钢系杆拱桥结构体系设计参数研究

系杆拱桥具有跨越能力大、建筑高度小等优点,在已建高速铁路的国家都得到了应用,但我国至今还没有在高速铁路上实际建成大跨度钢系杆拱桥,设计中还有许多问题需要研究。以大跨度钢系杆拱桥为工程背景,利用有限元程序分析了矢跨比、系梁和拱肋的刚度比、拱肋横向连接系的设置、吊杆布置形式、桥面系对结构力学特性的影响,探讨了上述参数相对较优的方案,供设计人员参考。     

异型系杆拱桥关键设计参数分析

以某座位于城市核心区的异型系杆拱桥为例,对该桥的矢跨比、主拱刚度、纵、横梁布置形式等参数进行设计分析,研究了该类型系杆拱桥的受力机制和设计特点,明确了该类型桥梁关键设计参数的取值原则,可为同类型桥梁结构体系设计提供参考。     

倾斜式单肋系杆拱步行桥稳定性分析

以某倾斜式单肋系杆拱步行桥为工程背景，采用midascivil建立空间有限元模型，分析了不同的拱肋含钢率、拱肋外倾角、拱肋失跨比等设计参数对桥梁结构稳定性的影响。分析结果表明：结构的第1阶稳定系数随拱肋含钢率的增加而增大；拱肋外倾角α在-15°～20°范围内变化时，结构第1阶稳定系数先增大后减小；当5°≤α≤10°时，结构存在最大的第1阶稳定系数，结构第1阶稳定系数随着失跨比的增加而逐渐减小。结构第1阶失稳模态均为拱肋面外侧倾失稳。     

某大跨度系杆拱桥的参数分析

以某大跨度系杆拱桥为背景,对系杆拱桥的内倾角、拱轴线和矢跨比进行参数分析.重点讨论了不同拱肋内倾角下拱桥受力、合理拱轴线的选择和不同矢跨比对结构受力的影响,分析结果表明拱肋内倾角对拱肋的面外稳定影响较大;拱肋内倾角度加大,横撑线刚度增强,,可以增大拱肋面外稳定安全系数;1/4L拱肋截面为拱肋控制截面,悬链线方案拱肋截面受力最好;随着矢跨比的降低,拱肋面外稳定安全系数下降.     

九堡大桥主桥受力特性分析

九堡大桥主桥为三跨连续组合系杆拱桥,其主梁采用钢与混凝土组合梁,拱肋采用外倾式钢箱主拱和空间曲线的钢箱副拱,结构形式新颖,该桥的结构受力表现出复杂的空间力学特点。为详细了解该桥受力特点,采用有限元法,计算不同荷载工况下的结构受力,揭示组合拱桥中各个部分构件的受力特点。通过计算分析得到:组合系杆拱桥在采用合理的施工顺序时,其整体受力性能良好,但拱与梁连接处的应力分布复杂,需引起足够的重视。     

中承式系杆拱桥结构优化设计

以邓家窑大桥为背景,研究小边跨、边跨仅有桥面系压重、依靠系杆力克服拱脚水平推力的三跨中承式系杆拱桥的桥型及结构参数的优化。优化后的桥型按部分推力拱设计,系杆力只平衡大部分恒载引起的水平推力;拱肋采用混凝土和钢箱的混合结构;边拱、刚性纵梁和主拱拱脚段组成一个三角刚架,整体承担系杆力。对拱肋内倾角、矢跨比、拱轴系数、系杆力和基础形式等结构参数进行研究,结果表明,拱轴系数对拱脚水平推力的影响很小;系杆力是克服拱脚水平推力的最有效方式,通过技术和经济两方面比较,最终选定4排桩+15 000 kN系杆力的基础形式与系杆力最优组合形式。     

钢管混凝土拱桥动力性能及抗震性能研究

运用ANSYS二次开发功能参数化建模,分析研究拱肋横撑、拱肋倾角、桥墩刚度、拱肋矢跨比等设计指标对下承式刚架系杆拱桥的动力性能与地震响应性能的影响,总结下承式刚架系杆拱拱桥的动力学变化规律及地震响应变化规律.     

先梁后拱法下承式系杆拱桥系梁拱肋施工技术研究

系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的桥型,它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起,共同承受荷载,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用。同时,系杆拱桥以其造型优美、单跨跨径大,已成为高速铁路和城际高铁穿越城市道路、河流的一种常用设计桥梁结构形式。本文以京沪高铁跨曹安公路96m系杆拱桥为背景,重点介绍先梁后拱法系杆拱桥的系梁和拱肋施工技术,希望能为后续同类型桥梁施工提供一定的借鉴指导意义。     

南淝河大跨系杆拱桥设计与关键技术

南淝河大桥采用下承式钢箱提篮式系杆拱结构,跨径200 m。详细介绍了该桥结构设计与参数取值,浅析了拱肋侧倾角、矢跨比、横撑形式及刚度对整体稳定性的影响,并简要阐述了施工方案的选择思路。以该桥作为工程案例,与国内已建提篮式系杆拱桥相比较,具有一定的创新性,为后续类似桥梁的建设提供了借鉴。     

