斜拉桥主塔施工过程风致抖振时域分析及安全性评定

对杭州湾大桥南通航孔斜拉桥进行桥塔施工架设期间的抗风分析。根据桥塔施工进度确立中塔柱合拢前及桥塔自立状态为抗风控制状态,针对2种施工控制状态建立有限元模型,分别进行了抖振时域分析及施工阶段全过程静力分析,并对桥塔在施工过程中结构和施工人员安全进行了评价。结果表明:施工阶段设计风荷载作用下,2种抗风控制状态桥塔控制截面拉应力都不大,结构不会出现损伤;但塔柱顶部抖振振幅及狄克曼指标都较大。     

V 型桥塔竖转转轴设计与受力性能研究

以宁波中兴大桥为背景,针对矮塔斜拉桥V型桥塔竖转施工转轴受力性能展开研究。转轴在桥塔转动过程中,受集中荷载效应较大,易产生破坏,威胁桥梁建造安全,V型桥塔对拉不同步转动受力性能更为复杂。建立桥塔竖转整体计算模型,分析集中荷载效应最不利施工状态;根据最不利施工状态建立竖转转轴局部分析模型,分析其局部受力性能。结果表明,V型桥塔在竖转施工过程中,转轴的强度和刚度均能满足安全要求。     

宜昌伍家岗长江大桥下横梁施工过程内力分配模式研究

桥塔下横梁支架在施工过程中受力情况复杂,需承受分层浇筑的混凝土自重,分批张拉的预应力荷载,同时还应考虑下横梁支架与已浇筑的下横梁下层截面的协同受力问题。该文以宜昌伍家岗长江大桥为例,对桥塔下横梁支架进行了设计,采用实体有限元软件分析了整个施工过程中下横梁支架的受力变化,并结合传感器实测数据进行对比分析,提出了下横梁支架设计荷载的合理计算方法。     

施工态下塔吊对钢桥塔涡激振动影响的风洞试验

施工中的钢桥塔,特别当桥塔主体工程完成,而主缆尚未架设时,易发生风致振动。为了研究施工状态下,塔吊对钢桥塔风致振动的影响,以某大跨度斜拉桥钢桥塔和塔吊组合体系为实际工程背景,采用风洞试验方法,在均匀流场中测试了裸塔状态下和桥塔与塔吊组合体系下各自的风致振动响应,并将两者的测试结果进行对比分析。研究结果表明:裸塔状态下的钢桥塔气弹模型在0°风向角下会出现较为明显的大幅顺桥向涡激振动现象,随着风速的增长,当风速达到47 m/s后,裸塔状态下的钢桥塔气弹模型会发生大幅的发散性驰振现象。另一方面,随着风向角度的增加,钢桥塔风致振动响应降低较为显著,没有发生较为明显的涡激振动和发散性驰振现象。在所有试验风向角工况下,钢桥塔和塔吊组合体系状态在均匀流场中的风致振动响应相比钢桥塔裸塔状态显著减小,并且未发生明显的涡激振动和驰振现象,这表明塔吊的存在会明显抑制钢桥塔的风致振动响应。今后在考虑施工态下风荷载对钢桥塔施工安全的影响时,不仅应考查裸塔状态钢桥塔的风致振动响应,还应考查钢桥塔和塔吊组合体系下的风致振动响应。本研究结论可为施工态下同类钢桥塔的风致施工安全提供一定的参考。     

温度变化对人字形桥塔施工的影响分析

松原市天河大桥北汊主桥为(40+100+266+100+40)m双塔空间索面自锚式悬索桥,桥塔为混凝土结构的人字形塔,内斜角度大。塔柱施工期间昼夜温差大,为研究塔柱施工期间温度的影响,采用有限元软件MIDAS Civil建立桥塔施工的仿真模型,在桥塔施工的12个关键施工工序中,选取其中3个关键工序,分析不同荷载组合下温度荷载对施工过程中塔柱的强度、刚度的影响。结果表明:温度的上升与下降对塔柱变形的影响较小,但对其塔柱应力的影响较大;施工过程忽略温度荷载的作用,会导致塔柱拉应力超出限值而产生裂缝;桥塔施工期间,应考虑温度荷载的影响,加强温度监控,采取一定的温控措施。     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔上横梁施工技术

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的斜拉桥.该桥桥塔上横梁为单箱单室预应力混凝土结构,长23.85m、宽8.4m、高8.0m,桥塔采用液压自爬模施工,上横梁与上塔柱采用异步施工.上横梁浇筑支架采用在两塔柱内侧设置剪力槽,安放对拉式钢牛腿作为支架受力支承点的方案.上横梁分2层浇筑,在第2层混凝土浇筑前张拉部分预应力筋.采用MIDAS Civil建模分析上横梁施工过程,结果表明,分层浇筑和分次张拉预应力钢筋可以有效减小现浇支架的荷载,且混凝土应力满足规范要求.该桥桥塔上横梁施工技术切实可行,实现了桥塔快速化施工.     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔施工技术及分析

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的钢桁梁斜拉桥,桥塔为H形混凝土结构.该桥桥塔塔柱采用液压爬模施工;下横梁采用落地式支架施工,与下塔柱节段混凝土同步浇筑;中塔柱施工时设置2道临时横撑,以改善塔柱施工阶段的受力;上横梁采用梯形桁架施工,与塔柱混凝土异步施工,上、下横梁混凝土均分2层浇筑.采用MIDAS有限元软件建模对桥塔施工过程进行分析,结果表明:上、下横梁混凝土分层浇筑时混凝土应力满足规范要求,且可有效降低现浇支架荷载;临时横撑的设置保证了施工阶段桥塔应力及位移均满足要求;上横梁梯形桁架支点处塔柱局部应力满足要求.     

