斜拉桥双箱单室箱形主梁的空间应力分析

利用结构有限元分析程序ANSYS,对两座大跨度斜拉桥不同长度、不同尺寸的箱形主梁建立了6个有限元模型,并对其进行了施工阶段的空间应力分析。考虑到梁段以外附近区域的作用,在梁两端截面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力;另外,索力和预加力也施加在相应的位置,分析了不同工况下箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应。归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的应力分布特点及薄弱环节,并提出优化措施。分析表明:加厚底板对斜拉桥双箱单室箱形主梁应力分布的改善效果最佳。     

青岛市墨水河大桥索梁锚固区受力分析

青岛市墨水河大桥主桥为2×90 m单塔中央双索面斜拉桥。主梁采用分体式箱形截面钢主梁,斜拉索与钢箱梁内边腹板之间通过钢锚箱连接,索梁锚固区的传力途径和受力情况较复杂。利用有限元软件midas FEA对索力最大的索梁锚固区及附近梁段进行板壳单元有限元分析,对索力最大的钢锚箱及局部腹板进行实体单元有限元分析。结果表明,对于中央索面分体式钢箱梁斜拉桥,顶底板等效应力峰值出现在联系横梁跨中;联系横梁腹板所对应的箱室内横隔板比拉索横隔板的应力水平高;通过设置腹板局部补强板,锚固区腹板变形和应力均可满足受力要求;钢锚箱锚固于内边腹板外侧,斜拉索张拉施工和后期养护均较方便。     

重庆嘉悦大桥设计与施工

嘉悦大桥位于重庆市北部,跨越嘉陵江,大桥采用主跨250m的矮塔斜拉桥方案,全桥总长774m.大桥主梁采用超大悬臂单室箱形截面,悬臂长度达8m.斜拉索采用环氧填充型钢绞线,最大索力达到1 100 t,可实现单根张拉、单根更换.斜拉索在桥塔端采用钢锚箱与混凝土组合锚固体系,在梁上锚固于箱梁翼缘端部位置.设计采用人车分流的双...     

单索面斜拉桥张拉索力对主梁剪力滞分布规律影响的研究

以沈阳市某双折线形独柱式塔单索面预应力混凝土斜拉桥为背景,采用有限元法建立空间有限元模型,分析该桥主梁成桥阶段在张拉1对索力时箱梁的剪力滞分布规律.分析结果表明:距离索力作用点越近,箱梁顶缘的剪力滞效应越明显,箱梁截面的剪力滞系数越大;上顶板在横桥向靠近拉索锚固作用点处的应力很大,随着作用点的距离增大而不断减少,且逐渐趋于均匀.     

斜拉桥箱形主梁尺寸的优化分析

针对斜拉桥中采用的双箱式主梁,改变斜拉桥箱形主梁的底板厚度、斜腹板厚度以及斜腹板倾斜角度,利用结构有限元分析程序ANSYS,对不同情况下的箱形主梁建立了有限元模型。考虑到梁段以外附近区域的作用,在其两端截面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力,另外,索力和预加力(梁纵向、横隔梁横向、斜腹板竖向)也施加在相应的位置,分析了不同工况下箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应。给出了斜拉桥箱形主梁的底板厚度、斜腹板厚度及斜腹板倾斜角度的合理化建议。分析表明:当底板厚度为30 cm左右,斜腹板厚度为30cm左右,斜腹板倾斜角度为150°~152°时,主梁的应力分布比较合理。     

双碑嘉陵江大桥带铰组合挂篮加载试验研究

重庆双碑嘉陵江大桥为主跨330m的高、低塔单索面预应力混凝土斜拉桥,主梁为单箱三室斜腹板结构,采用新型带铰组合挂篮悬臂现浇施工,挂篮重269t,最大承重594t。为验证该新型带铰组合挂篮的受力性能与安全性以及已浇0号块主梁的安全性,采取模拟混凝土浇筑工艺过程进行挂篮加载试验,测试挂篮主要杆件的承载力和变形、斜拉索的索力、主梁0号块翼板混凝土的应力增量,观测0号块裂纹情况。结果表明:在各工况下,挂篮主要构件的承载力和变形满足规范要求,弧形梁及三角桁架的应力增量均比较正常,铰的存在降低了挂篮翼板处的刚度;斜拉索索力与理论计算相符;挂篮加载对主梁混凝土的变形与应力影响较小,主梁混凝土无新增裂纹。     

