赤石特大桥结构体系研究

赤石特大桥主桥为世界第一跨径高墩多塔混凝土斜拉桥,为合理设计该桥的结构体系,利用MIDAS Civil建立有限元模型,对索塔结构形式、索塔数量、塔梁墩连接方式、索塔刚度和主梁刚度等进行了比较分析。结果表明:赤石特大桥采用双曲线索塔是合理的,索塔数量、塔梁墩连接方式、索塔刚度和主梁刚度等均满足要求。     

多塔斜拉桥力学性能研究

以嘉绍大桥为工程背景,进行多塔斜拉桥力学性能研究.首先分析了多塔斜拉桥索塔数量逐渐增加时,索塔活载变形、内力以及主梁竖向挠度的变化规律,通过分析得出多塔斜拉桥中间塔受力特点和存在的问题.其次研究了改善多塔斜拉桥中间塔受力的两个解决方式(一是采用大刚度索塔;二是合理采用塔梁结构体系),并对这两种解决方式的适用性进行研究.     

嘉绍大桥多塔斜拉桥创新结构体系设计

嘉绍大桥主航道桥采用分幅四索面六塔钢箱梁斜拉桥方案,桥跨布置为70m+200m+5×428m+200m+70m=2680m,按双向八车道高速公路标准设计,是目前世界上规模最大的多塔斜拉桥.如何提高整体竖向刚度和满足索塔受力要求是结构设计的关键.通过在索塔设置X托架、索塔两侧主梁设置双支座,提高了多塔斜拉桥主梁竖向刚度及改善了索塔受力.通过在主梁设置刚性铰构造,解决了长主梁温度变形引起的索塔受力问题.     

某矮塔斜拉桥的优化设计

通过对索塔高度、索塔刚度、主梁高度以及主梁结构形式等进行比较分析,对矮塔斜拉桥进行了优化设计,并对《公路斜拉桥设计细则》中对矮塔斜拉桥的界定问题进行了讨论,最后展望了其发展前景.     

新型下拉索多塔斜拉桥结构体系探讨

下拉索多塔斜拉桥是最新提出的用于解决多塔斜拉桥中塔刚度的体系。以某长江大桥为工程背景设计几种多塔斜拉桥形式,对比分析新型下拉索多塔斜拉桥结构体系与其他体系的异同。分析表明,下拉索多塔斜拉桥结构体系能有效提高结构刚度,而且相对经济合理,是可推广应用的新型结构体系。     

某145m矮塔斜拉桥的优化设计

通过对索塔高度、索塔刚度、主梁高度以及主梁结构形式等进行比较分析,对矮塔斜拉桥进行了优化设计,并对《公路斜拉桥设计细则》(JTG/T D65-01-2007)中对矮塔斜拉桥的界定问题进行了讨论,最后展望了其发展前景。     

多塔斜拉桥刚度分析

随着国内、外多塔斜拉桥的兴建,斜拉桥的塔数不断增多,距离也不断增大,如何保证多塔斜拉桥的整体刚度,已经成为发展多塔斜拉桥这一结构体系所面临的关键问题。在分析多塔斜拉桥结构特点和力学特性的基础上,从塔、索、梁的刚度,设置辅助结构,采用部分斜拉桥形式三方面对三塔、四塔、四塔以上的多塔斜拉桥整体刚度影响进行分析,并对比总结国内、外已建与在建的多塔斜拉桥的刚度提高措施,得出了在不同塔数的情况下,较为有效地提高多塔斜拉桥体系整体刚度的方法,可为今后多塔斜拉桥的设计、施工提供技术参考。     

山区超高三塔斜拉桥结构设计探讨

三塔斜拉桥结构体系刚度相对较弱,提高体系竖向刚度、控制拉索应力幅、满足索塔受力要求是三塔斜拉桥结构设计的关键。以建设中的山区超高三塔结合梁斜拉桥为背景,运用空间有限元方法进行全桥多方案对比,研究索塔刚度、塔-梁支承体系对山区超高三塔斜拉桥结构力学行为的影响。结果表明,加大中塔刚度是提高三塔斜拉桥结构整体刚度的理想方式;边塔刚度对三塔斜拉桥结构整体刚度的影响较小;中塔塔-梁铰接、边塔竖向支承的结构体系对减小活载作用下的主梁挠度及温度作用下的塔底弯矩效果均较明显。     

高墩多塔斜拉桥地震动强度指标选择及易损性评估

为研究高墩多塔斜拉桥的抗震特性,以一座墩高178m的四塔斜拉桥为例,考虑材料和几何非线性,建立全桥有限元动力模型;选取长、短周期2类共80条实测地震波进行非线性时程分析;以4类能够反映斜拉桥响应特点的工程需求参数为对象,结合对数回归分析,对9种常用的地震动强度指标的可行性、有效性和适用性进行评价,并提出此类桥梁地震动强度指标的选择建议;结合各构件的损伤特点,合理定义支座系统、索塔、主梁和拉索的损伤指标;基于易损性分析理论,建立关键构件的易损性曲线,明确各类构件的易损位置,并对不同构件的损伤特性进行对比分析,进而提出改善此类桥梁抗震性能的思路。研究结果表明:高墩多塔斜拉桥不宜沿用常规桥梁的地震动强度指标进行地震响应预测,而应针对不同情况采用基本周期谱加速度或峰值谱位移;纵向地震作用下,支座系统、主梁和拉索均呈现出较高的损伤概率,而索塔的损伤相对较低;主梁的损伤主要集中在中跨1/4和3/4截面处,拉索的损伤主要集中在端锚索和中跨的长索;由于索塔的损伤远小于其他构件,而易损构件都是由于结构较大变形引起的,因而在此类结构的抗震设计中,控制位移或变形较控制索塔内力更加关键。     

下拉索多塔斜拉桥结构体系分析研究

提出下拉索多塔斜拉桥结构体系,并以某长江大桥为工程背景,对比分析下拉索多塔斜拉桥与常规双塔和多塔斜拉桥的力学性能.分析表明,下拉索多塔斜拉桥结构体系可以有效提高结构刚度,减少墩塔的弯距.     