下承式系杆拱桥结构体系内力分布优化分析

为改善下承式系杆拱桥结构体系受力性能,提高设计效率,采用有限元法对下承式系杆拱桥进行力学数值分析,在不改变结构构造参数的前提下,通过研究吊杆、系杆张力和拱轴线形状对下承式系杆拱桥内力分布的影响,构建下承式系杆拱桥内力分布优化分析方法。研究结果表明:以拱肋、吊杆和系杆组成的结构体系应变能最小为目标,采用无约束优化算法可对吊杆和系杆张力进行优化;以拱肋截面偏心距最小为目标,采用三次样条插值函数进行拱轴线拟合,能快速得到与吊杆和系杆张力优化值对应的拱轴线;合适的吊杆、系杆张力和拱轴线形状,可以优化下承式系杆拱桥结构体系内力分布,提升下承式系杆拱桥结构体系安全性。     

菜园坝长江大桥4200kN缆索起重吊机设计与施工

重庆菜园坝长江大桥主桥采用刚构与提篮式钢箱系杆拱、钢桁粱的组合结构，大桥主桥上部结构采用4200kN缆索起重吊机吊装施工，介绍通过荷栽计算，确定缆索起重吊机的基本参数，进行分项设计。     

武广客运专线140 m下承式钢箱系杆拱桥拖拉施工方案探讨

武广客运专线140 m下承式钢箱系杆拱桥上跨双向4车道京珠高速公路,桥轴线与京珠高速公路斜交,要求在全桥钢箱系梁、纵横梁、钢箱拱和吊杆安装完后再进行拖拉就位。采用ANSYS程序对2种拖拉施工方案施工全过程进行模拟计算,从临时墩设置、临时墩支座反力、导梁、纵横梁以及吊杆受力特点等方面进行分析研究。     

新开河大桥拱脚设计及局部应力分析

哈大客运专线双线铁路新开河大桥为1孔138 m下承式钢箱系杆拱桥,拱脚设计及受力情况复杂,着重介绍该桥拱脚的结构设计,并利用大型有限元程序ANSYS进行应力分析.     

合肥市集贤路跨派河大桥主桥总体设计

合肥市集贤路跨派河大桥主桥是主跨132 m的钢桁拱-箱形梁混合结构桥梁，桥梁边跨至梁端24 m采用了分离式钢箱梁与钢桁拱连接。阐述该主桥总体设计时在主桁型式、片数、矢跨比等方面的方案比选及确定，以及吊杆、桥面板等结构构造设计细节。该桥的建成对同类型桥梁的设计提供了工程借鉴案例。     

225m大跨度系杆拱桥系梁安装施工技术

蒲山大桥为主跨225 m系杆拱桥,主桥采用刚性系杆钢管混凝土桁架拱结构,横向设置3片拱肋,桥面系对应设置3道纵系梁,系梁采用预应力混凝土箱形结构。系梁采用预制法施工,采用大跨度高架龙门吊机吊装。系梁主要施工流程为:施工准备;基础施工;系梁、龙门吊支架半成品加工;系梁及龙门吊支架安装,龙门吊工厂改造;2台75 t龙门吊安装;系梁平车运输;节段系梁吊装、调整。其中,系梁安装时支架设计的安全保证和成本控制及安装线形的控制、系梁安装时钢筋的同轴搭接是施工中的难点。该桥系杆拱桥系梁的安装作业经过25 d时间顺利完工。     

宁波明州大桥400t缆索吊装系统架设技术

宁波明州大桥主桥为(100+450+100)m中承式双肢钢箱系杆提篮拱桥,该桥中跨拱肋及加劲梁采用缆索吊方案施工。缆索吊装系统设计承载力达4 000kN,采用缆扣合一结构,主要由塔架及稳定系统、主索系统、起重牵引系统、索鞍、卷扬机系统、锚固系统、电气控制系统等组成。其中,缆塔和扣塔采用2台250t.m塔吊安装;缆风采用往复牵引系统安装,并通过安装分析,实现一次张拉到位;采用主索反置技术,主索采用类似缆风的往复牵引系统牵引过江,应用快速张拉调整装置张拉调节;主索张拉后进行牵引索安装、起重索安装、扁担梁安装、跑车连接、主索及缆风调整等,最后通过调试、试吊完成缆索吊装系统架设。     

京沪高速铁路(32+108+32) m中承式钢箱拱若干设计问题探讨

京沪高速铁路北京特大桥在跨京开高速公路时,为满足立交要求并追求较好的景观效果,采用了(32 108 32)m中承式钢箱拱。着重对主梁高度、桥面板形式、桥面系结构形式、吊杆间距、拱肋中心距、吊杆形式、边墩负反力及主墩水平推力处理方案等进行优化比选。     

宣杭铁路东苕溪特大桥主桥设计

宣杭铁路东苕溪特大桥主桥方案通过综合比选采用下承式尼尔森体系钢管混凝土提篮系杆拱桥,该桥式结构高度小、刚度大、动力性能好、跨越能力强,在我国铁路桥梁中首次应用,有利于推动大跨度铁路桥梁的技术进步与发展。介绍东苕溪特大桥主桥的桥式选择及主桥结构设计。     

三跨连续钢箱系杆拱桥的设计与施工

壁虎河大桥复建工程为扬州市重大民生工程。桥梁跨越省级流域性骨干河道壁虎河,该河为淮河入江水道,承担重要泄洪和排涝功能。主桥采用（41+150+41）m三跨连续钢箱系杆拱结构,桥梁采用少支架拼装施工,桥梁布跨和施工方案已充分考虑河道的排泄影响。通过主要介绍跨壁虎河三跨连续钢箱系杆拱桥的总体设计、结构设计、结构计算、施工方案等内容,为类似工程提供参考和借鉴。