空间扭索面斜拉桥结构受力特性分析

空间扭索斜拉桥造型独特，外表富有冲击力，但对于其结构受力特性却少有研究。以东莞滨海湾大桥为工程背景，采用MIDAS/Civil分别建立了扭索面和扇形索面斜拉桥模型，对两种索面斜拉桥的模态、拉索索力、主梁位移和主梁弯矩分别进行了对比分析。结果表明：不同索形会对桥梁模态产生一定影响；达到相同目标成桥索力所需的初张索力的大小和分布均有不同；主梁和主塔内力的大小和分布规律与索形有较大关系。扭索体系虽然会减小桥梁的刚度，但可以通过增大拉索直径的方式来弥补，以上结论可为扭索面斜拉桥的设计提供参考。     

银湖大桥抗风性能分析

对国内首次采用环氧全涂平行钢绞线的独塔单索面部分斜拉桥进行了动力特性和抗风稳定性分析，结果表明，最大悬臂施工阶段必须避开当地台风期，成桥状态，虽然拉索不能提供抗扭刚度，由于部分斜拉桥主梁刚度大的特点，表现出良好的抗台风能力。     

UHPC蒸养对单索面大悬臂斜拉桥变形的影响

清远北江四桥是钢-UHPC轻型组合桥面板首次应用于单索面大悬臂的斜拉桥,该桥UHPC层采用蒸汽养生会对该桥主梁产生梯度温度,从而产生横向变形和纵向变形,且单侧不对称的蒸养方式使抗扭刚度小的单索面斜拉桥产生了平面弯曲变形,从而对支座位移产生影响,通过有限元和实桥变形数据分析UHPC层蒸养过程对桥梁横向、纵向以及平面内弯曲变形的影响。     

宽主梁中间索面斜拉桥空间效应分析

针对宽主梁中间索面斜拉桥受力特点,以某拟建桥梁项目为背景,建立了全桥板壳有限元模型。对主梁剪力滞、扭转效应、横向支座反力分配等空间效应进行了计算。结果表明:主梁剪力滞效应明显;扭转刚度主要由外框板件提供,且可按自由扭转公式估算;边支座在对称荷载作用下反力较小,仅在偏载作用下提供抗扭支撑。根据上述分析结果,对该类型桥梁提出了若干设计建议。     

斜拉索索力作用下不同形式混凝土主梁受力特性研究

为了解斜拉桥悬臂施工阶段,斜拉索索力作用下主梁的应力分布规律,结合圣维南原理,以宽幅混凝土主梁斜拉桥常用的3种主梁为研究对象(Π形实体边主梁、PK箱形主梁以及箱形中央索面主梁)。采用仿真计算方法,对合龙前最大悬臂施工阶段下,悬臂端索力对主梁的空间受力状态进行分析,归纳出不同形式主梁混凝土斜拉桥应力分布特点。结果显示:主梁应力分布的顺桥向影响范围均近似为1个梁宽,索力对不同形式主梁的传递角度均可取26°;建议大跨度宽幅斜拉桥采用PK箱形;对于中央索面斜拉桥主梁翼缘可以滞后1～2个节段浇筑,降低翼缘的剪力滞效应,提高施工效率。     

减少桥梁构件的桥梁设计实例

桥梁的初步设计是以力的优化为手段,达到减少结构构件和将构件尺寸降到最小的目标。介绍以此为设计理念的4座桥梁。瑞士格里姆瑟尔湖上单跨352m的无缝板梁斜拉桥,桥塔高75m,桥面板宽10.9m,厚1.2m,2个轻微向内倾斜的斜拉索面承担全桥重量,并提供桥面板的抗扭刚度。阿拉伯联合酋长国阿布扎比的独塔斜拉桥,跨径布置为205m+205m,塔高118m,桥塔为纺锤形,在主梁横向中间位置沿道路平曲线布置单索面扇形斜拉索。阿拉伯联合酋长国阿布扎比的170m上承式拱桥,宽42.1m,钢拱架高117m,倾斜的2个外侧斜拉索面承担由曲线梁的恒荷载所产生的扭矩,主梁悬吊在从拱中间垂直下来的斜拉索面上。美国布法罗市尼亚加拉河上的和平桥为三塔斜拉桥,跨径布置为(114+245+268+137)m,桥面宽20m,每个桥塔由2个针状塔肢组成,斜拉索布置为竖琴形,设计中通过一系列的塔肢与主梁刚性连接系统解决多塔斜拉桥纵向稳定问题。     

