空间线形自锚式悬索桥大转角吊索技术研究

南京长江隧道工程江心洲右汉大桥为自锚式空间悬索桥,主缆从空缆状态到成桥状态,主缆横桥向位移较大,吊索须跟随主缆横向移动、转动及伸缩。通过一种新型的吊索结构,吊索可转动较大的角度,适应新型空间式悬索桥的问题,同时实现了吊索长度的调节。     

单索面曲梁悬索人行桥主缆线形分析

提出一种非线性有限元与数值计算结合的迭代法,并拓展大型软件迈达斯悬索桥分析功能,实现单索面曲梁悬索桥空间主缆的迭代找形计算。该方法以刚性支承连续曲梁竖向支座反力控制主缆立面垂度为主,以吊索倾斜角度计算吊索横向力和轴向力控制主缆横向垂度为辅,通过迭代吊索力大小和角度实现主缆找形,最终建立单索面曲梁悬索桥成桥状态三维空间有限元模型。计算结果表明:成桥状态主缆线形顺滑,塔、主缆、吊索和主梁空间布置姿态合理,吊索内力分布均匀合理,从而验证了迭代方法的正确性,为这一复杂桥型的设计分析提供参考。     

高铁大跨拱承式独塔斜拉桥成桥状态力学参数敏感性分析

以国内某高铁拱承式独塔斜拉桥为工程背景,通过有限元分析,研究主梁容重、拉索初张力、材料弹性模量和温度作用等力学参数对该桥成桥状态下力学性能(主梁线形、截面应力、成桥索力和主塔线形等)的影响规律,识别影响较大的敏感力学参数和对这些参数敏感的结构关键部位.研究结果表明:主梁容重和拉索初张力对主梁线形、截面应力和成桥索力的影响较大,对主塔线形的影响较小;材料弹性模量对成桥状态下结构力学性能的影响都很小;温度作用对成桥状态下结构力学性能的影响规律较为复杂.     

抚顺天湖大桥施工控制

采用分段悬链线理论计算抚顺天湖大桥主缆的成桥线形及主缆无应力长度,针对吊索张拉这一复杂的非线性过程,利用有限元程序,解决自锚式悬索桥施工控制中体系转换这一关键问题,最后通过有限元程序,消除了施工过程中过大的索力误差.对同类桥型的建设具有一定的参考价值.     

鹅公岩轨道大桥体系转换实施方案研究

研究目的:鹅公岩轨道大桥为主跨600 m的自锚式悬索桥,在世界上首次采用斜拉-悬索体系转换的方法进行桥梁建造。在建造过程中最重要的环节就是由斜拉桥向悬索桥的体系转换过程,其总体特点是施工环节多、干扰因素复杂、控制参量交叉影响、小变形大位移的非线性特征显著等。为大幅度降低体系转换过程中的吊索张拉难度,通过对斜拉桥成桥后的主梁线形进行调整的优化分析,降低体系转换过程中主缆和主梁的高差,既保证体系转换的安全度,又大幅度优化体系转换方案。依据现场实际施工方案的逐步分解,以及现场监控桥梁各项结构反应和有限元模拟相结合进行斜拉-悬索体系转换的系统研究,以指导施工的全过程。研究结论:(1)斜拉-悬索耦合体系结构受力十分复杂,需采用实际监控数据提取分析与数值仿真模拟研究相结合的方法来研究两个独立缆吊系统的体系转换过程的力学变化情况,才可精准安排后续施工工作;(2)给出了主梁线形调整过程的斜拉索引出量和调整后的实测索力,以及包含吊索张拉实测索力的体系转换全过程;(3)本研究成果可为大跨度无支架自锚式悬索桥成桥提供参考。     

斜靠式系杆拱桥外置式锚头吊索安装施工技术

以义乌丹溪大桥为背景,从主梁和拱圈的施工预拱度计算、吊索无应力长度计算、主梁顶升施工、拱圈预拱度设置及吊索安装施工步骤等方面介绍了国内首座斜靠式系杆拱桥外置式锚头吊索的安装施工技术。外置式锚头多用于悬索桥,具有造型美观,不削弱被连接的拱、梁结构,施工安装方便等优点。     

北盘江大桥锚碇结构应力分析及试验研究

结合大体积混凝土的特殊性 ,利用大型有限元计算软件ANSYS建立北盘江特大桥锚碇结构模型并对其进行应力分析 ,阐述该悬索桥锚碇结构内部应力分布特点 ;在此基础上对该桥锚碇整体结构可靠性进行试验研究     

