大跨度钢桥设计典型案例
大跨度全钢结构人行天桥的创新结构和美学设计
大跨度全钢结构人行天桥的创新结构和美学设计大跨度全钢结构人行天桥作为城市规划中重要的交通设施,不仅要具备有效的结构设计,更应当在美学设计上与城市环境相衬,成为一道靓丽的城市风景线。
在现代城市建设中,随着城市化进程的加快和人们对城市空间品质的不断追求,如何创新设计大跨度全钢结构人行天桥的结构和美学成为了亟需解决的问题。
本文将探讨大跨度全钢结构人行天桥的创新结构和美学设计,并结合实例进行深入分析。
大跨度全钢结构人行天桥的创新结构设计是其设计中的重要部分。
在结构设计上,要充分考虑各种自然因素对天桥的影响,如风载荷、温度变化等。
为了增加天桥的承重能力和稳定性,需要合理设计桥面结构和支撑结构。
传统的人行天桥结构采用钢筋混凝土结构,虽然结构稳定,但是难以实现大跨度跨越,且施工周期长,成本高。
在此背景下,全钢结构成为了一种优秀的结构设计方案。
全钢结构采用世界先进的钢结构技术,具有自重轻、强度高、施工方便等特点,能够轻松实现大跨度的设计要求。
全钢结构还能够通过多种材料组合和创新结构设计,实现天桥结构的美观性和独特性。
大跨度全钢结构人行天桥的美学设计是其成功的关键之一。
在美学设计中,需要考虑天桥与周围环境的协调性、与城市风貌的吻合度、以及行人的舒适性和安全性。
针对天桥的外观设计,可以采用更加简洁大方的设计风格,使得天桥成为城市风景线的一部分。
为了确保天桥的舒适性和安全性,可以在设计中增加遮阳设施、坡道和扶手等人性化设计,提高行人体验。
在材料的选择上,可以采用易于加工的装饰性钢材,通过巧妙的构筑和造型处理,为天桥增添美感。
还可以通过光影效果的设计和夜间照明的设置,使得天桥在夜晚同样能够成为城市的一道亮丽风景线。
大跨度全钢结构人行天桥的创新结构和美学设计,需要兼顾实用性和美观性,体现出现代城市建设的理念和需求。
为了使得创新结构和美学设计能够得到有效实施,需要在项目的起始阶段充分调查研究周围环境和使用人群,根据实际需求确定设计的基本要求。
例析大跨度连续刚构拱桥结构设计
例析大跨度连续刚构拱桥结构设计1.工程概述广州市轨道交通某线路一期工程线路全长54.1km,其中地下线长15.6km,地上线长38.5km,设13座车站,其中地下站5座,高架站8座,换乘站2座。
全线在三处斜跨路采用了主跨150m大跨度连续刚构拱的设计,桥梁跨度组合为(80+150+80)m。
该桥结构新颖,桥梁主跨达150m,在轨道交通项目上为同类预应力混凝土梁桥桥型首例。
全桥采用无支座刚构结构体系,建筑风格简洁明朗,满足城市轨道桥梁景观要求。
桥型布置如图1所示。
2.主要设计技术标准(1)设计使用年限:桥梁结构100年。
(2)设计活载:列车编组,初、近、远期采用6辆编组,列车采用B型车,轴重140kN。
(3)轨道类型:双线无砟轨道,短枕整体道床。
(4)行车速度:直线段设计速度为120km/h,小曲线半径段设计速度为85km/h(5)线路:城市轨道交通线路,正线为双线,直线部分线间距4.2m,标准轨距1435mm。
(6)抗震标准:抗震设防烈度7度,地震动峰值加速度0.05g。
(7)桥下净空:跨越高速公路,快速路或主干道:不小于5.5m。
3.方案比选在地铁线路斜跨城市道路或河渠时,根据地形及交通情况,初步设计阶段拟定了多个方案。
方案一:(40+80+150+80+40)m双塔斜拉桥;方案二:(80+150+80)預应力混凝土连续刚构;方案三:(80+150+80)预应力混凝土连续刚构拱桥。
方案一斜拉桥景观效果较好,但不适应地铁线路小曲线半径变化,且整体造价偏高,后期养护工作较大。
对于方案二,刚构桥施工较容易,对地铁线路能满足全桥刚度大,后期养护少要求,但桥梁建筑高度过大,对道路行车视野及景观效果较差。
方案三,采用斜腿拱肋支撑的设置,将拱肋以外箱梁的受力跨径减短,拓展了常规刚构桥的跨越能力,且能有效降低梁高,使梁体纤细美观。
经综合比选,采用方案三。
4.桥梁结构设计4.1 主梁设计主梁采用(80+150+80)m预应力混凝土连续刚构拱,全长310m,采用单箱单室斜腹板箱梁截面,梁顶宽10m,。
山区高墩大跨度连续刚构桥设计
工程设张浩,等:山区高墩大跨度连续刚构桥设计山区高墩大跨度连续刚构桥设计张浩!窦巍(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司;交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽合肥230088)摘要:在科学技术高速发展的背景下,各种先进技术被应用于交通领域,促进了交通工程的建设和发展。
连续刚结构桥就是一种现代桥梁形式,适用于山岭重丘区。
本文介绍了宜宾至昭通高速公路控制性节点一一牛街特大桥主桥的结构设计思路和设计要点,通过结构分析,验证设计方案的合理性和安全性,可为同类建设条件下桥型设计提供参考*关键词:牛街特大桥;山岭重丘区;高墩大跨径连续刚构桥中图分类号:U442.5+2文献标志码:A文章编号:1673-5781(2020)06-1088-020引言山岭重丘区常规大跨、特大跨度桥梁设计在满足结构安全性及耐久性的条件下,重点考虑结构的经济性*设计将充分利用地形条件,力求建设方案经济、实用。
坚持灵活运用技术指标,减少工程建设对社会资源的浪费。