郑州龙湖鼎形斜拉桥设计与分析

以郑州龙湖鼎形斜拉桥为背景，对桥梁的方案构思、桥塔造型和总体结构设计等进行了详细介绍；并采用MIDAS CIVIL软件空间杆系有限元的方法，对桥梁结构在施工状态和运营状态进行了静力计算分析，同时针对斜拉桥4种不同的荷载作用工况进行了整体稳定性分析。结果表明：桥梁总体造型美观，结构设计合理，桥塔和主梁静力验算结果满足设计要求；桥梁结构的第一阶失稳模态对应的稳定安全系数为30左右，整体稳定性满足要求，且失稳模态主要表现为桥塔横向面外失稳。     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔液压爬模施工技术

黄冈公铁两用长江大桥桥塔为H形钢筋混凝土结构,塔高190.5m,采用液压爬模法施工。为满足液压爬模在高塔施工过程中快速化施工的需求并确保施工安全,针对桥塔结构特点,选用将5m节段液压爬模改进成6m的节段液压爬模进行桥塔施工,并对液压爬模结构进行优化改进,包括整体制作大装饰槽和大倒角模板并固定在液压爬模上,在大装饰槽处附墙装置下增加牛腿,将塔柱内、外侧面液压爬模上支架后移平台加长50cm。通过合理布置桥塔液压爬模轨迹,桥塔液压爬模只在中下塔柱转角处进行1次转换,避免了液压爬模在高空中多次转换的风险;液压爬模采用分组整体转换,加快了桥塔施工速度。实践证明,该桥采用液压爬模施工技术,实现了高效快速化施工目标,且施工过程安全。     

甬江左线特大桥桥塔施工过程模拟分析

甬江左线特大桥主桥为主跨468m的双塔双索面钢-混混合梁铁路斜拉桥,桥塔高177.91m,桥面以上采用倒Y形,桥面以下内缩为钻石形。桥塔采用全自动液压爬模施工,下横梁采用支架现浇法施工,在工序上采用"先塔后梁"的异步施工技术。为控制桥塔施工过程应力和变形,确保施工过程安全、可靠,采用MIDAS Civil 2010软件建立桥塔有限元模型,对桥塔施工全过程进行模拟分析。结果表明:在桥塔施工过程中,下塔柱和中塔柱根部应力均满足施工要求;桥塔最大横向累计位移24mm,最大竖向累计位移29.7mm,说明主动横撑有效改善了塔身应力和线形。实际施工中桥塔横向位移偏差控制在2cm范围内。     

桥塔拱形变截面横梁施工托架仿真分析

某大桥桥塔采用门形框架结构,桥塔上横梁为单箱单室预应力混凝土结构,高度7~19m,横梁顶面宽度为8.565m。针对该桥桥塔上横梁结构特点、施工难点及工期要求,上横梁与上塔柱采用异步施工方案,待塔身施工完成后再施工上横梁。该桥塔上横梁采用型钢托架方法进行施工。为了保证上横梁在施工中的安全,建立了托架的有限元模型,从强度、刚度及稳定性等方面对该托架进行了验算,同时考虑桥塔与托架的相互作用。分析结果表明:在最不利工况荷载作用下,上横梁托架结构的强度、刚度、稳定性均满足施工要求。     

跨成昆铁路斜拉桥施工监测和转体施工技术

某跨成昆铁路斜拉桥跨径为110 m+175 m,桥塔总高95 m。为保证下方铁路正常运营，该桥前期采用支架法在铁路线一侧完成下部结构和主梁施工工序，之后采用转体施工方法，以桥墩为轴进行转动，直至斜拉桥主梁跨越铁路并与引桥完成对接。前期施工中，支架拆除时刻为该阶段最不利状态，通过有限元分析和施工监测，有效保证了大桥的施工安全。后期施工中，转体技术难度较高，通过称重和配重技术保证了大桥的转体稳定性。     

桥塔施工阶段抖振响应分析

桥塔作为一种轻柔结构,风荷载是作用在它上面的主要侧向荷载.在仅考虑脉动风效应的情况下,对该桥桥塔在施工阶段的塔顶横桥向和顺桥向抖振位移进行了计算分析.结果表明,在风荷载作用下该桥塔横桥向抖振响应较为严重,需对独塔施工阶段的横桥向抖振响应进行控制.     

