青山长江大桥主航道桥结构动力特性分析 被引量：5

1

作者 周亚栋 廖海黎 +1 位作者 孙延国 李明 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2020年第1期44-49,共6页

研究目的:青山长江大桥主航道桥是目前世界最大跨径全漂浮体系斜拉桥,桥塔为目前世界最高的A形桥塔,主梁为目前长江上最宽的钢箱梁,其动力特性是结构受力特性的关键,与常规斜拉桥相比具有独特之处。本文采用ANSYS建立空间有限元计算模型... 研究目的:青山长江大桥主航道桥是目前世界最大跨径全漂浮体系斜拉桥,桥塔为目前世界最高的A形桥塔,主梁为目前长江上最宽的钢箱梁,其动力特性是结构受力特性的关键,与常规斜拉桥相比具有独特之处。本文采用ANSYS建立空间有限元计算模型,对青山长江大桥主航道桥成桥状态、施工阶段最大单悬臂状态结构动力特性进行分析,从而为进一步进行结构抗震、抗风性能分析研究奠定基础。研究结论:(1)在成桥状态时,结构前3阶振型分别为纵飘、对称侧弯、对称竖弯,对应周期分别为14.22 s、6.25 s、4.78 s;在最大单悬臂状态时,结构前3阶振型分别为侧弯、竖弯、竖弯,对应周期分别为8.4 s、4.44 s、2.93 s,两种状态均属于长周期结构;(2)成桥状态和最大单悬臂状态时,结构侧向刚度均偏弱,对横向风致振动响应敏感;(3)结构采用A形桥塔、超宽主梁、空间双索面提高了结构的扭转频率和抗扭刚度,增强了结构的抗扭稳定性,边跨设置辅助墩提高了结构频率和刚度;(4)在成桥状态时,结构的高阶振型中出现了振型的耦合现象;在最大单悬臂状态时,结构的低阶振型中即出现了振型的耦合现象;(5)本研究成果可为大跨度全漂浮体系斜拉桥结构抗震、抗风设计提供依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 动力特性 有限元 斜拉桥 振型 频率 周期

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武汉青山长江公路大桥中跨钢箱梁施工控制关键技术 被引量：27

2

作者 廖贵星 严汝辉 +2 位作者 胡辉跃 张燕飞 徐恭义 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期126-132,共7页

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,中跨主梁为钢箱梁,采用分节段悬臂施工至跨中合龙。为保证成桥后的内力及线形满足设计要求,通过3D-Bridge有限元软件建立主桥计算模型,基于无应力状态法,确定合理目标状态... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,中跨主梁为钢箱梁,采用分节段悬臂施工至跨中合龙。为保证成桥后的内力及线形满足设计要求,通过3D-Bridge有限元软件建立主桥计算模型,基于无应力状态法,确定合理目标状态,并对钢箱梁制造、架设、合龙,以及斜拉索施工控制技术进行研究。施工过程中,按照合龙及成桥目标状态的主梁线形、斜拉索索力进行施工控制;通过钢箱梁纵、横向制造线形控制及厂内预拼,减少制造线形误差;钢箱梁节段间采用先栓接后焊接的连接方式,控制施工线形;基于合龙口影响因素敏感性分析结果,确定主动合龙的方式;考虑斜拉索非线性效应,对主梁线形及索力进行双控。控制结果表明:主梁线形偏差小于10 cm,索力偏差小于10%,满足设计要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 钢箱梁 无应力状态法 目标状态 线形 索力 主动合龙 施工控制

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武汉青山长江公路大桥施工阶段安全风险评估 被引量：13

3

作者 汤天明 管义能 +1 位作者 王国斌 任靓蓓 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期38-43,共6页

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,大桥建设规模宏大,结构形式复杂多样,周边环境复杂,给桥梁施工带来了巨大的安全风险。为加强施工风险管理,辨识潜在风险,提高工程建设的安全性,采用风险指标体系法进行工... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,大桥建设规模宏大,结构形式复杂多样,周边环境复杂,给桥梁施工带来了巨大的安全风险。为加强施工风险管理,辨识潜在风险,提高工程建设的安全性,采用风险指标体系法进行工程总体风险评估;根据施工组织设计分解施工作业区和施工工序,通过LEC法及指标体系法进行专项风险分析和评估。评估结果表明:大桥总体安全风险等级为Ⅳ级;通过专项风险评估,确定跨乙烯管廊桥区、主航道桥区、跨汉施公路、跨新港铁路施工作业4个施工区域施工风险等级为“风险极高”;从管控、组织、制度、人员、技术等层面,完善施工风险控制措施,确保工程建设的安全性。 展开更多