三塔斜拉桥结构刚度参数敏感性研究

针对三塔斜拉桥在活载作用下的结构刚度问题,以5种跨径三塔斜拉桥为分析对象,通过改变主梁、斜拉索、索塔等主要构件刚度值,计算结构在活载作用下的结构刚度差异,研究了三塔斜拉桥竖向刚度及边塔、中塔纵向变位刚度的影响。研究结果表明:增加索塔刚度尤其是中塔刚度对提高大跨径三塔斜拉桥的结构刚度更经济有效,而对于小跨径的三塔斜拉桥来说,则可通过改变主梁或斜拉索的刚度来实现。斜拉索的刚度对边塔纵向变位刚度的影响较为明显,主梁次之。中塔刚度对中塔纵向变位刚度的影响较为明显,而边中塔刚度同时增加与仅增加中刚度的影响效应相差不到5%。     

辅助墩对多塔斜拉桥力学行为的影响

为改善多塔斜拉桥受力性能,在边跨设置辅助墩,采用有限元法分析辅助墩对多塔斜拉桥力学行为的影响,讨论辅助墩对不同结构布置的四塔斜拉桥的静力行为的影响.结果表明,设置边跨辅助墩能在一定程度上降低多塔斜拉桥的塔顶水平位移、跨中挠度、跨中弯矩和塔根弯矩,对提高结构刚度有一定效果;对已采取其它加劲措施的四塔斜拉桥,设置边跨辅助墩有利于进一步提高结构整体刚度.     

多塔斜拉桥发展综述

经历了斜拉桥建设的大发展,多塔斜拉桥正越来越多地被采用,在广泛收集资料的基础上,对其中一些实例进行了介绍;对多塔斜拉桥的结构特点、受力特性进行了讨论;对改善结构体系刚度的众多措施进行了评述,并对解决多塔斜拉桥长主梁温度受力的问题做了简要的讨论。     

汝郴高速公路赤石特大桥设计与关键技术研究

该文介绍了世界第一大跨高墩混凝土四塔斜拉桥——赤石特大桥的建设条件、方案构思以及结构设计,并探讨了大跨径高墩多塔斜拉桥的结构体系选择、合理成桥状态确定及超高塔设计与施工等关键技术.     

赤石大桥关键技术研究及对策

赤石大桥桥址位于湖南省宜章县,大桥建设条件复杂,造型设计新颖,工程难度大,具有多塔、大跨、高墩的特点。为解决大桥设计和施工中的技术难题,对超高墩大跨多塔预应力混凝土斜拉桥结构体系、复杂岩溶地区桥梁基础选型及施工工艺、双曲线索塔设计及施工技术等关键技术进行了研究和探索。     

塔梁固结体系斜拉桥的下横梁预加应力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥索塔巨大刚度对于索塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利.该文运用有限元分析方法,对索塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明索塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考.     

多塔斜拉桥施工态抖振时域分析

为避免施工期由于抖振引起的施工安全问题,针对多塔斜拉桥嘉绍大桥主桥,进行了考虑几何非线性的抖振时域分析,通过对不同风攻角和风速条件下结构响应的研究,同时对考虑与不考虑索塔与斜拉索受力两种情况进行了对比,得到了一些有价值的结论.     

辅助墩对无上横梁双直立塔柱斜拉桥的影响

无上横梁双直立塔柱形索塔对斜拉桥的整体刚度有较大影响,尤其是索塔的横向刚度大大削弱.该文以主跨320 m的预应力混凝土双塔双索面半漂浮体系斜拉桥为研究对象,采用大型有限元软件Ansys建立空间有限元模型,分3种工况(无辅助墩、增设1对辅助墩、增设2对辅助墩)对其进行了静力和动力特性分析.结果表明:设置边跨辅助墩能在一定程度上降低该体系斜拉桥的塔顶水平位移与主梁挠度,对主梁的振动也起到了一定的约束作用,提高了结构的整体刚度,有利于结构的抗震和抗风稳定性.     

多塔大跨铁路斜拉桥方案研究

多塔斜拉桥主要靠梁、塔等单个构件来承受外荷载,其刚度差、温度效应较为明显,以某跨长江桥梁工程为背景进行多塔大跨铁路斜拉桥方案研究。在基准模型的基础上,通过增加塔、梁刚度或采用新型缆索体系建立其他模型,计算斜拉桥主跨挠度、桥塔内力等参数的变化,经计算表明可通过这些措施提高桥跨结构刚度。并提出塔顶加水平系索(方案1,结构效率较高、能有效减小基础内力)和采用双壁墩桥塔(方案2,结构受力简单)2种设计方案。由于该工程桥塔基础受船撞力控制设计,最终推荐了方案2。通过与普通钢桁梁和混凝土箱桁结合梁比较,主梁选择了具有刚度大、承载力高、桥面整体性好的钢箱桁结合梁截面。     

辅助墩对高墩大跨PC斜拉桥的静力影响分析

通过分析辅助墩对重庆涪陵乌江大桥主梁应力、索塔弯矩、主梁竖向变形、拉索应力的影响,探讨了高墩大跨PC斜拉桥的受力与辅助墩的关系,研究表明在合理的位置设置辅助墩能很好地改善结构的受力和变形,并分析了设置辅助墩的最合理位置。