针对山岭重丘桥位区地形复杂,山谷宽深,呈V形、U形,山坡陡峭,该类桥梁在合适的跨径范围内应重点考虑连续刚构桥。
1项目简介宜宾至昭通高速公路是四川省宜宾市至云南省昭通市的重要通道,路线全长135.4km,牛街特大桥位于彝良县东北部,为本项目的控制性节点之一。
项目为双向四车道高速公路,设计速度为80km/h,路基宽24.5m,横向布置为0.5m (护栏)+11m(行车道)+1.5m(中央分隔带)+11m(行车道)+0.5m(护栏),地震动加速度峰值为0.05g,设计百年一遇基本风速为282m/s。
2主桥结构设计2.1总体设计主桥位于分离式路基,单幅桥梁全宽12.0m,主桥跨径布置为(85+2X160+85)m,最大墩高为130.0m,如图1所示。
主梁采用单箱变截面预应力混凝土连续箱梁,主墩采用双肢薄壁空心墩,过渡墩采用单肢薄壁空心墩,下部基础采用承台接群桩基础。
4Q000图1主桥总体布置图(单位:cm)2.2主梁结构设计上部结构主梁采用单箱单室预应力混凝土连续箱梁,箱梁按3.0m、3.5m和4.0m梁段长度分段;箱梁顶板宽12.0m,底板宽6.5m;中支点中心梁高10.0m,跨中中心梁高4.1m,梁高由跨中向墩顶按16次抛物线规律变化。
70m超大跨度钢结构栈桥的应用及优化设计
( a in He v n u ti o L d B in 0 0 7 hn ) Hu da a y I d sr sC . t , e ig 1 0 7 ,C ia e j
ABS RA T CT: e s e lsr c u a r s l r n p ri g b l— o v y rma h n l y t emo ea d mo er l n u t y Th t e tu t r lte t ta s o t etc n e o c i e p a h r n r o e i id s r . e n n
近 年来 , 随着厂 、 厂 、 工原 料 等行 业 中 , 钢 化 大型 的贮煤 仓 、 贮铁 金 粉仓 以及 贮 化学 原料 仓 都采 用 了大直 径封 闭 的 圆形 料仓 结 构 , 就 导致 料 仓 的 这 进料 系统 —— 钢结 构栈 桥 的跨 度越 来 越 大 , 结 构 给
壁 柱 的钢 筋 混凝 土 圆形 贮铁 金 粉 仓 , 对跨 度 为 7 的超 大跨 进 料 钢 栈 桥 进 行 详 细 分 析 , 结 构 体 系方 案 、 0m 从 支座 设
置 以 及 材 料 选 型 等 方 面 对其 进 行 优 化 设 计 。结 果 表 明 : 方 案 切 实可 行 , 且 取 得 较 好 的 技 术 经 济 效 果 。 该 并 关键词 : 大跨 度 栈 桥 ;贮料 仓 ; 化 设 计 优
B s do ic lrrifr e o ceei np wd rb n e t imee f1 0m o te pa tp oet a df rt i a e nacr ua en o cd cn rt o o e u k rwi da tro 2 frse l ln rjc, n o hs r h
大跨度铁路钢桥
芜湖长江大桥,主跨312m钢桁梁矮塔斜拉桥,2000年建成通车
武汉天兴洲长江大桥,主跨504m钢桁梁斜拉桥,2009年建成通车
安庆长江大桥,主跨560m钢桁梁斜拉桥,2013年建成
黄冈长江大桥,主跨567m钢桁梁斜拉桥,2013年建成
主梁横联处截面
铜陵长江大桥,主跨630m钢桁梁斜拉桥,2013年建成
中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
GB 714-2008 ASTM A709-11 EN10025-3:2004 EN10025-4:2004 EN10025-6:2004 JIS G 3106-2008
Q345qC、D
50、50W、HPS 50W[HPS345W]
S355N、S355NL
S355M、S355ML
Q420qE(TMCP或热机械轧制) 超低碳针状铁素体组织 高性能结构钢,良好焊接性能、优异的低温冲击韧性、 高强度 适应大线能量、高湿度与不预热的条件 大桥设计院与武钢联合开发
Q500qE 为沪通桥研制开发 高性能结构钢 期待中
Q345-16Mnq 广泛使用 Q370-14MnNbq 广泛使用 Q420-15MnVNq、15MnVq 已经不再使用 Q420qE 可广泛使用
14MnNbq钢全面满足了大、中型桥梁建设的需要,在国内的大 跨度桥梁中得到普遍运用。
Q420-15MnVNq、15MnVq(热轧+正火) 15MnVNq强度高σs≥420Mpa,但由于采用加钒提 高强度的方法,导致钢板低温韧性及焊接性能差,仅在 栓接为主的桥梁上运用,且一直未能得到推广应用。
Q420及以上级别桥梁钢,虽然在几个标准中都已 经列入,实际没有对应的钢种,尤其质量等级高的高性 能结构钢。
R2 70% 65% Idx=2.34 60% Idx=3.37 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 I下/d (×10 m )
大跨径上承式钢箱坦拱桥设计
位置
统计项目
应力值(Mpa)
是否满足强度要求
max
min
顶板
Sxx
-6.39
-74.3
满足
Syy
7.15
-24.1
满足
P1应力
8.54
-21.8
满足
P3应力
-6.54
-75.1
满足
von-mises应力
