系杆拱桥吊杆更换数值模拟与方案优化

以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,首先创建了全桥的有限元三维模型,计算了实际待更换吊杆损伤对结构性能的影响。其次,确定了吊杆更换方案和吊杆张拉步长,基于临时吊杆法,详细模拟了吊杆更换的整个过程,分析了在此过程中系杆和拱肋位置吊点的位移变化及吊杆索力变化。最后,将等步长与不等步长两类更换旧吊杆的施工方式进行了对比研究。研究结果表明:吊杆失效对失效位置处桥梁的节点位移,内力和弯矩值都有较为显著影响。设计合理的吊杆更换方案和选择适当的张拉步长能使更换过程高效稳定地进行。采用等步长与不等步长更换都能使吊杆更换平稳地进行,不等步长方案相对更为安全。     

系杆拱桥更换吊杆方法研究

介绍了临时吊杆法更换吊杆方案,通过有限元计算分析比较,给出了临时吊杆法的临时吊杆的张拉步长的确定。通过分析各个吊杆在同等步长条件下进行更换时,主梁、拱肋、吊杆各自的内力变化,得出最不利吊杆。结合桥梁吊杆更换模拟分析了吊杆更换时对拱桥各个构件的影响程度,同时得出吊杆最优更换顺序。     

运营中的系杆拱桥吊杆更换施工监测技术研究

以上海轨交三号线漕溪路系杆拱桥W8吊杆更换施工监测为例,研究了运营中的系杆拱桥吊杆更换施工监测技术。通过对拱肋和主梁线形、吊杆索力、结构应力的监测,及时掌握桥梁的实际状态,保证吊杆更换过程的安全,确保吊杆更换后桥梁的线形和内力状态符合设计及规范要求,验证了施工方案的可行性。漕溪路桥吊杆更换完成后,新吊杆工作状态良好,拱肋和主梁线形恢复至施工前状态,各吊杆索力相对于施工前变化率在-2.5%～2.4%之间。施工监测取得了良好的效果,相关施工技术和监测方法可以为类似工程施工提供参考。     

常熟市虞新线南桥吊杆更换设计研究

以常熟市虞新线南桥——一座主跨60m下承式混凝土系杆拱桥为依托工程,在对现有桥梁病害进行深入分析的基础上,为尽量减小吊杆更换施工对桥梁结构的影响,合理选择了吊杆更换方法和新吊杆形式,并利用有限元分析软件Midas/Civil 2012对吊杆更换过程中桥梁结构的受力进行了计算分析,保证了结构的安全。同时,增大了新吊杆的张拉力,优化了结构的受力状态。     

系杆拱桥吊杆索力转移的优化设计

系杆拱桥索力转移的优化方案设计是吊杆更换的一项重要内容,选择合理有效的索力转移优化方案,能有效避免吊杆集中力现象,保障桥梁结构稳定及运营安全。文中以VBA为平台计算吊杆在等步长和非等步长情况下更换吊杆的索力和应变及相邻吊杆的索力变化,确定系杆拱桥吊杆索力转移优化设计方案。结果表明,优化后索力均匀、结构受力合力、线形平顺。     

健跳大桥吊杆更换技术方案比较研究

根据健跳大桥的周围环境及自身结构特点,提出无替代法、钢导梁兜吊法和拱肋兜吊法3种吊杆更换比选方案,主要从施工中桥梁的安全性,运用有限元软件MIDAS对备方案施工过程进行计算分析,并介绍了施工流程和关键工艺。结果表明钢导梁兜吊法在施工过程中拱肋变形、桥面变形和吊杆索力均在允许范围内,且施工工艺不会危及桥梁安全,因而推荐采用该方案。     

基于转角矩阵的桥面无损吊杆更换技术研究

研究了不同吊杆更换施工方法对桥面变形的影响,提出采用转角影响矩阵计算桥梁设计荷载下的最大允许转角的方法,以最大允许转角控制吊杆更换施工,确保了吊杆更换过程中的桥面无损。并通过楠溪江三桥的实际应用验证了该方法是安全可靠的。     

拱桥吊杆更换施工控制关键技术研究

以某一中承式钢管混凝土系杆拱桥的吊杆更换为例,介绍了吊杆更换的施工工艺,提出了相应的施工控制思路;从施工前期有限元分析、施工分级控制、施工控制指标确定等方面明确了拱桥吊杆更换中的关键技术.结果 表明,通过有效的施工控制及施工监测体系,不仅确保了施工过程中桥梁结构的安全,而且更换过程中和更换完成之后的吊杆力、结构线形、结构应力都满足设计及施工监控的预期目标.所提出的施工控制思路对类似拱桥的吊杆更换具有一定的借鉴意义.     

