation gives a very special and unique appearance.     

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。     

轻型组合桥面板球扁钢纵肋-横隔板连接细节局部应力分析

为降低正交异性钢桥面板疲劳开裂的风险,提出带球扁钢纵肋的轻型组合桥面板方案。以洞庭湖二桥轻型组合桥面板为工程背景,建立钢桁梁局部有限元模型和球扁纵肋-横隔板连接细节的子模型,并基于热点应力法,对横隔板上开孔孔型和厚度进行了参数分析。研究表明：球扁纵肋-横隔板连接处3个典型疲劳细节的疲劳性能受横隔板厚度影响显著|综合比较,苹果型开孔的疲劳性能最优。为进一步验证轻型组合桥面板的球扁钢纵肋-横隔板连接处3个细节的疲劳性能,开展了足尺模型疲劳试验,试验模型采用16mm厚带苹果型开孔的横隔板设计。疲劳试验中,控制细节（横隔板切口自由边缘）的应力幅为90.6MPa,历经250万次循环加载后,试验模型中典型疲劳细节均未出现疲劳裂纹。这表明,带球扁钢纵肋的轻型组合桥面板关键细节的疲劳性能良好,能满足洞庭湖二桥的工程要求。     

Fatigue evaluation of steel-concrete composite deck in steel truss bridge——A case study

An innovative composite deck system has recently been proposed for improved structural performance. To study the fatigue behavior of a steel-concrete composite bridge deck, we took a newly-constructed rail-cum-road steel truss bridge as a case study. The transverse stress history of the bridge deck near the main truss under the action of a standard fatigue vehicle was calculated using finite element analysis. Due to the fact that fatigue provision remains unavailable in the governing code of highway concrete bridges in China, a preliminary fatigue evaluation was conducted according to the fib Model Code. The results indicate that flexural failure of the bridge deck in the transverse negative bending moment region is the controlling fatigue failure mode. The fatigue life associated with the fatigue fracture of steel reinforcement is 56 years. However, while the top surface of the bridge deck concrete near the truss cracks after just six years, the bridge deck performs with fatigue cracks during most of its design service life. Although fatigue capacity is acceptable under design situations, overloading or understrength may increase its risk of failure. The method presented in this work can be applied to similar bridges for preliminary fatigue assessment.