78.1
6.94
满足
腹板
Sxx
-1.64
-15.4
满足
Szz
28.9
-33
结合考虑桥梁结构受力要求和施工工艺因素,以及拟建场地的水文地质条件,并注重与周边环境的整体协调性,拟定的桥梁设计方案为为单跨上承式钢箱实腹式坦拱桥。总桥长 273m,主桥宽 34m,桥跨径组合为 1-200m,为单跨上承式钢箱坦拱桥。
2主桥桥型结构方案
惠城区某二号桥跨径组合为 1-200m,为单跨上承式钢箱坦拱桥。主拱用钢箱拱肋,主拱计算跨径 L0 为 200m,计算矢高为11.11m,矢跨比为 1:18。主桥桥面宽34 m,采用正交异性钢桥面铺装,横断面布置为:25cm栏杆+250cm人行道+250cm绿道+50cm钢护栏+50cm路缘带+1050cm三车道+50cm双黄线+1050cm 三车道+50cm路缘带+50cm钢护栏+250cm绿道+50cm人行道+25cm栏杆,见图1。上部钢箱拱锚固于桥台承台上,承台厚4.5 m,纵向长37.3 m,横向分两幅,单幅宽18 m,承台采用斜置,基础采用直径2.5 m钻孔灌注桩基础。
4.4计算内容
建筑大跨度结构案例分析
折板网格结构由双层正交正放网格结构构成,厚度为2.5m,采用焊接空心球 节点。管桁架与折板网格桁架之间的连接单元,与管桁架相连一端采用相贯 焊形式,另一端为焊接空心球节点
10.1张弦梁结构:延安车站雨棚
安车站站台雨棚张弦梁钢结构跨度54米,共60榀,截至11月16日, 已成功吊装14榀。
10.2张弦梁结构:张弦梁采光顶
随着国民经济的快速发展, 大型公共民用建筑的大量兴 建,建筑物的跨度越来越大, 通过门窗、幕墙玻璃进入室 内的光线越来越不能,遇到不少 技术问题,其中最为重要的 是结构支撑体系。常规的桁 架、网架、网壳等与玻璃配 合时,往往显得杆件比较粗 笨和凌乱。因此,研究开发 能与玻璃协调配合的现代张 拉结构,充分利用钢材的抗 拉强度,从而做到杆件纤细、 结构通透和造型美观,这成 为解决玻璃采光顶支撑结构 时的一个重要课题。
7.1悬索结构:北卡罗来纳州雷里
世界上第一座现代悬索结构是1953年建成体育馆 屋盖采用以两个斜放抛物线拱为边缘构件的马鞍 形正交索网,其平面尺寸92*97.该索网被公认为 第一个具有现代意义的大跨度索网屋盖结构
7.2:悬索结构:张家口通泰大桥
张家口通泰大桥是 世界上跨度最大的 下承式钢结构悬索 拱桥,也是国内第 一例主梁为下承式 钢结构悬索拱桥
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构:黄石新体育馆
该体育馆造型 具有不规则、 多面、薄壳结 构的特点,是 全国第二座薄 壳结构设计建 筑——第一座 是广州歌剧院。 该体育馆的最 大跨度为111 米
6.3薄壳结构:广州歌剧院
各种大跨度钢桁桥举例及施工技术
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( 3 )九江长江大桥建成了双线铁路、四车道公路, 铁路桥长7675米,公路桥长4460米,江中有桥墩 10个,共架设11孔钢梁,正桥全长1806 . 7m ,主 跨180 + 216 + 180 ( m )的刚性桁梁柔性拱,专 门开发了15锰钒氮桥梁钢(15MnVNq ) ,焊接构 件最大板厚达56mm ,最大跨度达216m 的栓焊梁, 少焊多栓。大桥铁路引桥采用的无碴无枕预应力箱 形梁,在我国建桥史上还是第一次。主河槽216米 宽的大跨度,也居全国桥梁之首。
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4ห้องสมุดไป่ตู้
建设中的京广客运专线黄河大桥
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( 2 )泺口黄河桥位于京沪线济南北泺口镇,设
计预留复线,单线铺轨通车,由德国孟阿恩桥梁公 司设计和监造,1909年7月开工,1912年11月29 日竣工。大桥全长1255.2米,为当时最大跨度的 铁路桥,全长1255 .2m ,共12 孔,主跨为164 . 7( m);两边跨为 128 . 1 ( m )的悬臂梁,也是当时 津浦线最大的桥梁,其164.7米跨度的悬臂梁是建 国前跨度最大的钢桁梁。1991年4月19日,这座具 有80年历史的大桥宣告“退役”,后拆除。
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钱塘江大桥桁架图
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现代化钢桁桥
2 .解放后 新中国成立后,我国人民发扬自力更生的精神,桥梁建设 事业蓬勃发展。我国自主修建的代表性的钢桥主要有武汉, 南京、九江、芜湖四座长江上的桥梁。这四座大桥都是公 铁两用,铁路为双线,公路为四车道。
( l )武汉长江大桥,新中国成立后的1950 年即着手兴建, 正桥长1156m ,三联三跨128m 的连续钢桁梁,公铁两用 桥。钢梁的钢材是进口苏联的Ct3M (三号桥梁钢,屈服 强240MPa ) ,铆接钢梁,由苏联专家技术指导,主要的 还是我国自己设计和建造,是我国自力更生建设现化桥梁 的开端。
大跨度刚构——连续组合弯梁桥施工工法
