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黄茅海跨海通道高栏港大桥钢箱梁施工关键技术

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世界桥梁 2024年第2期52卷 36-42页

作者：沈大为任虹昌朱超冯玉祥广东省公路建设有限公司广东广州510623 黄茅海跨海通道管理中心广东珠海519055 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034

黄茅海跨海通道高栏港大桥为(110+248+700+248+110)m全飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为分体式钢箱梁,标准梁段重约370 t、最大悬臂拼装梁段重约468 t,采用桥面吊机进行悬臂拼装,施工阶段抗风问题突出。通过设置塔梁三向临时锚固抵抗施... 详细信息

黄茅海跨海通道高栏港大桥为(110+248+700+248+110)m全飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为分体式钢箱梁,标准梁段重约370 t、最大悬臂拼装梁段重约468 t,采用桥面吊机进行悬臂拼装,施工阶段抗风问题突出。通过设置塔梁三向临时锚固抵抗施工过程中的不平衡力及力矩,有限元计算结果表明塔梁三向临时锚固均满足受力需求;在边跨侧设置抗风临时墩,并依据受力分析结果确定抗风临时墩的钢管桩选用∅1200 mm×12 mm,平联、斜撑选用∅426 mm×6 mm,施工阶段安全渡台;通过设置横断面预拱度保证了钢箱梁成桥横坡;采用反力牛腿法在被吊装梁段和已安装梁段匹配侧施加成对反力有效减小匹配高差,保证了钢箱梁的顺利匹配安装;边、辅墩墩顶前一梁段的斜拉索二次张拉后再进行合龙,避免了施工期间边、辅墩支座出现负反力;中跨采用单边起吊加配重和自然温差配切的合龙方式。

关键词：斜拉桥分体式钢箱梁塔梁三向临时锚固抗风临时墩吊装匹配合龙施工技术

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独柱塔分体式钢箱梁斜拉桥塔梁临时锚固技术

公路 2024年第8期69卷 198-203页

作者：马祥伟谭海雄毕玉任虹昌广东省公路建设有限公司广州市511447 黄茅海跨海通道管理中心珠海市519055 保利长大工程有限公司广州市510620 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室武汉市430034 中铁大桥科学研究院有限公司武汉市430034

高栏港大桥为独柱塔分体式钢箱梁斜拉桥,采用全飘浮约束体系,桥位处于亚热带季风区,热带气旋严重影响项目区域,且面临台风威胁,为保证钢箱梁悬臂拼装顺利,需设置合理有效的塔梁临时锚固结构。采用MIDAS Civil软件建立了全桥施工阶段分... 详细信息

高栏港大桥为独柱塔分体式钢箱梁斜拉桥,采用全飘浮约束体系,桥位处于亚热带季风区,热带气旋严重影响项目区域,且面临台风威胁,为保证钢箱梁悬臂拼装顺利,需设置合理有效的塔梁临时锚固结构。采用MIDAS Civil软件建立了全桥施工阶段分析模型,计算了最不利工况下塔梁临时锚固反力,探讨了合理的塔梁临时锚固施工方案,针对竖向临时锚固的拆除时机进行了分析。结果表明,1号斜拉索二次张拉后激活竖向临时锚固有利于结构受力,纵、横向临时锚固允许塔、梁出现微小竖向位移保证了临时锚固结构传力路径清晰;竖向、纵向临时锚固结构充分发挥了钢材的性能,横向临时锚固结构充分发挥了混凝土的性能;提索门吊拆除后、架梁吊机拆除前进行竖向临时锚固的解除有利于减小体系转换的安全风险。形成的塔梁临时锚固方案可为同类工程项目提供参考。

关键词：桥梁工程斜拉桥分体式钢箱梁塔梁临时锚固独柱塔施工技术有限元法

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大跨变截面波形钢腹板箱梁横向受力分析

大跨变截面波形钢腹板箱梁横向受力分析

作者：任虹昌湖南大学

学位级别：硕士

波形钢腹板PC组合箱梁采用波形钢板取代传统混凝土腹板,具有受力明确、轻型美观、避免腹板开裂等优点;随着跨径增大,其技术经济优势越加明显。近年来,大跨径变截面波形钢腹板箱梁的建设步伐十分迅速,具有良好的推广应用前景。本文利用... 详细信息