关键词 武汉青山长江公路大桥 施工阶段 安全风险 指标体系法 LEC法 风险评估 施工措施

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大跨度斜拉桥桥塔自立状态抗风性能试验研究 被引量：22

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作者 周亚栋 孙延国 李明 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期52-57,共6页

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的全飘浮体系斜拉桥,桥塔高度超过270 m。为了检验桥塔在施工阶段的抗风安全性,采用ANSYS软件分析该桥北塔结构动力特性,并制作缩尺比为1∶100的自立北塔气动弹性模型进行风洞试验,研究桥塔自立状态... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的全飘浮体系斜拉桥,桥塔高度超过270 m。为了检验桥塔在施工阶段的抗风安全性,采用ANSYS软件分析该桥北塔结构动力特性,并制作缩尺比为1∶100的自立北塔气动弹性模型进行风洞试验,研究桥塔自立状态在均匀流场、紊流场中的涡振和驰振响应,以及在紊流场中的抖振响应。结果表明:桥塔自立状态在均匀流场中检验风速范围内仅发生了微小的涡振,未发生驰振现象;在紊流场中检验风速范围内桥塔未发生明显的涡振、驰振等现象;在紊流场中施工阶段设计基准风速作用下,桥塔顺桥向抖振位移远大于横桥向抖振位移,当风向角为15°及60°~75°时,桥塔塔顶顺桥向抖振位移均方根最大,为62~67 mm,不影响桥塔施工安全。 展开更多

关键词 斜拉桥 桥塔 风洞试验 气动弹性模型 抗风性能 涡振 驰振 抖振

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基于BIM的桥梁全生命期管理技术及应用研究 被引量：36

5

作者 吴巨峰 祁江波 +2 位作者 方黎君 左小明 赵训刚 《世界桥梁》 北大核心 2020年第4期75-80,共6页

针对桥梁设计、施工和运维管养不同阶段信息转移遗漏和难以共享的问题,以武汉青山长江公路大桥为背景,综合运用物联网、大数据、云计算、无人机倾斜摄影等新兴信息技术构建基于BIM的全生命期信息管理平台,平台包括电脑端的WEB应用系统... 针对桥梁设计、施工和运维管养不同阶段信息转移遗漏和难以共享的问题,以武汉青山长江公路大桥为背景,综合运用物联网、大数据、云计算、无人机倾斜摄影等新兴信息技术构建基于BIM的全生命期信息管理平台,平台包括电脑端的WEB应用系统、智慧沙盘和移动智能终端APP 3种可视化交互方式。设计阶段,对全线桥梁进行参数化BIM建模,并建立桥梁周边环境三维实景模型,在BIM中集成桥梁结构分析结果数据。施工阶段通过统一的构件编码串接项目信息、施工进度、质量安全、人员物资机械、施工监控等信息,实现各方的协同管理。运维管养阶段,在BIM模型上集成了设计、施工阶段与运维管养相关的关键信息,对健康监测和巡检管养实现三维可视化管理。 展开更多

关键词 桥梁工程 BIM技术 全生命期 管理平台 设计 施工 运维管养

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基于路面管控系统的桥面铺装质量控制措施 被引量：7

6

作者 吴钊 管义能 +1 位作者 陈刚 刘喜惠 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期139-144,共6页

武汉青山长江公路大桥全长7.5476 km,主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主桥桥面铺装采用浇筑式沥青混合料GA-10+高弹改性沥青混合料SMA-13,引桥桥面铺装采用SBS改性沥青混合料AC-20C+SBS改性沥青混合料SMA-13。为保证大桥... 武汉青山长江公路大桥全长7.5476 km,主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主桥桥面铺装采用浇筑式沥青混合料GA-10+高弹改性沥青混合料SMA-13,引桥桥面铺装采用SBS改性沥青混合料AC-20C+SBS改性沥青混合料SMA-13。为保证大桥桥面沥青混合料铺装质量,结合建设条件,采用路面管控系统(由拌合楼生产管理系统、摊铺管理系统、碾压管理系统组成)从混合料级配、温度、碾压方面进行桥面铺装质量控制。根据实时采集拌合楼生产数据、智能预警信息以调整混合料级配;通过采取调整拌合楼生产和出料温度、减少混合料温度散失等措施以控制混合料温度;结合施工部位及混合料形式,采取合适的碾压方案以保证碾压质量。该桥桥面铺装后,经检测沥青混合料质量满足规范要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 改性沥青 桥面铺装 路面管控系统 质量控制措施 温度控制 级配控制 碾压控制

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高温重载条件下钢桥面浇注式沥青铺装结构优化设计研究 被引量：2