刚性系杆拱桥更换吊杆的施工监控

琼州大桥主桥为(88+98+108+98+88)m下承式钢管混凝土系杆拱桥,该桥5跨为互相独立的无推力外部静定体系,拱肋均为钢管混凝土哑铃形断面,共118根吊杆,下锚头部位锈蚀程度严重的8根吊杆采用临时兜吊系统进行更换施工。为保证吊杆更换施工中结构受力合理及安全,采用吊杆内力和桥面标高双控制原则,对吊杆更换过程进行施工监控。利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型模拟吊杆更换施工,对吊杆拉力及桥面标高进行分析。结果表明:更换吊杆后桥面各项指标均在控制范围以内,且满足桥梁设计规范要求。     

中承式钢管混凝土拱桥更换吊杆的临时兜吊系统优化

对两种临时兜吊系统的拱顶锚固系统和辅助索提升系统比选论证,并对优化方案中的重要构件进行结构验算,选择应用拱上绕绳法和梁底张拉法作为某中承式钢管混凝土拱桥更换吊杆的临时兜吊系统,可实现快速、便捷的结构体系转换,能大幅提高更换吊杆施工效率。施工监控及荷载试验数据表明,体系转换过程中桥梁结构稳定,施工质量可控。     

大跨度系杆拱桥柔性吊杆张力监测和参数识别研究

研究了基于弦振动理论应用频率法进行大跨度系杆拱桥柔性吊杆张力测试的基本方法,尤其是对影响频率法测定吊杆张力精度的若干参数,如吊杆的边界条件、减振阻尼器及有效计算长度等进行了较理想的识别。文中推导了张力测试的实用公式,并通过现场张力标定,对上述若干参数进行有效识别,提高了张力测试精度并减少了识别工作量。实测结果表明,根据文中提供的参数识别方法进行参数识别后所得到的吊杆张力计算值大部分具有较高的监测精度,可以满足施工和运营期间监测吊杆张力的需要。     

梁拱组合桥柔性吊杆张拉力的确定及分析

对梁拱组合桥柔性吊杆在成桥状态下的内力进行分析研究。分别以位移、弯矩及整体受力状态为控制目标来确定成桥时吊杆内力。同时对这几种方法所确定的吊杆内力进行比较，选择一种合理的方法，为今后同类桥梁的推广应用提供设计、施工分析等方面的参考。     

梁拱组合体系桥柔性吊杆索力测试

对影响频率法测定梁拱组合体系桥梁柔性吊杆索力精度的几个因素，如索的边界条件、刚度及有效计算长度等进行了分析。结果表明，只要吊杆拉索的有效计算长度被合理地确定，则根据所测频率基于弦振动理论在考虑抗弯刚度影响下，所得到吊杆索力在一般情况下均具有相当精度，可以满足运营期间监测吊杆索力的需要。     

下承式钢坦拱桥索力测试与分析

天津市友谊路立交主桥是一座下承式无风撑坦拱钢拱桥,该文采用频率测定法对该桥成桥恒载下的吊杆索力进行测定,并运用索力分析理论和有限元法计算吊杆索力,通过比较分析,结果表明该桥的吊杆索力满足设计要求。在建模分析及吊杆索力计算时就如何考虑锚固形式、计算长度和刚度的影响进行了介绍,具有一定的借鉴意义。     

系杆拱桥吊杆更换设计

该文以杭州市叶青兜桥的吊杆更换工程为背景,简要介绍了该桥吊杆更换的设计和施工。     

钢管混凝土系杆拱桥损伤吊索系统内力重分布研究

以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为背景,建立该桥的三维有限元模型,采用有效横截面积减小率模拟吊索损伤,通过仿真计算分析单根吊索和多根吊索发生不同程度损伤时,吊索系统静拉力重分布规律.结果表明,损伤吊索系统的静拉力重分布只在损伤吊索与其两侧相邻吊索间进行,多根吊索损伤引起吊索系统静拉力重分布近似等效于各单根损伤吊索引起静拉力重分布的线性叠加.该结论对于系杆拱桥吊索系统力学分析与评估具有较大的工程实用价值.     

独塔自锚式悬索桥吊杆张拉方案比较研究

该文以某独塔自锚式悬索桥为例,描述了该桥施工控制中的张拉过程,研究了自锚式悬索桥施工中的力学特性。考虑结构承载能力和张拉设备能力等约束条件,通过张拉次数和接长杆数量的优化方法,进行了吊杆张拉方案比选。重点研究了缩短吊杆张拉施工工期和避免混凝土梁开裂问题,可为混凝土自锚式悬索桥施工控制提供借鉴。     

大跨径自锚式悬索桥合理成桥状态的确定方法

通过对有限位移理论和解析迭代法的分析,对基本参数进行分析研究,提出了确定自锚式悬索桥合理成桥状态的思路和方法。以主缆为切入点,在确定主缆线形及吊索、加劲梁内力的情况下,最终得到主缆和吊杆的无应力长度及施工结构状态。基于上述理论,以某主跨328 m的自锚式悬索桥为例,进行了详细的分析,给出了主缆无应力长度、鞍座预偏量、成桥阶段加劲梁、吊杆的内力,确定了该桥的合理成桥状态。     

正装迭代法在系杆拱桥吊杆张拉过程中的应用

该文以某系杆拱桥吊杆张拉为背景,系统地研究了正装迭代法在吊杆张拉结构中的应用,指出了该方法的优缺点和适用范围,可供类似工程的施工参考。     

固定式提梁桁吊在桥梁顶推施工中的应用

针对现场地形狭窄的实际情况,在对国内同类型桥梁起重设备调研的基础上,对龙门吊和固定桁吊进行了比选,自行设计、研制了适合本工程施工的固定式提梁桁吊,并对其在不同受力工况条件下进行了结构计算.实践表明,该固定式提梁桁吊结构合理、运行安全,有效的解决了场地受限的问题.