三塔悬索桥中塔适宜刚度数值解析算法

为实现三塔悬索桥在设计阶段中塔适宜刚度的精细化计算,提出一种数值解析算法。基于悬链线理论及索塔变形协调关系建立主缆迭代方程组,基于力学平衡条件建立加劲梁平衡方程组,基于主缆吊点与加劲梁吊点间变形后几何关系建立吊索变形协调方程组,根据吊索力与吊索倾斜角闭合条件为收敛准则,建立联合迭代计算方程组。最后,基于最不利活载作用下中塔索鞍抗滑性及加劲梁挠跨比规范要求分别迭代求解中塔刚度上下限值,并对主跨跨度、矢跨比及恒活载比对于中塔适宜刚度限值的影响进行对比分析。将所提算法与有限元法进行比较分析,结果表明：当主跨垂跨比为1/9时,中塔刚度上限计算值与有限元计算值分别为31.5、29.4 kN·mm^-1,计算值相对误差为7.1%;中塔刚度下限计算值与有限元计算值分别为6.5、6.7 kN·mm^-1,计算值相对误差为-3.0%,有限元模型中塔刚度计算限值较所提算法计算值偏保守。中塔适宜刚度上限值随着跨度增加而增加,而下限值随着跨度增加而降低;在合理的相同恒活载比条件下,中塔刚度上限值随着主跨矢跨比减小而增加,下限值变化幅度相对较小;设计阶段应选择适宜的主跨矢...     

泰州长江公路大桥三塔悬索桥中塔方案设计

简述泰州长江公路大桥三塔悬索桥中塔分叉点高度、塔柱张开量的选取,对中塔截面形式、节段间连接、塔底锚固也一并叙述。     

三塔悬索桥中塔设计方法研究

为提高三塔悬索桥中塔设计效率,提出基于中塔纵向刚度区间进行中塔设计的方法。该方法在总体计算模型中将中塔等效为一根弹簧,根据全桥竖向刚度和主缆抗滑要求试算纵向刚度,得到中塔纵向刚度区间;从中选择合理的初始值进行中塔设计;将中塔代入全桥计算模型进行迭代计算,调整中塔材料和几何参数直至各项指标均满足规范要求。利用已建成的4座公路三塔悬索桥对该方法的准确性进行验证,同时构建公铁两用三塔悬索桥算例,应用该方法进行中塔设计。结果表明：3座公路三塔悬索桥中塔实际纵向刚度均在本文确定的纵向刚度区间内,且取实际中塔纵向刚度时,等效模型与实际全桥模型计算的活载挠度、主缆抗滑安全系数最大差异为8.1%;公铁两用三塔悬索桥算例的中塔纵向刚度设计终值与纵向刚度初始值的差异为13.9%,与常规桥塔设计方法相比迭代次数减少,设计效率提高。     

泰州长江大桥三塔悬索桥钢中塔设计

泰州长江大桥为三塔悬索桥,综合考虑全桥结构刚度及中塔自身的受力要求,中塔设计采用了纵向人字形钢塔方案.介绍了人字形钢中塔的设计,包括钢塔的截面选择、节段划分及连接方式、塔底与承台的连接构造,以及中塔的主要计算结果.     

三塔悬索桥钢中塔弹塑性稳定性分析

结构的失稳由于具有突发性,往往会带来重大危害.三塔悬索桥在恒载状态下,主缆对中间塔塔顶的约束较边塔弱,有必要对其进行稳定性分析.以泰州大桥为工程实例,采用三维有限元模型,研究了泰州大桥中间塔在施工阶段及成桥阶段的结构弹塑性稳定问题.     

泰州长江公路大桥三塔悬索桥中塔结构形式的选取

简述泰州长江公路大桥三塔悬索桥中塔结构形式的选取,对于国外三塔及多塔悬索桥予以简单说明。     

马鞍山长江公路大桥左叉悬索桥中塔设计及施工

马鞍山长江公路大桥左汉主桥为2×1 080 m的三塔两跨悬索桥,中塔为钢-混叠合塔.通过对纵向为A形、人字形、I形3种结构形式进行研究分析,确定中塔采用I形钢-混叠合塔.中塔高为175.8 m,其中钢上塔柱高127.8 m,塔柱断面为单箱多室构成,钢-混接头采用无粘结预应力钢绞线进行锚固.钢塔架设中采用世界最大塔吊D5200K-240,通过厂内钢塔制造精度控制、现场跟踪测量、主动横撑线形调整,结合厂内预拼数据判断接头调整量等措施,保证钢塔安装精度,加快钢塔安装速度,创造了钢塔安装精度、安装速度的新记录.     

泰州长江公路大桥中塔沉井定位方案研究

泰州长江公路大桥主桥为三塔两跨悬索桥,中塔位于江心深泓区,采用深水超深巨型沉井基础.对双向定位船+导向船定位法、定位船定位法、锚墩定位法和导向墩定位法这4种定位方法进行技术与经济等比选,结合施工期的河床冲刷河工模型试验结果综合评估,选择采用锚墩定位法.在上、下游分设锚墩和拉缆系统,辅以横江向锚缆系统,实现沉井的调整和定位,通过GPS实时监测系统控制沉井定位着床的精度.施工监测结果表明该沉井定位下沉着床精准,实测定位精度优于设计标准.     