空间主缆独柱塔自锚式悬索桥设计新技术

研究目的:南京长江隧道工程江心洲大桥作为南京纬七路过江通道上的一座标志性建筑,对技术性、景观性均要求较高。其主桥采用空间主缆混合梁独柱塔自锚式悬索桥,构造及受力较为复杂。本文对其设计中采用的主要新技术进行阐述,以期为同类型桥梁的设计提供借鉴。研究结论:(1)在钢箱梁主跨布置空间索面及空间主缆,较大提高了全桥的抗风能力,在混凝土箱梁边跨布置平面(竖直)索面及平面主缆,简化了边跨缆索系统的构造及施工;(2)主跨吊索在上端设置向心关节轴承,在下端设置推力关节轴承,不仅适应了主跨空间主缆在活载作用下的复杂变位,而且美观经济;(3)边跨索夹采用将两根主缆对应的两个传统索夹连为一体的型式,结构新颖、构造简洁、受力明确、造型美观;(4)主索鞍采用空间三维曲线鞍槽,适应了该桥主缆由边跨的平面线形向主跨的空间线形过渡;(5)边跨散索套采用将两个传统散索套连为一体的型式,满足了散索套的横桥向受力要求,构造简洁,受力明确;(6)结合主跨空间索面、桥塔横梁斜拉索,独柱桥塔能够以较小的截面尺寸满足该桥的横桥向受力要求;(7)本文所述技术可为同类型桥梁的设计提供借鉴及参考。     

空间非对称独塔自锚式悬索桥吊索张拉施工研究

以猎德大桥为背景,对空间非对称独塔自锚式悬索桥的吊索张拉施工进行了研究.研究方法是通过ANSYS建立有限元模型,进行仿真计算.研究内容包括吊索张拉的索力等级和吊索张拉顺序.研究结果表明,对于该类桥型,应尽可能从主塔开始对称同步张拉吊索,并且主缆位移的弱相干性和吊索索力的相邻影响性不合理.     

独柱塔自锚式空间缆索悬索桥设计

南京江心洲大桥是一座独柱塔自锚式空间缆索悬索桥,孔跨布置为(35+77+60+248+35)m,主塔采用独柱形式,主缆及吊索在边跨采用平行布置、在主跨采用空间布置,主梁采用钢混梁,设计难度大。通过技术研究,解决了桥梁总体布置、吊杆张拉、适应空间线形的主索鞍和散索套构造、钢混结合段构造等难题,保证了工程的顺利实施。     

铁路矮塔斜拉T构桥结构设计方法实例研究

本文以渝(重庆)黔(黔江)铁路长途河大桥为工程背景,综合考虑桥址地形地质、桥梁跨度、净空及受力特点等要素,提出了主桥采用(132+132) m的矮塔斜拉T构桥型的总体设计方案,并采用数值模拟方法分析了拉索布置范围、索间距对梁部内力、刚度的影响规律。结果表明:(1)斜拉索靠近主塔布置、适当加密索间距有利于减小梁部负弯矩峰值,对梁体受力更为有利;(2)综合考虑拉索对结构受力和梁体刚度的影响,依托工程无索区梁端及塔根无索区分别取为30 m和38 m、索间距按8 m设置。最后,通过开展斜拉索对矮塔斜拉T构桥结构受力影响的分析,探讨了矮塔斜拉T构桥型的适用性。     

超大跨径CFRP主缆悬索桥合理结构体系研究

采用非线性有限元软件BNLAS进行超大跨径CFRP主缆悬索桥与超大跨径钢主缆悬索桥的静动力特性对比分析,从加劲梁约束体系、主缆安全系数、主缆矢跨比、主缆弹性模量4个方面进行超大跨径CFRP主缆悬索桥合理结构体系研究。结果表明:采用CFRP做超大跨径悬索桥主缆可大幅提高主缆应力中活载应力百分比和自振频率,但活载挠度大幅增加;随着跨径增大,加劲梁约束体系对超大跨径悬索桥的动力特性影响减小,3跨连续漂浮体系作为超大跨径CFRP主缆悬索桥加劲梁的约束体系较优;增大主缆安全系数可提高结构的竖向刚度、竖弯基频和扭转基频,但对横向刚度和横弯基频基本无影响;减小矢跨比可提高结构的竖向和横向刚度以及竖弯基频和横弯基频,但会降低扭转基频;增大CFRP主缆的弹性模量可大幅减小活载竖向挠度,提高竖弯基频和扭转基频,但对横向刚度、横弯基频以及主缆线形和应力基本无影响。     

