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高速铁路大跨度高低塔部分斜拉桥设计

铁道标准设计 2022年第9期66卷 91-96页

作者：杨得海阮秋菊林骋中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为研究大跨度高低塔部分斜拉桥在高速铁路上的适应性,以深汕铁路深圳水库特大桥为工程背景,从技术性、经济性等方面对比孔跨布置(33+242+143+44+29) m混合梁独塔斜拉桥和(78+242+139+36) m部分斜拉桥两种桥式方案的优劣,并针对推荐的部... 详细信息

为研究大跨度高低塔部分斜拉桥在高速铁路上的适应性,以深汕铁路深圳水库特大桥为工程背景,从技术性、经济性等方面对比孔跨布置(33+242+143+44+29) m混合梁独塔斜拉桥和(78+242+139+36) m部分斜拉桥两种桥式方案的优劣,并针对推荐的部分斜拉桥方案进行技术分析,介绍其设计细节及计算结果。研究表明:相较于独塔斜拉桥方案,部分斜拉桥方案刚度大、投资小、工期短,具有明显优势;在部分斜拉桥方案中,主力+附加力组合作用下刚构连续体系的基础受力为刚构体系的85.8%;相较于采用实体墩,结构采用双肢薄壁墩时梁体跨中挠度降低8.3%,下部结构混凝土用量减小17%;梁高与桥塔高度会显著提高结构刚度,几乎呈线性增长趋势。综合而言,高低塔部分斜拉桥结构尤其适用于控制点密集、桥位选择受限的复杂地形,是一种合理、可靠的结构体系。

关键词：高速铁路部分斜拉桥混合梁高低塔方案比选结构刚度设计

大跨度高低塔公铁平层合建斜拉桥结构体系研究

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铁道标准设计 2023年第7期67卷 87-93页

作者：崔苗苗中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 中国铁建股份有限公司桥梁工程实验室武汉430063

甬舟铁路富翅门公铁两用跨海大桥采用主跨388 m高低塔公铁平层挑臂式钢箱梁斜拉桥,为世界上最大跨度的高低塔公铁平层合建斜拉桥。为研究适用于大跨度高低塔公铁平层合建斜拉桥最优结构体系,结合富翅门公铁大桥结构不对称的特点,对5种... 详细信息

甬舟铁路富翅门公铁两用跨海大桥采用主跨388 m高低塔公铁平层挑臂式钢箱梁斜拉桥,为世界上最大跨度的高低塔公铁平层合建斜拉桥。为研究适用于大跨度高低塔公铁平层合建斜拉桥最优结构体系,结合富翅门公铁大桥结构不对称的特点,对5种不同类型半飘浮体系、塔梁约束体系进行比选研究。通过对5种约束体系在静、动力荷载作用下的桥塔弯矩、桥塔位移、主梁位移对比分析,推荐采用高塔侧设置固定支座、矮塔侧采用活动支座的约束体系,该体系抵抗纵向荷载能力强、释放体系温度变形差,与常用的半漂浮体系相比,在静、动力荷载作用下桥梁总荷载效应小,具有良好的静动力性能,其中静力作用下两桥塔塔底总弯矩降低15%,两侧梁端总位移降低51%,两塔顶位移减少29%;动力作用下两桥塔塔底总弯矩相当,两侧梁端总位移降低76%。

关键词：公铁平层桥梁高低塔公铁两用桥斜拉桥结构体系荷载效应

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阜淮高铁高低塔混合梁斜拉桥方案研究

铁道标准设计 2022年第11期66卷 76-81页

作者：张欣欣陈怀智王法武中铁上海设计院集团有限公司上海200070

阜淮高铁跨越颍河节点受航道等级、通航孔布置及线路纵断面条件限制,主桥需采用主跨230 m、边跨114 m的不等跨低高度桥梁结构。为选择合理的桥梁方案,分别对高低塔斜拉桥、独塔斜拉桥、连续钢桁梁柔性拱桥3个方案,从桥梁结构选型、力学... 详细信息

阜淮高铁跨越颍河节点受航道等级、通航孔布置及线路纵断面条件限制,主桥需采用主跨230 m、边跨114 m的不等跨低高度桥梁结构。为选择合理的桥梁方案,分别对高低塔斜拉桥、独塔斜拉桥、连续钢桁梁柔性拱桥3个方案,从桥梁结构选型、力学及变形指标、施工及工程投资等方面进行综合比选;并对高低塔斜拉桥钢混结合段位置进行了比选和参数分析。研究结果表明:推荐采用(31+73+230+114+40)m高低塔混合梁斜拉桥方案,能很好地满足主副通航孔设置和低梁高要求,具有较大的结构刚度,对无砟轨道适应性好,且经济性较优;针对不等边跨各自受力特征,推荐不对称设置结合段位置,230 m和114 m跨采用结合梁,其余采用混凝土梁,结构经济合理;结合段远离主塔或辅助墩,结合段内力减小,但主梁内力增大,结合段变形增大;通过分析合理选择结合段位置,使结合段和主梁受力合理、静活载响应小、施工便利。

