钢-混凝土组合梁技术在星海湖大桥中的运用

组合结构是指构件截面由钢和混凝土两种材料组成,通过剪力键把两者接合成整体结构而共同工作的结构体系。以星海湖大桥为背景,阐述了钢-混凝土组合梁在本桥使用时遇到的难点及处理措施,为类似工程提供参考。     

港珠澳大桥钢-混组合梁制造及安装关键技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥上部结构采用钢-混组合连续梁。文中主要从桥面板预制、钢主梁整孔制造、钢主梁桥面板组合、组合梁整孔运架,以及组合梁体系转换技术方面阐述了组合梁整孔制造整孔架设技术,体现了大型构件海上施工的"大型化、标准化、工厂化、装配化"理念。     

禹门口黄河公路大桥临时墩设计关键技术

禹门口黄河公路大桥为主跨565m双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥,边跨设计无辅助墩。主梁采用全回转桥面吊机双悬臂拼装施工,最大双悬臂长度达200m,边跨需增设临时墩,以提高施工期结构抗风性能、降低安全风险。通过设计难点分析,以施工全过程临时墩受力安全为原则,确定在11号和12号墩边跨侧距塔柱中心160m处设临时墩(由桩基础、钢管墩身、承重梁和横向限位等组成),其高度分别为39.6m和41.3m;临时墩与钢主梁采用临时铰(允许纵向位移)连接;临时墩的锁定和解除时机分别为13号斜拉索二张后和Z18号钢主梁安装后。采用有限元软件MIDAS Civil 2019建立全桥空间模型分析临时墩受力及钢主梁位移,并进行施工过程实时监测。结果表明:临时墩受力安全,结构可靠。     

渭河大桥钢-混结合段设计

为减轻自重,增大桥梁跨越能力,渭河大桥主桥第一联采用钢-混混合连续梁桥方案。第一联90m边跨为钢-混混合梁,其中混凝土段长36m,钢-混结合段长2.5m,钢箱梁段长51.18m。采用ANSYS 10.0建立钢-混结合段模型,进行受力性能分析。分析结果表明:全桥及钢-混结合段的破坏荷载较高,结合段的安全储备很大;钢-混结合段在最不利荷载作用下应力均较小,材料在弹性范围内;通过钢-混结合段的设计,能保证结构刚度的平稳过渡和内力平顺传递。     

简支大跨钢-混组合梁桥设计

结合工程实例,介绍了简支大跨钢-混组合梁桥设计要点,有关经验可供相关专业人员参考。     

钢-UHPC组合梁负弯矩区受力性能试验

为解决钢-混组合梁负弯矩区桥面板的开裂问题,以桥面连续钢-混组合梁为研究对象,负弯矩区桥面板采用超高性能混凝土（Ultra-High-Performance Concrete,UHPC）代替传统普通混凝土,对其抗裂性能展开研究,并设计3根不同负弯矩区接口形式的钢-UHPC组合梁,采用一种独特的转角加载方式进行全过程静力加载试验,获得转角、临界开裂荷载、应变等关键试验数据;基于Abaqus的混凝土塑性损伤模型建立试验梁的非线性有限元模型,并对试验过程进行模拟。研究结果表明：钢-混组合梁负弯矩区采用UHPC,能明显提高负弯矩区的开裂性能、有效解决了负弯矩区桥面板的开裂问题;建议了合理的负弯矩区接口形式及负弯矩区UHPC纵向铺设长度取0.1L;采用黏结滑移理论,提出了简易的UHPC裂缝宽度计算公式。     

钢-混组合梁桥结构设计指标与造价分析

在大跨铁路、公路桥梁和城市立交桥中,自重往往占总荷载中的大部分,钢-混组合结构桥梁具有很大的优势。本文结合嘉兴中环快速路设计案例,对主线高架和立交匝道多联钢-混组合连续梁桥的主要结构设计指标（结构、应力、材料和造价等）进行了总结分析,得出了若干有益的结论,可以为类似项目设计提供参考。     