自锚式悬索桥桥塔稳定性分析

利用大型通用有限元程序,对自锚式悬索桥桥塔在施工与成桥两种状态下的弹性稳定性进行了分析计算,并就缆索系统对桥塔稳定性的影响进行了探讨.得出了桥塔结构在施工状态下的失稳为挠曲失稳、成桥状态下为横向失稳,缆索对桥塔稳定性影响大的结论.     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥桥塔施工关键技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面矮塔箱桁组合梁斜拉桥,2号和3号主墩均采用门形钢筋混凝土桥塔,塔高分别为155m和130.5m。桥塔设上、下2道横梁,下塔柱外倾,上塔柱内倾。该桥塔柱采用液压爬模分节施工,在两侧上、下塔柱间分别设置钢管横撑和临时对拉钢绞线;下横梁采用落地支架法施工,上横梁采用"牛腿+支架"法施工,上、下横梁混凝土与塔柱同步浇筑;索塔锚固区采用钢锚梁拉索锚固体系与预应力锚固体系相结合的方式锚固,塔柱预应力采用"#"形布置,利用定位支架精确定位钢锚梁。在施工期间,采用"零状态"测量+相对设站法定位等措施控制塔柱线形;并采用高性能混凝土抗裂技术防止大体积混凝土表面开裂。     

安庆长江铁路大桥主桥桥塔施工关键技术

安庆长江铁路大桥主桥为双塔三索面钢桁梁斜拉桥,桥塔为上倒Y形、下钻石形混凝土结构,高210m.根据该桥塔超高、截面大且设置双层主筋的特点,塔座及下塔柱底节8.5m采用现浇模板支架法施工,其余均采用6 m节段液压爬模施工;横梁采用钢管柱支架法、分2层与塔柱结合段同步施工;上塔柱节段采取塔梁同步技术施工.施工时,在塔柱内设置劲性骨架,改进液压爬模系统,在中塔柱两塔肢间设4道钢管横撑;合理配置机械设备,采取大体积混凝土施工工艺控制技术;并采取桥塔线形测量控制等措施确保了施工安全和质量.该桥塔已于2012年9月14日施工完成.     

赵家沟大桥临时支架设计

新建浦东大道赵家沟大桥主桥为下承式系杆拱桥,采用先梁后拱的施工工艺,其中拱肋采用在桥面结构上搭设塔架施工的竖转提升工艺,纵、横梁及桥面板支撑采用混合支架。临时支架采用609钢管桩+贝雷梁+48小钢管组成的复合支架形式,承受桥道系结构施工时的荷载、预应力张拉引起的次效应以及竖转提升工艺所传递的荷载,受力较为复杂。采用精细化数值模拟技术对支架与结构在整个施工过程中的受力状态进行模拟,数值模拟结果及实践监测数据表明结构安全,支架的各部分构件受力满足要求,所设计的支撑柱改善了桥道系结构、贝雷梁以及钢管支架的受力状态。     

甬江铁路特大桥施工控制

甬江铁路特大桥为主跨468 m半飘浮体系双塔双索面混合梁铁路斜拉桥.混凝土梁采用满堂支架现浇,钢箱梁采用悬臂拼装,桥塔塔柱采用全自动液压爬模施工.为保证施工过程安全、快捷,成桥后线形和内力满足设计及高速列车运行的要求,采用基于无应力状态理论的全过程几何控制法进行施工控制,正装迭代计算采用TDV软件进行.结果表明:基于无...     

内倾式斜拉桥桥塔临时横撑施工方案优化应用研究

为提高内倾式斜拉桥桥塔施工的安全稳定性,需设计合理的桥塔施工及临时横撑施工方案,并对其施工过程中进行监控。以某在建内倾式斜拉桥桥塔为例,根据模型计算,对原桥塔施工临时横撑施工方案进行了优化,优化后的新方案在确保安全的前提下可少布置一道临时横撑。根据模型计算出各临时横撑的顶推力,并对其在最不利施工阶段下进行验算,验证了顶推力的可行性。并在塔柱根部关键截面以预埋应变计的方式对桥塔施工过程进行监控,实测结果与模型计算结果比较表明,模型计算结果更加保守安全,新方案桥塔施工有足够的安全余量。通过以上的研究说明,新方案具有经济可行和安全性。     

钢桥塔与塔吊联合体系风荷载效应研究

施工阶段的钢桥塔属于典型的高柔结构,由于缺乏缆索的支撑作用,其低刚度可能会引起过大的结构位移响应。针对带塔吊钢桥塔联合体系静风荷载及响应,比较了《公路桥梁抗风设计规范》、《起重机设计规范》所提供的计算方法和计算流体力学(CFD)虚拟风洞技术的计算结果。通过对比可知,与CFD数值的计算结果相比,按照规范计算的联合体系部分位移响应极值偏于不安全;布置在钢桥塔顺桥向方向的塔吊,对桥塔顺桥向风荷载有一定的放大影响;根据CFD计算结果,可以得出风向对联合体系风荷载存在明显的影响。