关键词：高速铁路铁路桥斜拉桥高低塔混合梁结合段方案研究

大跨度高低塔混合梁斜拉桥施工过程技术参数分析

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大跨度高低塔混合梁斜拉桥施工过程技术参数分析

作者：谢华权华南理工大学

学位级别：硕士

随着材料性能的不断提高和桥梁设计理念的不断发展,斜拉桥结构形式日益趋于多元化,结构形式创新的同时也对桥梁施工过程控制分析提出了更高的要求。目前对于斜拉桥施工控制的研究主要集中在对称斜拉桥,对于大跨度高低塔混合梁斜拉桥结... 详细信息

随着材料性能的不断提高和桥梁设计理念的不断发展,斜拉桥结构形式日益趋于多元化,结构形式创新的同时也对桥梁施工过程控制分析提出了更高的要求。目前对于斜拉桥施工控制的研究主要集中在对称斜拉桥,对于大跨度高低塔混合梁斜拉桥结构的研究较匮乏。本文以顺德大桥为工程背景,对大跨度高低塔混合梁斜拉桥施工过程关键参数问题进行了研究,研究工作主要有:(1)基于几何控制法原理,验证了几何控制法运用于斜拉结构的可行性,并明确了其适用条件,总结推算了基于零初始位移法和切线初始位移法的梁段线形计算方法,以及Ernst简化理论和悬链线索型理论两种无应力索长计算方法。(2)运用MIDAS CIVIL建立顺德大桥全桥正装模型,结合大跨度高低塔混合梁斜拉桥的结构特点,对施工过程中主梁、索塔、斜拉索等主要构件的力学行为进行了分析,确定了各构件在关键施工阶段中的最不利截面位置。(3)基于切线初始位移法,根据正装模型各施工阶段累计位移结果,给出了顺德大桥的制造、安装几何线形参数,并分析其在非对称结构上的表现特征。基于Ernst等效弹模简化理论和悬链线索型理论,给出了斜拉索无应力长度并对比分析。(4)运用有限元对大跨度高低塔混合梁斜拉桥进行施工过程结构参数敏感性分析,通过改变单个结构参数得到主梁、索塔、斜拉索等主要构件受力和位移响应程度,对结构力学行为与参数变化间的关系进行了量化分析,总结了参数误差在高低塔结构的影响规律,以全面掌握大跨度高低塔混合梁斜拉桥力学行为特征和分析要点,为施工控制策略的制定提供理论依据。(5)基于经典几何非线性理论,分析了大跨度高低塔混合梁斜拉桥斜拉索垂度效应单独作用、P-Delta效应与结构大位移效应组合作用以及3种效应组合作用对关键施工阶段主梁和索塔位移、内力和斜拉索索力的影响,同时对比几何非线性效应在高低塔结构的影响特征,为同类桥型设计与施工过程分析提供参考。本文以几何控制法为基础,对大跨度高低塔混合梁斜拉桥施工过程技术参数进行了研究,其成果已直接应用于顺德大桥主桥的施工控制工作,为实际工程提供理论支撑。

关键词：大跨度混合梁高低塔几何控制参数误差几何非线性施工状态

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高速铁路高低塔混合梁斜拉桥设计研究

铁道勘察 2023年第3期49卷 109-115页

作者：张欣欣徐俊中铁上海设计院集团有限公司上海200070 中国铁路上海局集团有限公司上海200071

为了研究不对称混合梁斜拉桥在高速铁路上的适应性,以阜淮高铁颍河特大桥为例,结合控制因素开展方案设计和结构设计。受通航、防洪及线路纵断面条件限制,主桥采用(31+73+230+114+40)m高低塔混合梁斜拉桥方案,主跨、大里程边跨分别跨越... 详细信息

为了研究不对称混合梁斜拉桥在高速铁路上的适应性,以阜淮高铁颍河特大桥为例,结合控制因素开展方案设计和结构设计。受通航、防洪及线路纵断面条件限制,主桥采用(31+73+230+114+40)m高低塔混合梁斜拉桥方案,主跨、大里程边跨分别跨越主、副通航孔,孔跨布置与航道要求相适应,梁高满足线路高程和净空要求。主桥采用半漂浮体系,在高塔侧设置纵向固定支座,双塔纵向设置黏滞阻尼器。通航孔上方主梁采用钢混结合梁,其余跨主梁采用混凝土梁,桥塔采用H形花瓶塔,斜拉索采用扇形布置。建立静动力模型,对该桥进行静力、稳定性、抗震、抗风、风车桥耦合计算分析,研究结果表明:主桥结构受力合理,静动力各项指标均满足规范要求,结构安全可靠,主梁刚度较大,满足无砟轨道铺设要求。

