鋼箱梁施工的案例
【施工技術】跨高速鋼箱梁頂推施工技術
主梁采用等高箱型截面梁，單箱三室直腹板截面，梁高2.4m，寬20（26）m，混合梁體系。其中跨為混凝土梁，總長120m；邊跨為鋼梁，總長168m。鋼-砼結合段設在邊跨，在距次中墩中心6.0m處，結合段長2.0m。
2 跨高速鋼梁施工情況
2.1 跨高速鋼粱結構
跨高速鋼箱梁為全焊鋼箱梁結構。截面外形和副跨混凝土梁截面對應。每300cm設置一道橫隔梁，鋼箱梁頂板板厚采用16mm，底板板厚14mm，邊腹板板厚20mm，中腹板板厚14mm。
鋼箱梁橋面板采用正交異性板構造，頂板行車道范圍內縱向加勁肋為U型板肋，高度280mm，板厚8mm。頂板U型肋布置間距約600mm；翼緣人行道范圍采用T型肋，T肋豎版高150mm，厚10mm，T肋水平板高100mm，厚10mm。箱梁底板加勁肋均采用U型肋，高度200mm，板厚8mm，間距700mm。腹板加勁肋均采用板肋，高度150（180）mm，板厚14mm。橫隔板厚12mm，中室和邊室均設置人孔。
為了使鋼箱梁節段截面特性逐漸過渡，鋼梁梁端頂板、底板U型加勁肋設置倒T型加勁板進行過渡，截面過渡段長度3500mm；該節段頂、底板厚度局部加厚至20mm，腹板局部加厚至24mm。
2.2 鋼梁節段劃分
跨高速鋼箱梁材料為Q345qD，總重量為1162t。鋼梁橫向分為5 個節段，縱向劃分8個節段，全跨共計40個節段，其中最重節段為50t，外形尺寸13200×7072×24
2.3 施工環境
橋梁所經區域分布有林帶、荒地、少量水塘及民房。高速與橋梁斜交，其交角為48°，路肩在順橋向的寬度為37.6m。施工過程中，不得封閉外環線車道或阻斷交通。跨高速橋下凈空不得小于5.5m。
展開 基于ANSYS經典 連續鋼箱梁橋頂推施工分析與 施工監控技術 ￥300
一、依托背景
合肥某跨高速連續鋼箱梁橋采用頂推施工，主橋與既有高速交角77度，主橋由140（40m+60m+40m）三跨連續等高鋼箱梁構成，箱梁為單箱四室斷面，腹板之間呈封閉箱型，箱梁高度2.6m，上部頂寬19.40m，下部底寬12.56m，橋面板為正交異性結構。橋型設計縱坡為雙向坡，分別為2.385%～2.462%，豎曲線半徑為3000m，橫坡為2％，如圖1-1示。
圖1-1 施工關鍵結構布置
圖1-2 鋼箱梁橫斷面示意
鋼箱梁橋沿縱向分15節拼裝，頂推段為1～12節，長度112.8m；原位拼裝段為13～15節，長度27.2m。縱橫向鋼箱梁分塊編號見圖1-3，頂推施工分以下七個施工階段見表1-1。
展開 港珠澳大橋主體工程橋梁工程鋼箱梁大節段制作技術研究
2 橋梁施工特點和總體施工方案
2. 1 橋梁施工特點
港珠澳大橋主體橋梁工程全長約22. 9 km，包括深水區非通航孔橋、跨越崖13 － 1 氣田管線橋、青州航道橋、江海直達船航道橋、九州航道橋和淺水區非通航孔橋。橋梁典型結構見圖1。全橋除通航孔橋有索區的鋼箱梁采用小節段吊裝方案以外，其余36 萬t 鋼箱梁均采用大節段吊裝架設方案。
圖1 橋梁典型結構
2. 2 鋼箱梁制作總體施工方案
采用成熟的長線法拼裝技術在胎架上進行鋼箱梁小節段拼裝焊接，同時進行分段拼接，形成分段后下胎進行涂裝。分段完成涂裝后轉運至大節段專用拼裝胎架上進行大節段組焊及預拼裝，見圖2。
圖2 大節段拼裝示意
大節段長細比較大，總體扭曲、旁彎、線形的控制是重點。同時，大節段單重約30 000 kN，支撐、調節墩位布置也是確保結構安全的難點。本文將針對大節段拼裝技術展開深入研究。
3 大節段拼裝技術分析
3. 1 拼裝胎架設置
傳統橋梁工地拼裝一般為臨時場地、安裝防風防雨蓬后進行施工。港珠澳大橋所有大節段均在大節段拼裝廠房( 圖3) 內完成，實現工廠化生產，較傳統露天作業在質量控制、工期成本、安全文明施工及環保等方面都有明顯的優勢。
圖3 大節段拼裝廠房
鋼箱梁大節段重量大，支墩位置地面承載力大，單點受力需滿足500 kN。
展開 鋼箱梁系桿拱橋靜動力分析
摘要: 以某下承式鋼箱梁系桿拱橋為研究對象,利用有限元軟件MIDAS/Civil建立橋梁仿真模型,對施工和成橋階段的靜力?動力特性進行分析?結果表明,成橋狀態下受力和承載能力均滿足規范要求,極限承載力狀態下主梁?拱肋及吊桿的動力特性滿足規范要求?