7

作者 付晓鹏 王民 +2 位作者 常城 张燕飞 盛兴跃 《世界桥梁》 北大核心 2023年第1期100-107,共8页

针对武汉青山长江公路大桥钢桥面铺装高温天气和重载交通条件,经综合评分法比选初步推荐采用浇注式沥青混合料GA10+高弹改性沥青混合料SMA方案。对(25~50)mm厚GA10+(20~40)mm厚SMA的组合方案建立考虑材料黏弹性的实桥节段梁有限元模型,... 针对武汉青山长江公路大桥钢桥面铺装高温天气和重载交通条件,经综合评分法比选初步推荐采用浇注式沥青混合料GA10+高弹改性沥青混合料SMA方案。对(25~50)mm厚GA10+(20~40)mm厚SMA的组合方案建立考虑材料黏弹性的实桥节段梁有限元模型,进行最不利工况力学响应状态分析,同时制作不同厚度组合的试件进行60℃、70℃的组合结构车辙动稳定度试验。结果表明:磨耗层SMA厚度对层间剪应力影响较大,单层铺装厚度均不高于40 mm时,车辙深度有良好的鲁棒性;综合有限元计算分析结论及车辙试验验证结果,考虑GA10最大公称粒径,提出了30 mm厚浇注式沥青混合料GA10保护层+40 mm厚高弹改性沥青混合料SMA13磨耗层作为铺装实施方案,对比35 mm厚浇注式沥青混合料GA10+35 mm厚高弹改性沥青混合料SMA10铺装,其整体抗重载能力提高了10%,累计车辙深度未超过2 mm。通车1年后全桥钢桥面铺装技术状况仍保持极高的水平。 展开更多

关键词 钢桥面 桥面铺装 高温 重载 浇注式沥青混合料 高弹改性沥青混合料 有限元法 车辙试验

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开孔及焊接对钢桥面板疲劳性能的劣化效应研究 被引量：6

8

作者 李朝阳 付晓鹏 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期8-13,共6页

为了解开孔及焊接对正交异性钢桥面板疲劳寿命的影响,设计含局部开孔及焊接构造的正交异性钢桥面板节段模型(M1、M2)进行疲劳试验。试验模型长2700 mm、宽1400 mm、高600 mm,局部开孔为顶板螺栓孔,焊缝设置在局部开孔与螺帽连接处,采用... 为了解开孔及焊接对正交异性钢桥面板疲劳寿命的影响,设计含局部开孔及焊接构造的正交异性钢桥面板节段模型(M1、M2)进行疲劳试验。试验模型长2700 mm、宽1400 mm、高600 mm,局部开孔为顶板螺栓孔,焊缝设置在局部开孔与螺帽连接处,采用单面焊。对试验模型进行荷载幅值均为250 kN的疲劳试验,每加载25万次后进行静载测试。根据试验及有限元计算结果,分析该类钢桥面板疲劳抗力、裂纹开展,以及易损部位疲劳寿命。结果表明:正交异性钢桥面板经局部开孔和焊接后,疲劳裂纹萌生于螺帽焊缝焊趾处,为该正交异性钢桥面板的主导疲劳失效模式;正交异性钢桥面板局部开孔和焊接导致疲劳寿命降低,试验模型M1实际疲劳寿命为289万次,疲劳寿命降低约53%,试验模型M2实际疲劳寿命207万次,疲劳寿命降低约37%。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 局部开孔 焊接 疲劳抗力 疲劳裂纹 劣化效应 疲劳寿命 模型试验

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大跨斜拉桥施工期主梁挠度的连通管监测方法研究 被引量：9

9

作者 梅秀道 汤天明 史晶 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期14-19,共6页

为提高大跨斜拉桥悬臂施工期主梁挠度监测精度,将桥梁健康监测中常用的基于压力变送器连通管挠度系统(PTDMS)引入大跨径斜拉桥施工期主梁挠度的监测中。以主跨938 m的武汉青山长江公路大桥为背景,对PTDMS在大跨径斜拉桥悬臂施工期主梁... 为提高大跨斜拉桥悬臂施工期主梁挠度监测精度,将桥梁健康监测中常用的基于压力变送器连通管挠度系统(PTDMS)引入大跨径斜拉桥施工期主梁挠度的监测中。以主跨938 m的武汉青山长江公路大桥为背景,对PTDMS在大跨径斜拉桥悬臂施工期主梁挠度监测中的等效密度修正、实桥动态性能进行研究,并与GNSS-RTK(全球导航卫星系统实时动态载波相位差分技术)及全站仪监测结果进行对比;对PTDMS监测得到的实桥节段吊装、斜拉索张拉典型工况下主梁挠度进行了分析。结果表明:连通管内液体的等效密度是个时变量,采用双基准点构造可进行实时修正;PTDMS可进行斜拉桥悬臂主梁静态挠度监测,但不能反映主梁的风致振动等高频短时变形;PTDMS量程大、精度高、长期稳定性好,可用于施工期主梁挠度监测。 展开更多