宽幅牵索挂篮中间索力确定的简化方法

根据宽幅牵索式挂篮和混凝土主梁的受力情况,提出一种简化方法,快速确定牵索挂篮施工过程的中间索力。即先分析牵索挂篮在张拉阶段和浇筑阶段的受力特点;以张拉阶段的挂篮中吊点反力和应力为限值条件,初步确定一、二张索力;将拟定的中间索力代入正装计算,得出浇筑阶段的索力值和主梁施工过程的应力值;验算牵索挂篮在浇筑阶段的受力情况和主梁的应力状况,并结合实际工程项目,以一座在建斜拉桥(均安水道特大桥)为算例,用上述的简化方法确定中间索力;所求出的中间索力可以满足挂篮和主梁的受力要求,表明了该方法的简单、合理。     

武汉三官汉江公路大桥主桥设计

武汉三官汉江公路大桥主桥为主跨190 m的双塔预应力混凝土部分斜拉桥,介绍该桥主桥设计与施工.主桥采用塔、墩、梁固结体系;主梁采用大悬臂变截面预应力混凝土连续箱梁;桥塔设计为古琴造型,采用独柱形四面镂空截面形式,索塔锚固采用单根可更换式锚固系统;斜拉索采用竖琴式中央索面布置;主墩采用实体双薄壁圆倒角矩形墩、钻孔灌注桩基础.主墩承台采用钢管桩围堰施工,墩身及塔柱采用爬模施工,主梁采用悬臂浇筑法施工.     

预应力混凝土斜拉桥主梁悬拼施工技术

宜昌夷陵长沙大桥主桥为单索面预应力混凝土加颈梁三塔斜拉桥，以该桥施工实践为背景，介绍预应力混凝土斜拉桥主梁匹配预制，悬臂拼装等施工技术。     

宽幅PK断面混凝土斜拉桥剪力滞效应研究

针对武汉市四环线汉江特大斜拉桥宽幅PK断面的特点,采用有限元法对宽幅箱梁桥成桥运营阶段等工况下全桥的剪滞性能进行了分析,得到了箱梁剪力滞空间分布规律。横向预应力筋的作用不能忽略,其显著改变了剪力滞系数。在直腹板厚度、直腹板间距和斜腹板厚度因素中以直腹板间距对最大剪力滞系数的影响最大,但是也在5%以下。明确了施工和运营过程中主梁截面需要重点监控的位置,为拓展宽幅PK断面混凝土斜拉桥的应用提供支撑。     

高低塔斜拉桥在温度作用下的静力特性研究

为探讨温度对高低塔斜拉桥结构成桥使用舒适性及安全性的影响,以跨径为(157+280+93.5)m的清溪口渠江特大桥为工程背景,建立有限元分析模型,分别研究了体系温差、日照温差和索梁温差荷载作用对高低塔斜拉桥的主梁应力、主梁竖向位移及斜拉索索力的影响。研究表明:体系温差作用下,低塔侧边跨的主梁翼缘应力和斜拉索索力变化量较高塔侧大,主梁上翼缘的应力小于下翼缘;体系温差和日照温差作用下,高塔边跨的主梁变形较低塔侧大;日照温差作用下,日照升温和降温引起的主梁变形、应力分布及斜拉索索力变化规律相反,且日照升温引起的主梁挠度值、上下翼缘应力值、索力变化量是日照降温的2倍;索梁温差作用下,高塔侧边跨的斜拉索索力、主梁翼缘应力及竖向位移较低塔侧大。在实际工程设计中,应注意关键位置处主梁的应力储备和挠度控制,以及斜拉索的承载能力保有量。     

中央索面复合式前支点挂篮结构设计

柴埠大桥跨越富春江,为106+200+106m双塔中央索面预应力混凝土斜拉桥,主桥全长412m。主梁采用大悬臂单箱五室预应力混凝土箱梁,设计要求采用前支点挂篮施工,结构复杂,施工难度高,本文重点介绍该桥挂篮的设计思路,并使用有限元软件midas civil及Abaqus对其进行验证。     

单索面斜拉桥临时支墩横向稳定施工技术

以重庆市涪陵乌江二桥主桥(斜拉桥)工程为例,针对单索面不对称斜拉桥主梁长悬臂横向稳定性差的特点,且为避免在江中心设缆索影响通航,采用在河岸侧一定距离处设置一临时支墩,确保主梁长悬臂横向稳定地顺利施工。介绍单索面斜拉桥临时支墩横向稳定施工技术。     

结合梁斜拉桥悬臂施工阶段剪力滞效应分析

为研究结合梁斜拉桥在悬臂施工阶段剪力滞效应的分布规律,以厦漳跨海大桥南汊主桥为背景,在实桥中布设4个测试截面,并采用ANSYS软件建立主梁有限元分析模型,对施工阶段结合梁的剪力滞效应进行现场测试和数值分析.分析结果表明:结合梁斜拉桥主梁在斜拉索轴向荷载和竖向荷载产生的弯矩共同作用下,存在较为显著的负剪力滞效应;在整个悬臂施工阶段,各截面有效宽度系数为0.85～0.95.根据分析结果,建议在对悬臂施工阶段进行应力验算时,混凝土板的应力应按初等梁理论计算的结果提高15％考虑;设计过程中可以忽略小纵梁对桥面结构剪力滞效应的影响,计算结果偏于安全.     