關鍵詞: 橋梁;鋼箱梁系桿拱橋;靜力分析;動力分析
系桿拱橋按先梁后拱施工,當主梁承受荷載作用時,荷載通過吊桿傳遞給拱肋,使其與主梁共同分擔荷載,充分體現了梁受彎?拱受壓的受力特點?其獨特性能使其成為土木領域學者潛精研思的方向,如戴公連等采用有限變形理論,考慮幾何非線性的影響,對連續鋼管拱系桿拱橋進行了穩定性分析;李新平等基于倒拆法和影響矩陣法,利用ANSYS軟件對空間系桿拱橋的吊桿張拉力進行了研究;劉釗基于最小應變能原理,對有無約束條件下系桿拱橋的吊桿最優內力進行了研究;張振偉等對正常使用和承載能力極限狀態下飛燕式系桿拱橋的靜動力特性進行了分析;黃云等采用基于纖維單元模型的核心砼本構關系,考慮鋼管徑向應力梯度影響的套箍效應,對灌注拱肋弦管砼工況和成橋運營階段結構穩定性進行了分析?該文以某下承式鋼箱梁系桿拱橋為研究對象,分析其在施工和成橋中的靜力及動力性能?
1 工程概況
賞月路橋位于湖南省長沙市賞月路起點附近,上跨龍王港河道,為跨越龍王港連接梅溪湖西延線與梧桐路的橋梁工程?主橋采用鋼箱梁系桿拱橋結構,引橋采用簡支現澆箱梁結構,跨徑布置為18m+78m+18m?兩側懸挑濱河慢行步道,橋面寬度為37.4~46.4m,為雙向六車道?鋼主梁為兩幅,縱向包括3道腹板和1道外封板的扁平箱梁截面,截面尺寸見圖1?
主橋采用跨徑為75m的系桿拱肋,主拱和鋼主梁互相垂直,取二次拋物線為其設計拱軸線;系桿設在橋面中央,為鏤空結構,以平衡拱腳推力;雙拱放置在橋面中心,采用工字形橫梁連接,間距3m,與吊桿對齊;
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基于Ansys的鋼箱梁焊接有限元模擬
鋼箱梁是我國當今橋梁建設中的主要梁結構，在建與已建橋梁中有很大部分橋梁的上部結構采用鋼箱梁。而鋼箱梁一般是由工廠預制加工的，加工過程中必然會有鋼板間的接縫需要進行焊接，使兩塊獨立的鋼板焊接成一個整體。在鋼箱梁的鋼板焊縫焊接過程中，移動的焊頭會在瞬間產生高度集中的熱量輸入，熱量的快速集中輸入會導致鋼板溫度的驟升與驟降。鋼屬于一種溫度敏感型的材料，受熱升溫時其體積會膨脹，降溫時體積會收縮，體積的變化會導致結構內部應力分布的變化，鋼箱梁結構的安全性也可能受到影響。所以若想了解鋼箱梁焊接時的應力分布變化，保證鋼箱梁結構的安全性與穩定性，有必要對焊接溫度場的定量分析、預測、模擬。傳統的焊接溫度場和應力預測依賴于試驗和統計基礎上的經驗曲線或經驗公式，但是在航天、機械、土木等行業，焊接試驗的成本巨大，當試驗的工況較多或者試驗失敗時，會導致經濟上的巨大損失。故本章運用大型商業有限元軟件ANSYS經典界面進行數值模擬，在研究過程中利用了ANSYS內置的腳本語言APDL進行建模，分析鋼板焊接過程的溫度場。
1 鋼板幾何模型建立
為了簡化鋼箱梁的形狀，節約數值模擬與實驗的成本，本章將鋼箱梁結構簡化為一個長為0.2m、寬為0.15m、厚度為0.03m的塊狀幾何模型，ANSYS中的幾何模型效果如下圖所示。
在上圖的模型中，筆者標明了坐標系系統，在本章此后的位置信息的描述中，均采用此坐標系系統。
2 移動焊接熱源的施加
在鋼板焊接過程中，焊點熱源作用在鋼板上有一定面積，在該面積上的熱量分布不是均勻的，中心點附近的熱量較高，周圍的熱量較低。對于該種焊接熱源的不均勻分布，現今很多學者將該熱源的分布形式簡化為高斯積分函數，本章參考前人的研究，采用高斯熱源分布函數。
展開 （大型鋼箱梁焊接收縮變形及其控制）