关键词 斜拉桥 主梁 挠度 连通管 压力变送器 施工监测

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桥梁梁柱式型钢护栏结构优化研究 被引量：5

10

作者 付晓鹏 马晴 +2 位作者 廖贵星 杨福宇 闫书明 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期44-50,共7页

针对武汉青山长江公路大桥梁柱式型钢护栏原设计结构防护能力不足的问题,为提升护栏结构的安全防护性能,对护栏总体高度、横梁形式、立柱形式和底部焊接板进行优化研究,提出护栏结构的优化设计方案。优化后的梁柱式型钢护栏总高度为1.66... 针对武汉青山长江公路大桥梁柱式型钢护栏原设计结构防护能力不足的问题,为提升护栏结构的安全防护性能,对护栏总体高度、横梁形式、立柱形式和底部焊接板进行优化研究,提出护栏结构的优化设计方案。优化后的梁柱式型钢护栏总高度为1.66 m,横梁为矩形管,立柱为斜H形,横梁与立柱采用角钢连接,底部焊接板平行于护栏迎撞面。对优化后的护栏结构参数进行规范符合性分析,并采用计算机仿真手段对优化后结构的安全性进行评估。结果表明:优化后的护栏总高度、横梁横向承载力距桥面的加权平均高度、横梁总高度以及横梁净距各项参数均符合规范要求;护栏可对小客车、大客车、大货车形成有效防护,其阻挡功能、缓冲功能、导向功能满足规范要求,防护能力达到SS级。 展开更多

关键词 梁柱式型钢护栏 结构优化 规范符合性分析 碰撞条件 计算机仿真 安全防护性能 安全评估

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梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡研究 被引量：5

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作者 王爱民 高建雨 +1 位作者 汤天明 邓宝 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期51-56,共6页

为解决桥梁梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡设计中存在的刚度突变及结构过渡不平顺等问题,进行梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡研究。根据武汉青山长江公路大桥主桥梁柱式型钢护栏与引桥混凝土护栏结构和刚度提出护栏过渡段的结构设计方... 为解决桥梁梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡设计中存在的刚度突变及结构过渡不平顺等问题,进行梁柱式型钢护栏与混凝土护栏过渡研究。根据武汉青山长江公路大桥主桥梁柱式型钢护栏与引桥混凝土护栏结构和刚度提出护栏过渡段的结构设计方案:混凝土护栏部分采用过渡翼墙形式;梁柱式型钢护栏上层2道横梁采用异型管结构实现高度过渡,下层2道横梁搭接于混凝土凹槽内,实现护栏间结构和刚度的平顺过渡。利用计算机仿真技术对护栏过渡结构方案的安全防护性能进行评估,结果表明:过渡结构设计方案的阻挡、导向和缓冲功能满足标准要求,安全防护能力达到SS级。 展开更多

关键词 梁柱式型钢护栏 混凝土护栏 过渡段 防护等级 计算机仿真 安全性能

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大位移量桥梁伸缩缝处护栏设计研究 被引量：5

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作者 汤天明 亢寒晶 +2 位作者 邓宝 杨福宇 闫书明 《世界桥梁》 北大核心 2020年第4期11-15,共5页

武汉青山长江公路大桥主、引桥间设置了位移量2.1m的伸缩缝,为解决大位移量桥梁伸缩缝处护栏的安全防护和伸缩功能需求,对该桥伸缩缝处护栏进行设计研究。该护栏设置长外套管跨越伸缩缝并在两端与护栏横梁连接,外套管上设置可满足位移... 武汉青山长江公路大桥主、引桥间设置了位移量2.1m的伸缩缝,为解决大位移量桥梁伸缩缝处护栏的安全防护和伸缩功能需求,对该桥伸缩缝处护栏进行设计研究。该护栏设置长外套管跨越伸缩缝并在两端与护栏横梁连接,外套管上设置可满足位移量要求的长孔,立柱同时与横梁和外套管连接,伸缩缝每端相邻的2根立柱背部设置加强焊接斜撑。利用有限元仿真技术对设计的伸缩缝处护栏安全性能进行仿真分析,并依据《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01-2013)规定的SS级护栏碰撞条件实施碰撞试验。结果表明:该具有大位移量的桥梁伸缩缝处护栏的防护能力达到SS级,可为桥梁伸缩缝处提供有效的安全防护。 展开更多

关键词 桥梁工程 梁柱式型钢护栏 大位移量 桥梁伸缩缝 有限元仿真技术 实车碰撞试验 护栏设计

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