大跨度刚构-—连续组合弯梁桥施工工法长联大跨度的刚构——连续组合梁桥采用“弯梁”形式布置(曲线梁),使其不但具有刚构—-连续组合梁桥的优点,而且充分体现曲线梁在桥梁的设计和选线上具有的更大的选择空间和灵活性,能更好地适应道路线型,这无疑是大跨度连续梁设计与施工需要研究解决的新课题。
宣化至大同高速公路党家沟大桥的成功建造,为这一新课题研究开创了先例,并获得成果.党家沟大桥1998年4月由铁道部第十一工程局四处中标承建,1999年7月30日全部合拢,1999年10月30日竣工交验。
经交通部公路检测中心对大桥的动、静载试验表明,各项技术指标达到《大跨度混凝土桥梁试验方法》要求,满足设计标准要求,其结论为“大桥结构设计合理、施工工艺可靠、工程质量好”。
经铁科院2000年3月6日查询(查询号TA00059),该桥的长联大跨度刚构–连续组合弯梁施工技术,在国内为领先水平,该施工技术在京张高速公路祁家庄大桥上推广运用使之更加成熟。
该技术获得1999年中铁第十一工程局科技进步特等奖、中国铁道建筑总公司科技进步一等奖、2001年中国铁道建筑总公司优秀工法一等奖、2001年湖北省科技进步三等奖。
被铁道部列为科研项目,认定号为990027(铁道部科教综〈1999〉26号文),成果已通过部级鉴定(技鉴字[2000]第029号)。
经过对两个大桥的施工实践,将科技成果总结整理形成本工法。
一、工法特点1.解决了长联大跨度的刚构—-连续组合“弯梁"悬臂灌注施工线型控制与体系转换的技术难点。
2.高墩墩顶0#段采用预埋构件安装悬臂三角形托架施工新技术,与其他形式0#段托架比较具有操作简易、重量轻、受力简单可靠、节约钢材等优点。
3.1#—1'#段采用无托架施工新技术,节约了大量的器材和安装费用,加快了工程进展。
4.研制运用了适应于大跨度预应力混凝土弯梁悬灌施工的新型挂篮。
5.研究解决了0#段大体积高标号混凝土的防裂措施。
大跨度铁路钢桥
S420N、S420NL S420M、S420ML
SM570
S460N、S460NL
S460M、S460ML
S460Q、S460QL S460QL1
S500Q、S500QL S500QL1
S550Q、S550QL S550QL1
S620Q、S620QL S620QL1
S690Q、S690QL S690QL1
大胜关长江大桥,主跨2x336m双主跨三主桁钢桁拱桥,2011年建成通车
南广铁路西江大桥,主跨450m钢箱拱桥,2013年建成
印度Chenab Br.,主跨480m钢桁组合拱铁路桥,计划2009年完工,后担心结构 的稳定与安全,计划有所推迟
成贵铁路鸭池河大桥,主跨436m钢桁组合铁路拱桥,施工中
斜拉桥主梁采用钢桁梁,或主桥采用钢桁拱结构,以获得较好的竖向 刚度。
设置60-100m的端跨,提高体系刚度,以减小梁端转角。
结构措施2-采用板桁组合结构取得良好的横向刚度
结构措施3-采用整体正交异性钢板提高了桥面的平顺性
桥面结构采用多横梁与纵梁、纵肋、弦杆结合的整体桥面结 构,能较好地满足高速行车性能要求。
动力性能要求高
其次,应尽可能选用阻尼大的结构并具有一定的参振质量,抑制桥上 列车的振动响应。
第三,桥上列车的振动响应与线路条件(尤其是轨道不平顺)有较大 关系,因此也需要具备足够的桥面整体性。
另外,列车运行对轨道匀顺性有较高的要求,梁端转角限值竖向转角 ≤2‰、水平转角≤1‰。
结构措施1-采用桁梁或桁拱以获得较好竖向刚度
Q420qE
可广泛使用
还需要研制并得到验证的钢种 Q460 Q500(沪通桥研制中) Q550 Q620 Q690
桥梁钢的发展方向
45m钢板组合梁桥设计案例
45m钢板组合梁桥设计案例45m钢板组合梁桥设计案例一、介绍本案例旨在设计一座45m跨径的钢板组合梁桥。
该桥将用于连接两个城市之间的道路,承载大量车辆和行人交通。
设计要求包括结构安全可靠、施工简便、造价经济合理等。
二、桥梁类型选择考虑到45m跨度的要求,我们决定采用钢板组合梁作为主要结构形式。
钢板组合梁具有自重轻、刚度高、施工方便等优点,非常适合中小跨度的桥梁。
三、荷载计算根据设计要求,我们需要计算并考虑以下几种荷载:1. 桥面活载:根据交通流量和道路类型确定。
2. 死载:包括桥面铺装层重量、护栏重量等。
3. 风荷载:根据当地气象数据和规范计算。
4. 温度变形:考虑钢材热胀冷缩引起的温度变形。
四、结构设计1. 主梁设计:主梁采用钢板组合梁,由上下两层钢板和纵向连接件组成。
根据荷载计算结果,确定主梁的截面尺寸和材料型号。
2. 支座设计:根据桥梁的受力特点和施工要求,选择适当的支座类型,并进行设计计算。
3. 桥墩设计:根据桥梁的跨度和荷载要求,确定桥墩的高度、宽度和布置方式。
五、施工方案1. 桥面施工:采用预制钢板组合梁进行现浇施工。
首先安装临时支撑结构,然后逐段安装主梁,并进行焊接连接。
最后铺设桥面铺装层。
2. 桥墩施工:采用混凝土浇筑方式进行桥墩施工。
先搭建模板,然后浇筑混凝土,最后拆除模板。
3. 支座安装:在桥墩完成之后,安装支座并调整水平。
六、材料选用1. 钢材选用:主梁采用Q345B钢板,具有良好的强度和韧性。
其他部位根据不同受力情况选用相应的钢材。
2. 混凝土选用:桥墩采用C30混凝土,同时考虑抗冻性能和耐久性。
七、施工进度安排1. 设计与审批:完成桥梁设计并进行审批,预计耗时2个月。
2. 材料采购:根据设计要求,采购所需的钢材和混凝土等材料,预计耗时1个月。