重载交通下特大型单索面帆形混合塔斜拉桥设计技术

以宁波大榭第二大桥特大型单索面帆形混合塔斜拉桥为背景,分析了重载交通作用下的荷载取值、检算标准及对桥梁结构的影响,研究探讨了单索面斜拉桥的抗扭、抗倾覆、剪力滞、抗风性能及制造与安装要求等技术问题,详细论述了帆形混合塔的总体受力性能及钢塔锚索区与钢—混结合部等重要节点构造的技术要点.     

乌苏大桥大挑臂钢箱组合梁扭转性能试验研究

为研究大挑臂钢箱结合梁截面的抗扭刚度,以黑瞎子岛乌苏大桥——(140+140)m的钢箱组合梁独塔单索面斜拉桥为对象,通过1∶4的缩尺节段模型试验和有限元计算,对单车道、双车道和3车道偏载工况下结构的扭转性能进行分析。结果表明:3车道偏载作用下,主梁的实测最大扭转角和最大剪应力为9.88×10-4 rad和14.71MPa,远小于桥面横坡2%和规范允许的125MPa,乌苏大桥钢箱组合梁截面具有足够的抗扭刚度,且富余量大;增加钢箱梁底板和腹板厚度可显著提高钢箱组合截面的抗扭刚度,而增加钢箱梁顶板厚度对截面抗扭刚度的提高有限。     

斜拉桥索面布置的薄膜应力优化法

将斜拉桥的索面比拟为连续的膜结构,通过有限元方法对薄膜的应力进行分析,以主拉应力的方向指示拉索的布置方向。以一座斜拉桥为算例,计算了索面布置优化前后的拉索用钢量、主梁挠度及塔顶位移等。     

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。     

独塔单索面混合梁斜拉桥偏载扭转效应分析

为研究单索面混合梁斜拉桥扭转效应影响,以佛山市顺德区容桂特大桥(跨径组成为136 m+254 m)为背景,利用通用软件MIDAS Civil建立独塔单索面混合梁斜拉桥壳、梁混合单元有限元模型,分别提取对称荷载与偏载作用下主跨钢箱梁与边跨混凝土箱梁的控制截面应力及位移进行比较分析.结果表明,该桥主梁偏载扭转效应明显,活载分析采用常规设计1.15偏载系数偏不安全,建议适当放大以保证设计安全性.     

大跨度单索面组合箱梁斜拉桥扭转受力分析

采用空间杆系有限元法和剪力流理论分析了东海大桥主航道单索面斜拉桥的组合箱梁扭转受力特性。计算结果表明,成桥运营阶段的主梁扭转剪应力由风荷载控制设计,混凝土桥面板、钢箱梁斜腹板、底板的最大扭转剪应力达到容许剪应力的约30%,在单索面斜拉桥的设计中应当得到重视。     

S32高速公路上海段跨大蒸港矮塔斜拉桥设计

S32申嘉湖高速公路上海段跨越大蒸港处主桥为矮塔斜拉桥,主跨165 m。该桥设计为塔梁固结、墩梁分离的结构型式。斜拉索为单索面,主梁为预应力混凝土单箱五室,主塔为钢-混组合结构,桥梁全宽34 m。拉索为平行钢丝斜拉索、冷铸锚,主塔锚固区采用钢锚箱的锚固方式。主桥位于曲线半径R=3 000 m的平曲线范围内,对主塔的设计提出了新的挑战     