接施工順序，橫隔板下端和底板橫助焊接后，才進行相鄰橫隔板單元對接焊接，施焊順序從下向上。圖4表明，越接近底板強約束端，收縮量越小，越接近上側自由端，收縮量越大。
四、焊接橫向收縮變形的補償
根據測試結果及分析，南二橋制造過程中采取一定措施對焊接橫向收縮量予以補償：①頂板、底板、斜底板等單元下料寬度比設計尺寸放寬 3mm，即縱基線兩側每側放寬1.5mm。橫隔板單元件長度放長2.0mm；②考慮焊接收縮變形的離散性以及頂板、底板總拼時多道焊縫引起收縮變形誤差的累積，在面板和底板邊緣處各留一塊板單元件配切寬度（見圖1）。
五、結語
本文測量并分析了南京長江二橋鋼箱梁制造過程中各種情況下板單元焊接橫向收縮量，建立了相應的經驗公式，并依據分析結果采取補償措施，同時還采取一系列措施有效控制了鋼箱梁的長度、高度、拱度、平面度及梁段間匹配，使鋼箱梁外型尺寸達到設計精度要求。
展開 無錫西互通鋼箱梁橋 結構計算書(ANSYS) ￥2
無錫西互通鋼箱梁橋結構計算書(ANSYS)
無錫西互通鋼箱梁橋結構計算
第一部分 全橋結構整體計算
一 計算軟件與模型
1、計算簡圖及箱梁截面（圖1、2）
圖 1 全橋結構計算簡圖（單位：cm）
圖 2 箱梁截面（單位：cm）
2、計算軟件與單元：
采用大型通用空間有限元程序進行計算。鋼箱梁塊件采用殼體單元模擬。
3、計算模型：
約束條件：A、B、D 點處簡支（僅約束豎向線位移），C 點約束三向線位移。考慮橫坡（2%）影響，按實際尺寸取右半橋橫橋向矮半箱梁建立空間實體模型。
空間模型見圖3；有限元模型見圖4。
二 材料及參數
鋼箱梁（截面圖見圖2）：
彈性模量Ec=2.06×1011Pa，剪切模量G=0.79×1011Pa，泊松比γ=0.3，密度ρ=8000㎏/m3（鋼材密度為7850 ㎏/m3，這里考慮焊縫及部分未建模裝飾板的增重取8000 ㎏/m3），線膨脹系數а=1.2×10-5。
三 作用及組合
因全橋整體模型較大，為節省計算時間，因此依靠人為判斷來確定對結構最不利的作用組合。
在僅考慮恒載作用下，順橋向最大應力出現在第2 跨跨中下緣，因此車道荷載布于第2跨最不利；全橋（不包括支座處）在恒載作用下，箱梁下緣出現的拉應力較上緣出現的壓應力大，因此對中跨跨中不利溫度作用為頂板升溫；使中跨下緣產生不利拉應力的不均勻沉降為B、C 處不均勻沉降。
展開 【編寫中】基于SolidThinking Inspire的鋼箱梁架設支架優化設計
為確保某市政橋梁鋼箱梁臨時支架的安全性，采用鋼立柱、槽鋼、工字鋼相互連接的方法構建臨時支架，在SolidThinking Inspire軟件中建立臨時支架的初始模型，通過拓撲優化，得到優化后的臨時支架基礎模型，通過有限元仿真分析，用許用應力法驗算臨時支架受力及變形，分析得到臨時支架應力和變形分布，給工程實踐提供參考
重慶至利川線施工圖設計韓家沱長江大橋 （81+135+432+135+81）鋼桁梁斜拉橋 索塔錨固區
二、預應力鋼筋容許應力
鋼鉸線最大應力0.6*fpk=0.6*1860=1116MPa
3.ANSYS模型及計算結果
圖3-1-1 S12~S9索錨固區實體分析模型
圖3-1-2 預應力鋼束布置圖
圖3-1-7 索力加載圖
圖1 S11 齒板工況一S1
圖3 S11 塔段中間以上0.5米處水平截面工況一S1
圖8 S11 塔段中間水平截面工況一S1
圖18 S11 工況一Path-1
重慶至利川線施工圖設計韓家沱長江大橋 （81+135+432+135+81）鋼桁梁斜拉橋 索塔錨固區計算報告.doc
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