波形钢腹板PC组合箱梁采用波形钢板取代传统混凝土腹板,具有受力明确、轻型美观、避免腹板开裂等优点;随着跨径增大,其技术经济优势越加明显。近年来,大跨径变截面波形钢腹板箱梁的建设步伐十分迅速,具有良好的推广应用前景。本文利用基于有效分布宽度的弹性框架分析法及畸变横向受力理论对桥面板的横向受力进行了分析,结合实际桥例研究了桥面板控制截面的最大横向拉应力及其沿纵向的变化规律,通过有限元计算对桥面板横向受力的影响因素进行了探讨,主要研究工作如下:(1)对波形钢腹板组合箱梁的发展概况、构造及结构特点做了系统阐述,同时对国内外波形钢腹板组合箱梁的研究及应用现状进行了描述,介绍了波形钢腹板组合箱梁横向受力的研究现状及计算方法。(2)对基于有效分布宽度的弹性框架分析法及畸变荷载作用下桥面板的横向受力进行了分析,并通过算例与实体有限元法对比,验证了弹性框架分析法及畸变横向受力理论解的适用性。(3)以实际桥例为依托工程,利用通用有限元软件ANSYS建立了全桥实体有限元模型。依据实体有限元模型中顶板控制截面的横向应力影响线进行空间实体模型和弹性框架模型的横向最不利加载,获得控制截面的最大横向拉应力及其沿纵向的变化规律,并对比两种模型的计算结果。(4)通过有限元计算对结构体系、腹板刚度、腹板波形形状、顶板厚度、腹板间距、箱形截面形式及横隔板间距等参数对桥面板横向受力的影响进行了分析,得到了桥面板横向受力的主要影响因素。(5)横隔板间距较大时,依据不同参数下弹性框架法和实体有限元法计算值的对比,对顶板跨中截面横向应力的弹性框架计算值提出了一种合理的修正方法;通过大量有限元计算对比,对横隔板间距较小时顶板跨中截面的横向应力与横隔板间距较大时应力的比值提出了一种估算方法。(6)通过理论分析,研究了非线性温度下桥面板的横向温差应力,推导了温差自约束应力和温差框架约束应力的计算公式,并对温差框架约束应力的主要影响因素进行了探讨。

关键词：桥梁工程横向受力有限元法桥面板波形钢腹板组合箱梁大跨径变截面

基于纽玛克法的变截面波形钢腹板组合箱梁畸变效应分析

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中国公路学报 2018年第6期31卷 217-226页

作者：李立峰周聪王连华任虹昌湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

为研究变截面波形钢腹板组合箱梁(CBGCSWs)在偏心荷载作用下的畸变效应,忽略波形钢腹板的纵向抗弯刚度,通过建立其微段单元平面内、外力系平衡方程,推导了以畸变角为未知量的畸变微分方程,并采用基于共轭梁理论的纽玛克法进行求解,由此... 详细信息

为研究变截面波形钢腹板组合箱梁(CBGCSWs)在偏心荷载作用下的畸变效应,忽略波形钢腹板的纵向抗弯刚度,通过建立其微段单元平面内、外力系平衡方程,推导了以畸变角为未知量的畸变微分方程,并采用基于共轭梁理论的纽玛克法进行求解,由此建立了偏心荷载作用下变截面CBGCSWs畸变正应力计算理论。以某大跨变截面CBGCSWs桥为工程背景,运用该理论获得了4种不同工况下组合箱梁角点处畸变正应力理论解,并采用空间有限元方法进行了验证,数值解与理论解吻合良好,表明推导的变截面CBGCSWs畸变计算理论正确且精度足够,可供工程参考。在此基础上,比较了变截面CBGCSWs与对应PC箱梁的抗畸变能力,并探讨了横隔板间距、高跨比、宽跨比及钢腹板形状等因素对变截面CBGCSWs畸变正应力的影响规律。结果表明:用波形钢腹板替代混凝土腹板会较大程度削弱箱梁的抗畸变能力,应当引起足够重视;横隔板间距及宽跨比等参数对畸变正应力影响较大,而高跨比及钢腹板形状等则影响很小。

关键词：桥梁工程波形钢腹板组合箱梁纽玛克法畸变正应力变截面有限元分析

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文泰高速葛溪大桥主梁悬臂施工分析

桥梁建设 2021年第5期51卷 138-143页

作者：任虹昌陈乐平骆钦东张美玲桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034 浙江交投高速公路运营管理有限公司浙江杭州310024 温州市文泰高速公路有限公司浙江温州325000

文泰高速葛溪大桥左、右线分幅设置,主桥包含4个跨径均为(55+100+55)m的波形钢腹板PC连续刚构桥。该桥左线2号桥及右线桥均采用传统菱形挂篮悬臂施工,左线1号桥采用异步挂篮悬臂施工。为对比传统菱形挂篮与异步挂篮悬臂施工的效果,采用M... 详细信息

文泰高速葛溪大桥左、右线分幅设置,主桥包含4个跨径均为(55+100+55)m的波形钢腹板PC连续刚构桥。该桥左线2号桥及右线桥均采用传统菱形挂篮悬臂施工,左线1号桥采用异步挂篮悬臂施工。为对比传统菱形挂篮与异步挂篮悬臂施工的效果,采用MIDAS Civil软件建立施工阶段有限元模型,结合现场实测数据,对2种工法施工过程中主梁的线形、应力及施工效益进行对比分析。结果表明:采用异步挂篮施工时,波形钢腹板的制造线形需要设置较大的预拱度;2种工法施工过程中箱梁顶、底板正应力水平基本一致,采用异步挂篮施工时波形钢腹板的剪应力略大;异步挂篮施工有3个独立的工作面,可以节省波形钢腹板的安装时间,经济效益明显,具有较高的操作安全性,建议在施工工法比选时优先考虑。