3. 施工准备:搭建施工场地、制定详细施工方案,预计耗时1个月。
4. 主梁制造:根据设计图纸进行主梁的制造和加工,预计耗时2个月。
北盘江大桥:大跨径钢桥的“范本”
研究项目布局720米钢桁架梁斜拉桥方案,全桥桥跨布置为(80+88+88+720+88+88+80)(主桥)+3×34(引桥),全桥长为1341.4米;两岸边跨墩高达90米,谷深约565米。
括交通运输部原总工程师周海涛等9杆底部安装轨道的方式,创造性的提——“中纵梁+次横梁”梁板新“纵移悬拼”新工法“中纵梁+次横梁”支撑体系足尺模型试验China Highway39山区大跨桥梁车辆行驶安全性及驾乘舒适性的评价准则。
——C50超高泵送机制砂高性能混凝土与高性能钢筋的研发与应用。
针对北盘江大桥的技术需求,提出C50超高泵送机制砂高性能混凝土的设计目标,并据此确定C50超高泵送机制砂高性能混凝土的配制原则。
在此基础上,探究不同的影响因素对C50超高泵送机制砂高性能混凝土性能的影响,据此提出不同高度泵送施工的配合比,降低了工程造价、减少了施工成本、节省了施工工期。
通过详细研究高性能钢筋桥梁构件和整体高性能及其他性能,并与普通钢筋设计方案的对应性能进行详细地对比研究,明确了高性能钢筋用于桥梁高性能(抗震)设计的有效性和全寿命经济性,减少了桥梁后续的维修养护费用。
——斜拉索凝冻监测等新型健康监测系统。
建立了斜拉索凝冻监测方法,研发了斜拉索凝冻监测及图像识别预警健康监测系统。
能够对包括斜拉索凝冻等异常事件进行实时监控及预警,可普遍应用于受凝冻影响的山区缆索体系桥梁。
凝冻监测从两个方面入手,一是提出基于图像识别的大桥凝冻监测与凝冻厚度计算方法,实时处理由摄像机采集到的凝冻图像,山区峡谷竖向脉动风速谱HRB600 Φ10.0mm 拉伸曲线正在紧张施工中的北盘江大桥挠度、应变校验系数评定非平稳风作用下等效风荷载跨中侧向位移RMS值40 China Highway提取其边界轮廓,通过凝冻前后的边界比较得出其凝冻厚度,预警与评估凝冻程度;二是设计了一整套基于微环境监测、图像识别、拉索凝冻动静力特性识别的凝冻监测预警系统。
钢结构在桥梁工程中的应用案例分享
钢结构在桥梁工程中的应用案例分享在现代桥梁工程中,钢结构的应用越来越受到青睐。
相比传统的混凝土结构,钢结构具有重量轻、施工周期短、抗震性能好等特点,因此在大跨度、特殊形状、山区等环境复杂的桥梁工程中得到广泛应用。
本文将分享几个具有代表性的钢结构桥梁工程案例,以便更好地展示钢结构在桥梁工程中的应用价值。
1. xx桥xx桥是一座跨越大湖的公路桥梁,总长度超过两公里,是当地城市重要的交通干线之一。
由于湖泊的地势特点,该桥需要跨越一片湖水,而湖区水深较大,变深较快,因此传统的混凝土桥梁难以适应。
为解决这一问题,工程设计师采用了钢结构桥梁设计方案。
该钢结构桥梁由两个主跨和若干短跨组成,主跨采用了特殊的钢箱梁结构,通过预制和拼装的方式完成梁体的制作。
由于钢材具有较高的强度和韧性,使得钢箱梁可以承受较大的水压力,保证桥梁的稳定性和安全性。
此外,钢结构还能够减少施工周期,提高了工程进度,大大节约了投资成本。
2. xx高速公路桥xx高速公路桥是一座位于山区的特大桥梁工程。
为了适应复杂的地形条件和保持山区自然景观的完整性,工程设计师决定采用了钢结构桥梁。
这座桥梁总长数公里,跨越了一条宽阔的山谷和一条急流。
为保证桥梁的抗震性能和承载能力,设计师采用了钢箱梁桥梁设计方案,同时在桥墩上方设置了钢丝绳索,以增加桥梁的稳定性和可靠性。
此外,为了适应山谷的地形条件,主跨采用了悬索桥的设计,通过大跨度的悬索钢缆支撑梁体,实现了桥梁的高度自由度和稳定性。
3. xx特大桥xx特大桥是一座跨越两个城市的河流的桥梁工程。
为了满足通行能力的需求,该桥梁的设计必须具有较大的跨度和承载能力。
为此,工程设计师选择使用了钢结构桥梁。
这座特大桥采用了创新的双层钢梁桥梁设计方案,通过上下两层钢梁的组合,实现了桥梁的大跨度和承载能力的提高。
同时,为了保证桥梁的稳定性,设计师还在桥梁两侧设置了多个钢塔,通过钢塔和悬索钢缆的组合,增加了桥梁的稳定性和抗风性能。
大跨度钢箱-混凝土组合系杆拱桥设计
r e a s o n a b l e a d j u s t me n t o f a r c h a x i s a n d t h e a r c h r i b s e c t i o n s i z e ,a n d f i l l i n g c o n c r e t e i n t o t h e a r c h r i n g .T h e d e s i g n c o u l d 摘Biblioteka 5 1 8 0 0 0 )
要: 泸 溪 武 水 大桥 为 大跨 度 钢 箱 一混 凝 土 组 合 系杆 拱 桥 , 主拱 采 用钢 箱 一混 凝 土 组 合 拱 , 主 梁 采 用 钢 管 混 凝 土