狮子洋通道钢-混组合梁桥结构选型研究

狮子洋通道全长约35 km,为高速公路+城市道路双层复合过江通道,过江段采用双层桥梁方案(上层为高速公路,下层为市政道路),多处主线桥设计采用50～80 m跨径桥梁,主梁采用钢-混组合梁结构。通过对简支和连续体系进行比选,该项目采用结构简支、桥面连续的结构体系,并配合暗帽梁的设计方案;通过对工字形钢板组合梁、整体式钢箱组合梁、波形钢腹板组合梁、钢桁腹组合梁、分体式小钢箱组合梁进行比选,选择分体式小钢箱作为该项目钢-混组合梁的钢主梁形式;通过对结构受力性能、经济性、施工便利性、运输便利性和对变宽路段的适应性等综合分析比选,钢主梁采用4片主梁方案,该方案有利于设计、制造及施工标准化,结构受力更合理、造价更经济。从施工场地、设备、工期和安全性等方面分析,该项目施工采用标准化加工钢结构、工厂化预制混凝土桥面板,在桥位上通过湿接缝和集束式剪力钉形成组合结构的方案。     

考虑焊缝横向收缩的钢-混组合梁桥钢梁制造线形研究

为确定考虑焊缝横向收缩量的钢-混组合梁桥中钢梁的制造线形,基于焊接温度场理论及热固耦合关系,建立钢板焊接有限元模型,对焊接工艺参数进行单变量、多变量参数分析,并采用多元线性回归对焊接工艺参数与焊缝横向收缩量之间的关系进行拟合,以某钢-混组合梁桥为例,利用回归式结合不计焊缝的常规FEM模型对钢梁制造线形进行简化计算。结果表明：基于焊接温度场理论及热固耦合关系可以较好地模拟焊缝横向收缩,与文献试验值及FEM值基本一致;焊接工艺参数中钢板厚度、对接缝隙宽度、焊层数量对焊缝横向收缩影响更为显著,多变量组合下存在多元线性回归关系,决定系数最高可达0.9;回归式与有限元法计算的焊缝横向收缩量较为接近,采用回归式结合不计焊缝的常规FEM模型的方法可以较为简便地确定钢梁制造线形。     

大跨径组合梁桥移动悬索支架设计施工技术

钢-混组合桥梁的设计施工方法灵活多变,适应性强,本文以某大跨连续钢-混组合箱梁桥为背景,提出移动悬索支架的设计施工综技术并进行了参数优化分析,结果显示,采用本技术可最大限度发挥出钢和混凝土两种材料的性能优势,有效提高大跨钢-混组合梁桥的经济性和适应性。     

秭归长江公路大桥钢-混凝土结合梁安装技术

秭归长江公路大桥为主跨519 m(计算跨径)全推力中承式无铰钢箱桁架拱桥,钢-混凝土结合梁设计为“平面框架式钢梁+预制混凝土桥面”结构体系。桥梁位于三峡库区,跨越长江主航道,两岸地势险要、场地狭窄,且受峡谷复杂风场影响。结合桥梁结构及建造环境特点,钢梁进场采用陆上、水上多样化的运输方式,在江面航道外侧设定位船实现运输船舶快速定位;拱上立柱区钢梁采用先安装横梁再逐跨安装纵梁及次横梁;吊杆区钢梁采用先间隔架设整节段再散件安装跨间梁,最后在跨中无应力合龙;混凝土桥面板采用“拱上提升站起吊+梁面平车纵移+梁面龙门吊机复位”多设备接力安装。该桥采用的多项施工关键技术解决了不利条件下的施工难题,实现了钢-混凝土结合梁顺利安装。     

宽箱连续组合梁桥受力特性分析

为研究施工过程和汽车荷载布载方式对宽箱连续组合梁桥产生的影响,结合建设中的杭州九堡大桥北侧引桥进行分析。采用ANSYS有限元程序建立该桥宽箱组合梁的板壳和实体模型,分析混凝土采用不同施工过程(一次全部现浇和先跨中后支座逐跨浇注)对结构整体受力的影响及结构计算中汽车荷载按不同方式(按车道荷载+集中力和按车轮荷载)布置时结构的整体受力和局部受力情况。分析结果表明:混凝土的施工过程对大跨度宽箱组合梁的受力产生较大的影响;采用车轮荷载布载方式较采用车道荷载+集中力布载方式能更好地模拟结构的整体受力和局部受力状态。     

郑州黄河公铁两用桥主桥第2联悬拼施工分析

为了评定郑州黄河公铁两用桥主桥第2联连续钢桁梁悬拼施工方案的可行性,采用有限元软件MIDAS Civil建立该桥空间有限元计算模型.根据施工方案将钢桁梁悬臂拼装架设施工过程划分为9个施工阶段,分别对各施工阶段进行施工过程仿真分析,得到各个施工阶段对应的桥梁变形及杆件的应力.计算结果表明,郑州黄河公铁两用桥主桥第2联采用悬拼施工时,钢桁梁的变形值较小、各杆件的应力小于材料屈服强度,满足桥梁施工规范要求,结构处于安全的受力状态,该施工方案可行.     