混凝土斜拉桥大跨度合龙施工控制研究

以某主跨为420m的双塔混凝土斜拉桥为工程背景,分析了长度为5.5m的边跨合龙段主梁标高、应力和斜拉索索力等关键控制内容,结合现场实测数据论证了大跨度合龙施工与控制方案的可行性。得出以下结论:斜拉桥大跨度合龙阶段需要大量水箱配重,使得悬臂柔性结构在结构体系转换过程中发生较大位移,施工中主梁位置标高预抬与位移控制尤为重要;在边跨结构体系转换完成之前尾索索力呈逐步升高趋势,在结构体系转换完成之后尾索索力逐步降低;边跨合龙阶段的主梁应力控制关键位置为悬臂3/4位置的下缘。     

跨海单索面钢混组合梁斜拉桥设计关键技术

富翅门大桥主桥采用57 m+108 m+340 m+108 m+57 m双塔单索面钢混组合梁斜拉桥。主梁采用单箱三室钢混组合梁，标准段宽度27.5 m，主桥岑港侧边跨位于互通变宽段，主梁变宽至35.5 m，主梁采用节段预制、悬臂拼装施工。采用Midas/civil分析软件建立有限元模型，对桥梁施工中最大悬臂阶段、运营阶段进行抗风稳定性分析。为提高海洋环境下的结构耐久性，对海工混凝土性能、钢筋保护层厚度、混凝土外加剂、钢梁除湿及防腐涂装等提出了明确要求，并设置了完善的维护和检修设施。     

Π形组合梁斜拉桥施工过程主梁应力分析方法

为准确计算Π形组合梁斜拉桥施工过程中的主梁应力,基于能量变分原理建立了考虑轴力、弯矩、剪力滞相互耦合的有限梁段实用单元,提出了适用不同支承、不同边界条件下的有限梁段法主梁应力计算公式,对某主跨360m的Π形组合梁斜拉桥进行了实桥试验验证,并分析了该桥关键施工阶段的应力变化规律。结果表明:采用有限梁段法计算的主梁应力精度较高,钢主梁和混凝土桥面板的应力差异均在±3MPa内,与实桥试验的相对应力误差不超过5%;有限梁段法可以从整体上分析Π形组合梁斜拉桥施工全过程的主梁应力变化规律;关键施工阶段中钢主梁主要受拉,混凝土桥面板主要受压,且整个施工过程中混凝土板应力变化不大。     

沈阳市富民桥主桥主梁设计

沈阳市富民桥主桥为折线形双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,跨度为(89+242+89)m,主梁采用近似倒三角形的单箱三室箱形断面.重点介绍富民桥主桥主梁的设计要点、结构分析计算方法及其主要施工方案等内容.     

斜拉桥π型主梁恒载剪力滞效应

π型主梁在斜拉桥中得到较为广泛的应用,因梁肋与桥面板刚度不同,截面上产生剪力滞效应,应力分布呈现出不均匀特征。现规范中缺乏对π型主梁剪力滞效应计算的相关规定,且已有研究主要针对箱梁与T梁桥,对π型主梁剪力滞效应研究较少。主梁受自重、预应力以及索力综合作用,剪力滞效应较为复杂,是研究中的难点。本文以某斜拉桥为例,采用有限元方法对π型主梁在最大双悬臂以及成桥2个关键施工工况下的恒载剪力滞效应展开研究。     

矮塔钢-混凝土组合梁斜拉桥的索力优化

文章根据矮塔斜拉桥的结构形式和受力特点,采用钢-混凝土组合梁为主梁,充分发挥钢-混凝土组合梁钢筋受拉、混凝土抗压的性能优点,进一步研究矮塔钢-混凝土组合梁斜拉桥的索力优化。针对该类桥型确定成桥状态和索力优化的方法,以弯曲能量为目标函数[1]、基于最小二乘法原理和影响矩阵法,确定最优索力(即施工时的合理张拉索力)。利用有限元程序MIDAS/CIVIL2017对以钢-混凝土组合梁为主梁的矮塔斜拉桥进行索力优化,并对优化前后主梁的挠度、内力以及应力结果进行对比分析。通过MIDAS/CIVIL2017对索力的优化,可以更好的发挥出钢-混凝土组合梁较强的承受竖向荷载能力的特点,改善主梁的内力、弯矩、应力分布。