桁 腹 与 混 凝 土 桥 面组 合 梁 。钢 箱拱 肋 的拱 脚 节段 部 分 采 用钢 箱 内灌 注 混 凝 土 组 合 结 构 、 拱 肋 其他 节 段 部 分 采 用 内 空钢 箱 结构 。桥 梁设 计 根 据 组 合 琴 拱 桥 理 论 , 合理调整拱 轴 线, 改 变拱 肋 截 面 大 小 , 拱 圈灌注 混凝土 , 可 减 小 拱 脚 水平推 力、 节 省 水 平 系杆 ; 充分 发 挥 组 合 材 料 的 力 学性 能 , 增加拱肋刚度 , 增 强 主 拱 横 向稳 定 性 ; 提 高 截 面 的 结 构 效 率, 有 效 减 轻桥 梁 自重 , 提 高桥 梁 结 构 耐 久性 。该 桥 方 案 设 计 实现 了 大跨 度 异 型拱 桥 力 学 与 美 学 的 统 一 。针 对 大 跨 度 拱 桥 水 平推 力 、 横 向稳定、 施 工 安 装 3大 关 键 技 术 难 题 , 提 出新 的 解 决 思 路 和 技 术 方 法 。对 于 主 桥 结 构 采 用 MI D A S / C i v i l 空 间 有 限 元 分 析 程 序进 行 分 析 , 结果 表 明 : 结构整体刚度好 、 结 构 稳 定 性好 。 关键词 : 组 合 桥 梁 ;系杆 拱 桥 ;钢 箱 一混 凝 土 ;大 跨 度 ; 钢 管混 凝 土桁 腹
大跨度钢结构典型工程案例
大跨度钢结构典型工程案例一、北京“鸟巢”(国家体育场)这鸟巢可真是个超酷的大跨度钢结构建筑。
你想啊,它的造型就像个巨大的鸟巢,那些错综复杂的钢结构杆件就像是编织鸟巢的树枝一样。
从远处看,那独特的外形就特别吸引人眼球。
它的大跨度结构可不是闹着玩的。
这么大的空间要能容纳那么多观众看比赛啥的。
在建造的时候,那些钢结构的搭建就像搭巨型积木一样,但难度可大多了。
每一根杆件的位置、角度都得精确无比,就好比要让一群调皮的小朋友乖乖站好队,而且不能有丝毫差错。
这个建筑可不仅仅是为了好看,还得能承受各种风雨、地震等自然灾害的考验呢。
二、广州国际会展中心。
这会展中心啊,也是大跨度钢结构的厉害角色。
它的大跨度就像是为了张开双臂欢迎来自世界各地的参展商和游客。
走进里面,那宽敞的空间就像一个超级大的广场,但是又有屋顶遮着,多亏了钢结构的大跨度,才能让这么大的空间没有一根大柱子在中间捣乱。
在建造的时候,就像是给一个超级巨人定制衣服,要把钢结构这个“衣服”做得恰到好处。
这个建筑对于广州的意义可大了,各种大型的展览、贸易活动都在这儿举行,就因为它有这么大的空间,全靠大跨度钢结构撑着呢。
三、埃菲尔铁塔(也算广义的大跨度钢结构啦)虽然埃菲尔铁塔不完全是传统意义上的大跨度建筑,但它的钢结构也非常值得一说。
这个铁塔就像一个钢铁巨人一样矗立在巴黎。
它刚建成的时候,很多人都觉得它奇奇怪怪的,但是现在它可是巴黎的标志性建筑。
它的钢结构就像一个精密的骨架一样,支撑着整个铁塔的重量。
从下往上看,那些钢铁结构一层一层的,像是给天空搭了一个通往云端的梯子。
这么高的铁塔,在一百多年前能建成,靠的就是当时先进的钢结构技术。
而且它能经受住这么多年的风吹雨打、日晒雨淋,可见钢结构的质量那是杠杠的。
四、悉尼歌剧院。
悉尼歌剧院那独特的白色“风帆”造型,可是闻名世界的。
这些像风帆一样的屋顶就是大跨度钢结构的杰作。
想象一下,要把这些巨大的“风帆”架起来,可不是简单的事儿。
(完整版)建筑大跨度结构案例分析
1.2园拱屋顶结构:天津西站
金属编织状的屋面,跨度114米,施工人员先在空中10 米高架层上分组进行屋面拼接,然后再整体提升到50米, 即站房的主体结构 整个屋顶长度是386.15米,重量接近7万吨。 在拱顶拼接完后,采取液压千斤顶群提升,整 体提起来,再与两侧进行拼接,最终形成整个 的拱结构
2.1刚架结构
屋盖采用管桁架+ 焊接球节点网架组 成的折板壳结构。 由呈辐射布置的11 对管桁架构成的支 撑结构体系+11对 桁架梁之间的多面 体折板网格结构体 系组合而成
折板网格结构由双层正交正放网格结构构成,厚度为2.5m,采用焊接空心球 节点。管桁架与折板网格桁架之间的连接单元,与管桁架相连一端采用相贯 焊形式,另一端为焊接空心球节点
4.1网格结构:上海宝耘石化设备有限 公司
三角形网格钢网壳有良好的强度、刚度、稳定性。在相同安全度情况下,其用钢量比四边 形网格网壳节约50%以上。在相同用钢量情况下,其承载力比四边形网格网壳高50%以上 。两向正交网格钢网壳(双向子午线网格钢网壳
4.2网格结构观测台
5.1折板结构:内蒙古大草原上的一座 丰碑—成吉思汗博物馆
通泰大桥主跨190米,双 向6车道,设计行车速度 60公里/小时,洪水频率百 年一遇,抗震烈度7度
全桥吊索共28根,吊索采用高强度镀锌钢丝成品索,双层PE保护层, 冷铸锚固体系。为保护吊索,除采用PE保护层外,在桥面以上2.5米高 度内设不锈钢管,在与主梁结合处设防水罩,上、下锚头采用防腐油脂 处理,并设置减震器,在索管内注入发泡材料,拱座基础采用钢筋混凝 土结构。
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构:黄石新体育馆
该体育馆造型 具有不规则、 多面、薄壳结 构的特点,是 全国第二座薄 壳结构设计建 筑——第一座 是广州歌剧院。 该体育馆的最 大跨度为111 米
钢结构在大跨度建筑中的应用案例分析
钢结构在大跨度建筑中的应用案例分析大跨度建筑指的是横跨较大距离的建筑物,往往需要采用特殊的结构设计和材料选择来满足其建造和使用的需要。
在大跨度建筑中,钢结构常常被广泛应用,具有承重能力强、抗震性能好、施工周期短等优点。
本文将通过分析几个典型的钢结构大跨度建筑案例,来探讨钢结构在该领域中的应用与发展。
1. 上海中心大厦上海中心大厦是世界上第二高的建筑,其高达632米的高度和超过400米的悬挑结构使得它成为一个具有极高难度的大跨度建筑项目。