无锡市清宁大桥矮塔斜拉桥设计

无锡市清宁大桥主桥为主跨113m的矮塔斜拉桥,跨越京杭大运河,该桥为单索面、主梁为预应力混凝土单箱三室箱形梁,桥梁全宽30m。拉索为平行钢丝斜拉索、冷铸锚,主塔为钢筋混凝土结构,主塔锚固区采用钢锚箱的锚固方式。     

地锚式万向铰独斜塔斜拉桥温度效应分析

地锚式万向铰独斜塔斜拉桥结构体系新颖,为分析温度荷载作用下该类桥梁成桥状态的结构响应,以三亚海棠湾河心岛景观桥(主跨99.8 m钢斜塔双边工字钢梁独塔斜拉桥)为工程背景,建立桥梁结构有限元模型,分析体系温差、日照温差、索梁(塔)温差对桥塔偏位、主梁线形以及索力的影响。结果表明:体系温差下桥塔以纵向弯曲和纵向偏转为主,体系降温将引起全桥主梁下挠,体系升温效应相反,最大背索索力变化为成桥索力的6.1%;日照温差下桥塔以横向弯曲为主,纵向偏位较小,对主梁线形、斜拉索索力影响较小;索梁(塔)负温差下有索区主梁发生向上位移、背索索力增大,正温差下相反,对桥塔偏位基本不影响。     

乌苏大桥主桥上部结构设计与计算

乌苏大桥主桥为独塔单索面斜拉桥,跨径布置为(140+140)m,采用塔、墩、梁固结体系,综述该桥上部结构设计与计算。主梁为带大挑臂的钢箱结合梁,中间钢箱梁采用单箱双室截面,两侧钢挑臂为变高度工字形梁,挑臂端部设槽形小纵梁;混凝土桥面板厚25 cm,与钢梁通过剪力钉连接;塔根部主梁采用预应力混凝土箱梁,以方便与桥塔固结;桥塔采用独柱式塔,高117 m;斜拉索为竖琴形中央平行索面布置,采用低松弛镀锌高强度平行钢丝束。采用有限元软件MIDAS Civil 2006及SCDS程序对该桥进行结构计算分析,结果表明该桥的静力、稳定及动力特性均满足规范要求。     

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静载试验

为了评定某独塔单索面预应力混凝土斜拉桥结构的受力性能与工作状态,以成桥静载试验结果为依据,通过对静载试验相关工况下控制截面的斜拉索索力增量、桥塔塔顶偏位、主梁挠度和截面应力等重要试验数据的详细分析,结合理论计算结果来研究不同静载试验工况下该斜拉桥的索力变化规律、塔顶偏位、结构强度和刚度等特性.分析结果表明,静力荷载作用下该桥索力、塔顶偏位、应力和挠度均能满足规范要求,该桥承载能力满足设计要求.     

江阴五星桥主桥不对称斜拉桥设计

江阴五星桥主桥为独塔单索面不对称斜拉桥,跨度为(138 71)m,桥面宽达31 m。桥塔为上大下小独柱式结构,实心六边形截面。主梁为三向预应力混凝土结构,单箱五室。对该桥的主要设计特点进行介绍。     

景德镇市白鹭大桥设计

景德镇市白鹭大桥主桥系3跨连续独塔单索面竖琴式无背索斜拉桥,钢塔钢箱梁,塔梁墩固结。跨径组合为45m+120m+45m。白鹭大桥在建筑景观上进行了大胆的尝试,充分利用桥梁结构自身独特而又富有韵律的特点,将大桥变成从昌江中展翅起飞的白鹭造型,结构和建筑设计均具有一定的特点。同时,主梁采用顶推施工,主塔采用竖拼竖转施工工艺,国内极为少见。就此较为详细地阐述了主桥的总体布置、主题结构、建筑景观等方面的设计以及关键技术和施工方法。     

赣州飞龙岛大桥斜拉桥设计

赣州飞龙岛大桥为独塔双索面混合梁斜拉桥,主跨150 m,主梁采用钢-混凝土混合梁,主塔采用A字弓形曲线塔,造型优美。重点介绍该斜拉桥结构设计。