多跨悬索桥中塔纵向刚度研究

为了研究多跨悬索桥中塔纵桥向刚度,将主缆对桥塔的约束等效为弹簧,选定主缆及加劲梁的位移模式,通过虚功原理推导了主缆对中塔纵向弹簧约束刚度的表达式,建立有限元模型对公式进行验证,并与已有公式进行了对比。研究结果表明：弹簧刚度仅与主缆垂跨比及单位长度桥重有关,且与单位长度桥重呈线性关系,而受垂跨比影响较大;垂跨比减小时,主缆弹簧刚度迅速增大;推导得出的公式精度高,可以为初步设计阶段各参数的合理取值提供理论依据。     

马鞍山长江公路大桥三塔悬索桥结构体系选择

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为主跨2×1 080 m的三塔悬索桥,为解决该桥在不平衡活载作用下引起中塔两侧主缆缆力差值较大的问题,需要选择合理的结构体系,对塔梁固结、支座约束、半飘浮与全飘浮4种结构体系进行对比分析.采用有限元软件BNLAS分析4种结构体系的力学特性,计算结果表明:塔梁固结结构体系抗滑安全系数最高、结构刚度最大、中塔钢结构段应力在容许范围内、抗风与抗震性能优于飘浮体系、不需要设置支座;4种结构体系在缆索受力方面差异很小;塔梁固结体系加劲梁受力较大但可以通过调整梁高来控制应力.经综合比选,该三塔悬索桥最终采用塔梁固结的结构体系.     

马鞍山长江公路大桥三塔悬索桥钢箱梁设计特色

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为三塔两跨悬索桥,其主梁采用钢箱梁结构.根据结构受力合理、施工方便、节省材料等原则设计了钢箱梁.横隔板采用空腹桁架式结构,既满足结构受力要求,又可减轻结构重量、便于施工;在中塔位置采用下横梁与钢箱梁不等高的固结设计,使下横梁内力及钢箱梁应力满足设计要求;塔梁固结设计增大了钢箱梁的竖向刚度,减小了中塔顶主缆的不平衡水平力;在标准节段与塔梁固结段设置变高段使塔梁固结位置应力传递匀顺;将锚拉板与钢箱梁内纵腹板连为一体并伸出钢箱梁顶板,桥面荷载直接通过纵向腹板及横隔板耳板传给吊索,避免了设置复杂的吊索锚固加劲构造及吊索锚固耳板与桥面板间直接承受拉力的焊缝.     

马鞍山长江公路大桥左汊主桥北边塔塔柱施工技术

马鞍山长江公路大桥左汊三塔悬索桥边塔为门式C50混凝土结构,塔柱高165.3m,分37个节段施工,第1节段高4.7m,第2～36节段为标准节段(高4.5m),第37节段高3.1m。1～3节段采用脚手架搭设施工,4～37节段采用液压爬模施工。塔柱施工关键技术有:劲性骨架制作及安装,主筋吊装,钢筋定位,钢筋保护层控制;模板间错台控制,模板拉杆设计,模板精确定位,混凝土面局部凹凸不平控制,上、下2节段混凝土面接缝控制;混凝土配合比、输送、布料、振捣及养护。实践表明,通过精心设计与组织施工,钢筋保护层厚度、混凝土面局部凹凸和新老混凝土错台等均得到了有效控制,研制的混凝土多溜槽系统成功解决了混凝土布料不均等问题。     

泰州长江公路大桥主桥三塔悬索桥方案设计的技术理念

介绍了泰州长江公路大桥工程环境、主桥桥型布置与结构体系,分析了中主塔的结构行为,简述了相应的设计对策及其控制标准。在此基础上,分析了这一新型三塔悬索桥得以采用的人文因素。     

马鞍山长江公路大桥塔梁固结处模型试验研究

为研究马鞍山长江公路大桥塔梁固结处的受力性能,对实桥相应部位进行缩尺模型试验,并结合有限元计算对模型进行受力分析。选取半幅实桥中相应部位的塔柱和含塔梁固结处的下横梁及加劲梁制作成1∶4缩尺模型,进行塔梁固结处控制工况加载,并采用ANSYS建立相应空间三维实体模型进行理论计算。试验结果与有限元计算结果表明:塔梁固结处各部位的应力均满足规范要求,结构具有足够的安全度。     

马鞍山长江公路大桥缆索系统设计

缆索系统是悬索桥的主要受力构件,是悬索桥的生命线。介绍了马鞍山长江公路大桥缆索系统的设计构思及构造细节,指出了马鞍山长江公路大桥缆索系统的先进性和优越性。     

泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥总体设计与结构选型

简要介绍泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥总体布置、支承体系选型,以及悬索桥总体设计中的主缆矢跨比、主塔高度等设计内容,对于结构的选型也作简单说明.     

武汉阳逻长江公路大桥主塔设计

结合武汉阳逻长江公路大桥设计及施工过程,对主塔的结构构造、受力计算及施工方案作重点介绍。