关键词：高速铁路斜拉桥高低塔混合梁结合梁设计

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公轨双层混建高低塔斜拉桥静载试验

公路交通技术 2022年第4期38卷 106-113页

作者：白光亮易炳疆柯鹏樊祥君招商局重庆公路工程检测中心有限公司重庆400067

为研究公轨两用高低塔钢桁梁斜拉桥公路及人群荷载作用下的受力规律,以红岩村嘉陵江大桥为实例,采用荷载试验的方法对其进行验证,提出了高低塔双层钢桁梁斜拉桥的静载试验布载方式和加载效率范围,在下层桥面采用布设水袋的方式模拟成桥... 详细信息

为研究公轨两用高低塔钢桁梁斜拉桥公路及人群荷载作用下的受力规律,以红岩村嘉陵江大桥为实例,采用荷载试验的方法对其进行验证,提出了高低塔双层钢桁梁斜拉桥的静载试验布载方式和加载效率范围,在下层桥面采用布设水袋的方式模拟成桥状态,总结了该类桥型在试验荷载作用下的主梁应力、斜拉索力、主塔应力及各项变位等参数的校验系数范围、试验测试及理论计算数据变化规律。结果表明:1)该桥受力性能满足公路活载及人群荷载的正常使用要求;2)高低塔斜拉桥应变控制截面位于无索区中部,挠度控制截面位于主跨跨中,矮塔纵向受力大于高塔。其试验方式及结果可供同类桥梁荷载试验参考。

关键词：斜拉索荷载试验加载效率校验系数高低塔

深圳水库特大桥主桥高低塔部分斜拉桥设计研究

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工程技术研究 2023年第10期8卷 174-176页

作者：钟微中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

深汕高铁深圳水库特大桥主桥采用(78+242+139+36)m高低塔部分斜拉桥,高塔处塔梁墩固结,主梁为预应力混凝土单箱双室截面,直立式桥塔,桥塔纵向为“人”字形,空间双索面。文章对该工程高低塔部分斜拉桥的结构设计做了详细介绍,并建立有限... 详细信息

深汕高铁深圳水库特大桥主桥采用(78+242+139+36)m高低塔部分斜拉桥,高塔处塔梁墩固结,主梁为预应力混凝土单箱双室截面,直立式桥塔,桥塔纵向为“人”字形,空间双索面。文章对该工程高低塔部分斜拉桥的结构设计做了详细介绍,并建立有限元模型对主桥主梁进行静力计算和稳定性分析。分析结果表明,该桥受力合理,各项性能指标均满足规范要求,且适应深圳水库独特的地理位置,经济美观,可为其他类似铁路桥梁设计提供参考。

关键词：高速铁路高低塔部分斜拉桥混凝土主梁结构设计

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大跨径高低塔斜拉桥换索施工关键技术研究

西南公路 2022年第1期 59-62页

作者：郑孝强董世楚黄光陈治宇四川龙光泸贵高速公路有限公司四川泸州646600 四川康藏路桥有限责任公司四川雅安625007 四川省泸州市纳溪区住建局四川泸州646600

文章叙述了黄舣长江特大桥换索的原因及换索思路,详细介绍了各道工序要点,通过对换索工作的总结,提出斜拉索防火措施及换索措施方面的思考,突出该技术在今后换索及斜拉索保护方面的应用。

关键词：高低塔斜拉桥换索

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高低塔固结体系斜拉桥结构优化设计方法

世界桥梁 2015年第4期43卷 1-5页

作者：马振栋卢光明黄刚林同棪国际工程咨询(中国)有限公司重庆401121

高低塔固结体系斜拉桥在结构布置和受力行为上均具有明显的不对称性,为优化该类桥梁受力性能,以主跨388m的高低塔固结体系斜拉桥——重庆水土嘉陵江大桥为背景,对高低塔固体体系斜拉桥结构设计进行研究。研究结果得出:通航及地形等边界... 详细信息

高低塔固结体系斜拉桥在结构布置和受力行为上均具有明显的不对称性,为优化该类桥梁受力性能,以主跨388m的高低塔固结体系斜拉桥——重庆水土嘉陵江大桥为背景,对高低塔固体体系斜拉桥结构设计进行研究。研究结果得出:通航及地形等边界条件决定高低塔设置情况,下塔柱柔度是固结体系的结构选用原则;通过采用增大低塔侧边跨跨度、拉索采用等索距布置、在高塔侧设置背锚索的方法可优化结构布置;可根据主跨长度选择梁体类型,根据梁体类型确定辅助墩设置情况;可在低塔侧的边跨采用混凝土梁与钢-混叠合或钢主梁结合的方式来进一步改善结构受力。

关键词：斜拉桥高低塔固结体系塔柱柔度辅助墩结构优化设计