九江长江公路大桥混合梁结合段构造分析

九江长江公路大桥为主跨818m的大跨径单侧混合梁斜拉桥,其钢梁加劲过渡段采用T肋加劲、同时在端部增设板肋加劲的新型过渡方式。为研究结合部连接件受力分布及内力分担比例,选取包含结合段的主梁节段,建立考虑钢-混凝土间相对滑移和接触的实体-板壳有限元计算模型,对结合段受力性能进行分析。结果表明:承压板分担了约70%的轴压力,过渡段刚度变化较为均匀,应力过渡平顺,该桥结合段受力合理。     

武汉二七长江大桥主桥结合梁施工技术

武汉二七长江大桥主桥为(90+160+2×616+160+90)m三塔双索面结合梁斜拉桥,其2～6号墩主梁为钢-混结合梁,采用预制拼装施工。4号(中塔)墩墩顶节间梁段采用无托架技术施工,3号、4号墩两侧梁段采用架梁吊机双悬臂对称架设法施工;5号墩上塔柱施工时采取塔梁同步施工技术,5号墩至4号墩跨中部位梁段采用单悬臂架设法施工;5号、6号墩间梁段采用钢管支架法施工。钢梁采用主动合龙技术,先合龙武昌侧梁段,再合龙汉口侧梁段。     

连续梁桥顶升受力分析

采用Midas/Civil软件对连续梁桥顶升过程中由于各顶升千斤顶之间的同步误差而产生的应力进行分析,进而得到顶升过程中的最大容许误差,并以之为依据寻找更加安全的顶升方案。计算过程主要以弹性体力学理论以及有限单元法为依据,通过对各种工况的同步误差产生的不同应力分布进行分析比较,来得出有规律的经验型结果。分析过程以一座简单的等截面连续梁桥为例子,进而推广得到一般性结论。分析了桥梁顶升过程中各顶升点的同步误差对桥体局部应力的影响以及误差的控制范围。连续梁桥属于超静定结构,外加位移会产生附加内力。     

钢混组合箱梁桥受力的有限元仿真分析

采用荷载增量步技术和单元生死技术,可实现桥梁从施工到成桥全过程的受力仿真分析。结合一7×100 m连续组合箱梁桥,介绍对其仿真分析的方法,计算结果表明该方法能精确模拟构件实际受力全过程,为多跨组合梁桥的施工方案的选取提供了一种有效的验证手段。     

郑州黄河公铁两用桥首孔公路箱梁架设方案比选

郑州黄河公铁两用桥引桥首孔公路箱梁由于受地形影响无法通过1次横移实现箱梁架设。若先架设其他孔箱梁,后架设首孔箱梁,则由于首孔箱梁桥墩设计宽度较窄,将造成架桥机正常站位时,无法将首孔箱梁架设到设计位置,给首孔箱梁架设带来诸多困难。因此,分别对小箱梁纵移支架架设法,搭设平台法,中梁分次架设、边梁纵移就位法等方案进行深入分析和研究,经综合比较后选择中梁分次架设、边梁纵移就位法的架设方案,顺利地实现高空窄墩情况下首孔箱梁的架设。     

九江长江公路大桥宽幅主梁结合段剪力滞效应分析

九江长江公路大桥主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥。该桥主梁宽高比大,钢-混结合段构造和受力复杂,剪力滞效应显著。为研究钢-混结合段剪力滞效应分布对主梁受力及结构布置的影响,选取含结合段的主梁节段建立模型,采用有限元法分析结合段钢梁及混凝土梁关键截面顶、底板在设计控制工况内力作用下的应力和剪力滞系数分布。分析结果表明:结合段混凝土梁存在较强的剪力滞效应,底板靠斜底板处剪力滞系数最大,达到1.5,在未考虑纵向预应力作用的情况下,混凝土梁底板存在较强的顺桥向拉应力,建议根据剪力滞系数分布加强纵向预应力布置。     

润扬长江公路大桥北汊斜拉桥钢箱梁桥上安装方法

结合润扬长江公路大桥北汊斜拉桥钢箱梁施工,介绍斜拉桥钢箱梁桥上悬臂安装时梁段调整就位方法。