为了满足这一要求,设计师采用了大量的钢结构,包括钢桁架、钢柱、钢梁等。
钢结构不仅具备了足够的承重能力,还能够满足建筑的抗震和变形要求,同时由于钢材的高强度和轻质特性,使得大厦的总重量大大减轻,从而减小了地基和基础的规模和成本。
2. 金贸大厦作为北京的地标性建筑之一,金贸大厦的建造使用了大量的钢结构。
该建筑采用了钢框架结构和空中连接桥,使得整个建筑具备了多功能和大跨度的特点。
钢结构的轻量化和灵活性能够满足大跨度建筑的设计需求,而且相比于传统的混凝土结构,施工周期也大大缩短。
此外,钢结构可以实现无柱空间的创造,提供更大的自由度和灵活性,可以满足不同功能和布局的需求。
3. 成都理工大学体育馆钢结构在体育场馆的应用也非常广泛,其中成都理工大学体育馆是一个典型的案例。
体育馆由一个巨大的跨度60米的钢空腹拱壳结构组成,采用了多层次的节点连接,提供了优异的承载能力和稳定性。
钢结构的轻量化和刚性特点在体育馆的建造中起到了至关重要的作用,能够满足大空间无柱需求,提供良好的观赛视野和使用体验。
在以上的案例中,钢结构在大跨度建筑中的应用表明了其独特的优势和潜力。
钢结构具备了高强度、轻质、抗震、防火、环保等特点,同时能够满足各种复杂的形状和设计需求。
此外,钢结构还具有可回收性和可重复利用性,使得它在可持续建筑的发展中具备了显著的优势。
总的来说,钢结构在大跨度建筑中的应用不仅提供了更多的设计灵活性和创造性,同时还能够满足市场的需求和提高建筑的质量和效率。
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Q370-14MnNbq
1995年修建芜湖长江大桥,采用铌合金超纯净的冶金方法,研 发运用了该钢种。具有优异的-40℃低温冲击韧性(Akv≥120J), 弥补了厚板效应缺陷,保证了50mm厚钢板焊接性能。
SM520B、SM520C
Q420qC、D、E
S420N、S420NL S420M、S420ML
SM570
Q460qC、D、E Q500qC、D、E
HPS 70W [HPS485W]
Q550qC、D、E
Q620qC、D、E
Q690qC、D、E
HPS 100W [HPS690W]
S460N、S460NL
1 .碳素结构钢:低碳钢强度低,高碳钢焊接性差
2 .低合金高强度结构钢:添加少量合金元素,提高强度、 细化晶粒、改善性能 3 .高强钢丝和钢索材料:由优质碳素钢经过多次冷拔而 成,抗拉强度 1670-1960MPa,伸长率较低 4 %
中国、美国、欧洲及日本桥梁用结构钢
GB 714-2008
ASTM A709-11
大胜关长江大桥,主跨2x336m双主跨三主桁钢桁拱桥,2011年建成通车
南广铁路西江大桥,主跨450m钢箱拱桥,2013年建成
杭 州 湾 跨 海 大 桥
起于嘉兴市海盐,止于宁波慈溪,全长36km,桥宽33m。
最长跨海桥。
舟山大陆连岛工程金塘大桥
起于舟山金塘,止于宁波镇海,全长约27km。
上 海 东 海 大 桥
丹麦厄勒海峡大桥,主跨490m钢桁梁斜拉桥,建于1990’年代
丹麦-德国费马恩跨海大桥,主跨700m钢桁梁斜拉桥
芜湖长江大桥,主跨312m钢桁梁矮塔斜拉桥,2000年建成通车
武汉天兴洲长江大桥,主跨504m钢桁梁斜拉桥,2009年建成通车
安庆长江大桥,主跨560m钢桁梁斜拉桥,2013年建成
首先,列车安全、舒适运行要求大跨度桥梁具备足够的竖向、横向刚度
铁路桥具有 较为刚性的 主梁
铁路桥除了总体的体系刚度,还需要良好的铁 路桥面局部刚度,因此主梁采用钢桁梁较多
动力性能要求高
其次,应尽可能选用阻尼大的结构并具有一定的参振质量,抑制桥 上列车的振动响应。
第三,桥上列车的振动响应与线路条件(尤其是轨道不平顺)有较 大关系,因此也需要具备足提高了桥面的平顺性
桥面结构采用多横梁与纵梁、纵肋、弦杆结合的整体桥面 结构,能较好地满足高速行车性能要求。
高速铁路大跨度桥梁的关键技术
新材料:高性能的高强度结构钢 新结构:板桁组合结构,钢正交异性板整体桥面结构 新的建造技术:钢桁梁斜拉桥及钢桁拱桥创新技术
桥梁用结构钢
大跨度钢桥 设计及典型案例
主要内容
1.大跨度钢桥工程实例 2.钢桁梁及整体节点设计 3.钢箱梁及板结构设计 4.系列高性能结构钢 5.板桁组合结构新技术 6.钢桁梁斜拉桥的技术创新 7.钢拱桥建造关键技术 8.设计施工中几个值得注意的案例
1.大跨度 钢桥工程 实例
日本岩石岛与柜石岛大桥,主跨420m钢桁梁斜拉桥,建于1980’年代
它的厚度计算分为两部分,一是弦杆需要的厚度:
t = tw [1+ 0.2(7 h )2/3]
1.25
rf
1--节点板
它的厚度计算分为两部分,二是腹杆连接所需要的厚 度:
σ bp AI b d t =
i ×105 (1 +
⋅2
e
a
W⋅
W
1 2+
2)
t = pi ×103 + 1 × m× n× M ⋅b×105
EN10025-3:2004 EN10025-4:2004 EN10025-6:2004 JIS G 3106-2008
Q345qC、D Q370qC、D、E
50、50W、HPS 50W[HPS345W]
S355N、S355NL S355M、S355ML
SM490A、SM490B SM490YA、YB
5--节点内箱形弦杆的角焊缝应力
箱形弦杆的角焊缝应力在节点范围内和节点范围外显然 是不同的。