关键词：刚构桥波形钢腹板悬臂施工异步挂篮施工线形分析应力分析施工控制有限元法

波形钢腹板刚构-连续组合体系桥合龙关键技术研究

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世界桥梁 2022年第2期50卷 84-89页

作者：刘金平翁杨任虹昌王克兵桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州310051

为保证波形钢腹板刚构-连续组合体系桥的合龙精度,以(55+4×100+55)m波形钢腹板刚构-连续组合桥——文泰高速珊溪大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立该桥施工阶段有限元模型,分析不同合龙顺序和体系转换时机对桥梁结构位移及应力的影... 详细信息

为保证波形钢腹板刚构-连续组合体系桥的合龙精度,以(55+4×100+55)m波形钢腹板刚构-连续组合桥——文泰高速珊溪大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立该桥施工阶段有限元模型,分析不同合龙顺序和体系转换时机对桥梁结构位移及应力的影响。结果表明:合龙顺序和体系转换时机对主梁成桥应力影响较小,对主梁成桥竖向位移、主墩墩顶成桥水平位移影响显著;珊溪大桥采用“边跨→次边跨→中跨”的合龙顺序,并在中跨合龙后进行体系转换,有利于全桥线形控制、改善主墩受力状态。采用上述合龙顺序和体系转换时机,该桥次边跨及中跨合龙时的高差控制在10 mm以内;成桥线形实测值与理论值最大相差17 mm,该桥的合龙实施效果较好。

关键词：刚构-连续组合体系桥波形钢腹板合龙顺序体系转换施工控制有限元法

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大跨变截面波形钢腹板箱梁横向受力分析

建筑科学与工程学报 2017年第3期34卷 112-118页

作者：李立峰任虹昌周聪周延湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

为研究大跨变截面波形钢腹板预应力混凝土(PC)组合箱梁顶板在车轮局部荷载作用下的横向受力问题,结合2座桥例,分别建立全桥实体有限元模型;选择纵向3个典型截面,建立与之匹配和考虑有效分布宽度的平面框架模型;依据实体模型中顶板控制... 详细信息

为研究大跨变截面波形钢腹板预应力混凝土(PC)组合箱梁顶板在车轮局部荷载作用下的横向受力问题,结合2座桥例,分别建立全桥实体有限元模型;选择纵向3个典型截面,建立与之匹配和考虑有效分布宽度的平面框架模型;依据实体模型中顶板控制截面的横向应力影响线进行空间实体模型和平面框架模型的横向最不利加载,获得控制截面的最大横向拉应力及其沿纵向的变化规律,并对比了2种模型的计算结果。结果表明:对于顶板悬臂根部截面和腹板内侧截面,框架法与实体有限元法计算结果吻合良好;对于顶板跨中截面,腹板间距较大时,框架法的计算值偏于保守,设计中需对框架法的计算值进行适当折减;随着加载位置由跨中向支点移动,顶板跨中截面的横向应力峰值逐渐减小,悬臂根部截面和腹板内侧截面的横向应力峰值有增大趋势;有无横隔板对桥面板的横向受力影响很小,顶板跨中截面的横向应力值随波形钢腹板线刚度的增加线性减小。

关键词：桥梁工程横向受力有限元法桥面板钢腹板

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南浦溪特大桥主拱顺利合龙

世界桥梁 2019年第4期47卷 96-96页

作者：任虹昌中铁大桥科学研究院有限公司

2019年7月4日,主跨258m的上承式钢管混凝土拱桥——南浦溪特大桥主拱顺利合龙(见图1)。南浦溪特大桥为浙江省文(成)泰(顺)高速公路控制性工程之一,跨越珊溪水库和峃院线,采用主跨258m上承式钢管混凝土拱桥,计算矢高56.087m,计算矢跨比1/... 详细信息

2019年7月4日,主跨258m的上承式钢管混凝土拱桥——南浦溪特大桥主拱顺利合龙(见图1)。南浦溪特大桥为浙江省文(成)泰(顺)高速公路控制性工程之一,跨越珊溪水库和峃院线,采用主跨258m上承式钢管混凝土拱桥,计算矢高56.087m,计算矢跨比1/4.6。主拱轴线为悬链线,拱轴系数m=1.6,拱肋为等截面钢管混凝土桁架结构。为了减轻拱上结构自重,且有利于施工,拱上立柱、盖梁均采用钢箱形式,上部结构采用工形钢混凝土组合梁结构形式。

关键词：特大桥上承式钢管混凝土拱桥合龙主拱钢混凝土组合梁控制性工程高速公路珊溪水库

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昌从兰作品

上海大学学报（社会科学版） 2024年第1期41卷 F0002-F0002,F0003页

作者：昌从兰不详