斜拉桥鞍座锚固段拉索聚脲防腐耐磨层施工技术

新汴河大桥主桥B部分为独塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥,该工程是徐州至明光高速公路的新材料、新技术应用工程,该桥塔上鞍座锚固段拉索采用了国内首次使用的钢绞线拉索专用防腐聚脲防护处理,该聚脲材料具有极佳的防腐性、韧性、拉伸强度、耐冲击性和耐磨性,从而提高了斜拉索的使用寿命。结合本工程施工实例,综合介绍该新型聚脲材料作为钢绞线拉索防腐耐磨层的施工方案和工艺流程,可为类似工程的应用及施工提供参考。     

天津塘沽海河独塔斜拉桥主跨钢箱梁安装施工技术

斜拉桥的施工主要涉及到斜拉索的挂设和索力的调整及钢箱梁的安装精度。通过对天津海河独塔斜拉桥施工技术的阐述 ,有针对性地总结出保证钢箱梁安装精度、斜拉索挂设和索力调整的方法。如钢箱梁第一节的安装精度的调整 ,安装一定数量的钢箱梁后的中线、高程的调整等 ;斜拉索的挂设及索力的测量和调整对桥面高程的影响等。     

悬索桥状态评估中初始张力确定的反分析方法及应用

以悬索桥运营期状态评估为背景,提出以既有状态为基准进行初始张力确定的反分析方法。结合缆索力学平衡方程,提出反分析的基本原理,建立悬索桥状态评估反分析流程。以跨度为180 m的悬索桥为例,进行初始张力反分析,得到以所得初始状态为基准的活载效应理论分析结果。通过与以设计为基准的荷载效应理论解和现场实测结果的对比,分析初始张力确定的误差对桥梁挠度和缆索应力的影响。结果表明:本文提出的悬索桥缆索初始张力反分析方法精度较高、可操作性较强,对同类悬索桥状态评估中初始张力的确定具有理论借鉴意义。     

武九客运专线铁路(82+154+88)m矮塔斜拉桥设计

武汉至九江客运专线铁路西南下行联络线特大桥主桥采用(82+154+88)m矮塔斜拉桥跨越3条既有铁路。通过对矮塔斜拉桥结构形式、主梁构造、桥塔及斜拉索锚固型式、施工方法等进行设计研究,得出如下结论:桥梁满足功能性要求;新型抗滑鞍座能够起到有效锚固作用;转体施工降低了对铁路运营的干扰;桥梁各项指标均满足相关规范的要求。     

自锚式悬索桥悬浮式散索套下主缆线形控制

江心洲右汊大桥缆索系统为空间结构,主缆边跨平行锚固侧设置悬浮式散索套,主跨空间锚固侧设置散索鞍。因边跨散索套重量及锚固区设置影响,主缆空缆线形即为有散索套重量下的空缆线形。主缆架设时,通过外力转换,使主缆线形满足监控及设计要求的有散索鞍重量下空缆线形。     

芜湖长江大桥吊索塔架的设计与施工

芜湖长江大桥无为岸九孔钢梁中有八孔采用吊索塔架辅助全伸臂方法施工。吊索塔架为轴心受压杆件,经吊索传来的力通过塔架中心立柱顶部拉板分配给中心立柱,中心立柱通过其下的支承座支承在钢梁顶的支承垫座上,将力传给钢梁。当塔架作业时,中心立柱将被顶起,塔架的走行结构也将被顶离轨顶。吊索塔架由中心立柱、立柱下支承座、垫座、万能杆件系统、走行结构、吊索和锚箱及下锚箱加长拉板等几部分组成。走行机构有四组,走行轨道设在钢梁上弦杆顶。中心立柱由标准节、顶节、底节、顶部拉板和立柱上支承座五部分组成。     

徐盐高铁盐城特大桥主跨312 m钢桁斜拉桥总体设计

徐盐高铁盐城特大桥为全线控制性工程,主桥横跨新洋港,采用跨度布置为(72+96+312+96+72) m的双塔双索面连续钢桁梁斜拉桥,半漂浮体系、塔梁之间设置阻尼器及速度锁定装置。主梁采用2片主桁,三角形桁式,桥面为正交异性板整体钢桥面,道砟槽范围内采用热轧不锈钢复合钢板。桥塔为H形花瓶式混凝土塔,塔座以上全高123 m,交接墩和辅助墩采用拱形双柱式门式墩。全桥共设置48对环氧平行钢丝斜拉索,平行索面,呈扇形布置,在塔端采用齿块锚固,在梁端采用锚拉板锚固。考虑施工期间台风影响周期较长且强度较大,利用桥址特点,边跨钢梁采用支架法架设,主跨钢梁利用桥面架梁吊机单向悬拼架设,并配合有效的抗风措施,大幅提高了施工过程中的结构抗风稳定性。