在节点内,斜杆的水平分力首先作用于两块节点板,经 由焊缝向上(或下)翼缘传递不平衡力,焊缝承担剪应力
6--设计中的其他细节构造
1-钢桁节点板应力水平高,主要原因是主桁构件内力全部 由节点板传递、平衡
2-平联节点板设置内侧隔板
S460M、S460ML
S460Q、S460QL S460QL1
S500Q、S500QL S500QL1
S550Q、S550QL S550QL1
S620Q、S620QL S620QL1
S690Q、S690QL S690QL1
中国桥梁钢运用及发展 Q345-16Mnq
为建造南京长江大桥,1960年代研制,运用于栓焊钢梁,但厚 板效益严重。
广东西部沿海铁路虎门公铁两用大桥
武汉杨泗港长江大桥
主跨1700m双塔双层钢桁梁悬索桥。
淮扬镇五峰山大桥
推荐采用1120m双塔钢桁梁悬索桥方案,横断面布置上层为双向八 车道公路,下层为双线铁路。
泰州长江大桥
主桥采用了主跨2×1080m的三塔双跨钢箱梁悬索桥,系世界首创。中 塔采用纵向人字形、横向门式框架型钢塔,其大节段制造和安装技术的使 用在国内尚属首次。
Q420qE(TMCP或热机械轧制)
超低碳针状铁素体组织 高性能结构钢,良好焊接性能、优异的低温冲击韧性、 高强度 适应大线能量、高湿度与不预热的条件 大桥设计院与武钢联合开发
Q500qE
为沪通桥研制开发 高性能结构钢 期待中
Q345-16Mnq 广泛使用
Q370-14MnNbq 广泛使用
Q420-15MnVNq、15MnVq 已经不再使用
主要构件 桥面板及其纵向加劲肋 底板及其纵向加劲肋 主梁腹板及其纵向加劲肋 横肋与横梁
结构组成与传力途径
传力途径 先由桥面板传递给纵梁 纵梁传递给横梁 横梁再传递给桁架或主梁
• 独立承载的正交异性钢桥面板结构,不参与主梁的纵向整体 受力,桥面系对桥梁纵向抗弯刚度基本没有贡献。
• 全封闭或开口的钢箱梁结构,包括板-桁、钢箱-桁组合结构, 桥面板和纵肋成为主梁的一部分(上翼缘),桥面也可以为桥梁提 供足够的横向刚度。
3--横梁与节点连接
横梁与节点连接实际上是横梁接头与节点连接,横梁 则是直接与它的接头连接。
横梁接头的腹板及翼缘板与节点连接,是整体节点中 的又一个重要的构造。
4--平联与节点的连接
平联与节点的连接,关键是连接的细节处理。 平联内侧节点板两端是疲劳抗力的薄弱环节,必须认真处理。具体做法是, 先将节点板两端加宽约10mm,以便进行角焊缝施工。焊好后,磨除加宽部 分,打磨匀顺,并锤击。
三个受力体系的划分 1) 第一体系 :钢桥面板和纵向加劲肋作 为主梁的上翼缘共同参与结构的受力,可 以按照初等梁弯曲理论计算,为第一体系。 2) 第二体系:沿桥纵向弹性支承在钢箱 梁横隔板上的桥面的变形,与该变形对应 的应力为第二体系应力。
3) 第三体系:支承在纵向加 劲肋腹板之间的桥面板的变形, 与该变形对应的应力为第三体 系的应力。
14MnNbq钢全面满足了大、中型桥梁建设的需要,在国内的大 跨度桥梁中得到普遍运用。
Q420-15MnVNq、15MnVq(热轧+正火)
15MnVNq强度高σs≥420Mpa,但由于采用加钒提 高强度的方法,导致钢板低温韧性及焊接性能差,仅在 栓接为主的桥梁上运用,且一直未能得到推广应用。
Q420及以上级别桥梁钢,虽然在几个标准中都已 经列入,实际没有对应的钢种,尤其质量等级高的高性 能结构钢。
黄冈长江大桥,主跨567m钢桁梁斜拉桥,2013年建成
主梁横联处截面
铜陵长江大桥,主跨630m钢桁梁斜拉桥,2013年建成
沪通长江大桥,主跨1092m钢桁梁斜拉桥,已开工建设
蒙华铁路洞庭湖大桥,主跨2x406m钢桁梁三塔斜拉桥,已开工建设
芜湖长江公铁二桥,主跨588m钢桁梁大小矮塔斜拉桥,计划年内开工
洞庭湖二桥
虎门二桥
龙江大桥
2、钢桁梁及整体节点设计
铁路钢桥规范-关于钢桁梁规定
公路钢桥规范-关于钢桁梁规定 核心在哪里? 结构体系、构件设计、连接构造
1960年代,我国钢桁梁开始采用焊接与栓接技术。 起初是少焊多栓,即工厂焊接制造、工地螺栓连接。 1990年代京九线孙口黄河大桥开始采用整体节点技术。
马鞍山长江大桥
高速公路特大桥,全长11km,其中左汊主桥为2×1080m三塔两跨悬索桥, 右汊主桥为(120+2×260+120)m三塔两跨斜拉桥。
武汉鹦鹉洲长江大桥
鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m的三塔四跨悬索桥 中塔采用钢混叠合塔,边塔采用混凝土塔。 大桥设计为双向8车道,为国内首座三塔四跨的结合梁悬索桥,结合 梁主梁在世界同类跨度悬索桥上首次采用。
3-横撑隔板在节点板内、外侧对应设置
3-横撑隔板在节点板内、外侧对应设置
4-竖杆在节点板范围隔板,与横梁腹板有一定长度的搭接
4-竖杆在节点板范围隔板,与横梁腹板有一定长度的搭接
3、钢箱梁及板结构设计
全封闭整体钢箱梁
结构分类
分离式钢箱梁或开口式截面板梁
板-桁组合结构
钢箱-桁组合结构
独立承载的正交异性钢桥面板结构
关注一个钢种的哪些性能?
•高的强度:抗拉强度Rm和屈服点Rel比较高; •良好的焊接性能:碳当量Ceq、焊接裂纹敏感性指数Pcm低,P、S含量 低; •优异的防断性能:低温冲击韧性、纤维断面率适应低温及冲击荷载作 用; •足够的变形能力:即塑性和韧性性能好,屈强比低; •抗层状撕裂性能:厚度方向性能好。