鹅公岩轨道大桥体系转换实施方案研究

研究目的:鹅公岩轨道大桥为主跨600 m的自锚式悬索桥,在世界上首次采用斜拉-悬索体系转换的方法进行桥梁建造。在建造过程中最重要的环节就是由斜拉桥向悬索桥的体系转换过程,其总体特点是施工环节多、干扰因素复杂、控制参量交叉影响、小变形大位移的非线性特征显著等。为大幅度降低体系转换过程中的吊索张拉难度,通过对斜拉桥成桥后的主梁线形进行调整的优化分析,降低体系转换过程中主缆和主梁的高差,既保证体系转换的安全度,又大幅度优化体系转换方案。依据现场实际施工方案的逐步分解,以及现场监控桥梁各项结构反应和有限元模拟相结合进行斜拉-悬索体系转换的系统研究,以指导施工的全过程。研究结论:(1)斜拉-悬索耦合体系结构受力十分复杂,需采用实际监控数据提取分析与数值仿真模拟研究相结合的方法来研究两个独立缆吊系统的体系转换过程的力学变化情况,才可精准安排后续施工工作;(2)给出了主梁线形调整过程的斜拉索引出量和调整后的实测索力,以及包含吊索张拉实测索力的体系转换全过程;(3)本研究成果可为大跨度无支架自锚式悬索桥成桥提供参考。     

南京江心洲大桥吊索张拉施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程中的吊索张拉是最复杂的施工工序,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程对自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,并采用有限元分析软件ANSYS进行了吊索张拉的施工计算。分析张拉过程中各吊索的受力状态、鞍座位移、塔顶变形等,确定了合理的吊索张拉方案并应用于工程实践。     

抚顺天湖大桥施工控制

采用分段悬链线理论计算抚顺天湖大桥主缆的成桥线形及主缆无应力长度,针对吊索张拉这一复杂的非线性过程,利用有限元程序,解决自锚式悬索桥施工控制中体系转换这一关键问题,最后通过有限元程序,消除了施工过程中过大的索力误差.对同类桥型的建设具有一定的参考价值.     

悬索桥锚跨索股张拉力监控

悬索桥施工时,锚跨按索股张拉力进行控制.针对锚跨索股的空间离散性,从索股的利用效率考虑,研究了成桥索力分布模式,及其对应的计算思路,从而计算成桥状态各索股精确的空间走向、索力和无应力长度.对施工阶段包括索股张拉阶段时的锚跨索股进行了计算研究,计算其对应阶段的索力.通过引入能计入温度的悬索公式,分别计算了散索鞍固定、自由工况下温度对锚跨索股张拉力的影响.     

空间非对称独塔自锚式悬索桥吊索张拉施工研究

以猎德大桥为背景,对空间非对称独塔自锚式悬索桥的吊索张拉施工进行了研究.研究方法是通过ANSYS建立有限元模型,进行仿真计算.研究内容包括吊索张拉的索力等级和吊索张拉顺序.研究结果表明,对于该类桥型,应尽可能从主塔开始对称同步张拉吊索,并且主缆位移的弱相干性和吊索索力的相邻影响性不合理.     

独柱塔自锚式空间缆索悬索桥设计

南京江心洲大桥是一座独柱塔自锚式空间缆索悬索桥,孔跨布置为(35+77+60+248+35)m,主塔采用独柱形式,主缆及吊索在边跨采用平行布置、在主跨采用空间布置,主梁采用钢混梁,设计难度大。通过技术研究,解决了桥梁总体布置、吊杆张拉、适应空间线形的主索鞍和散索套构造、钢混结合段构造等难题,保证了工程的顺利实施。     

某悬索桥主索鞍应力试验及数值分析

对某悬索桥铸钢件主索鞍进行了应力试验(应变观测),同时在相同条件下,对试验过程进行了计算机有限元模拟,对比了计算值与实测值,证明计算方法可靠,并按主索鞍实际受力状况进行有限元模拟分析,掌握主索鞍实际应力分布情况,确保了主索鞍的结构安全,可供悬索桥主索鞍结构设计参考.     

清水河自锚式悬索桥的主缆线形监控计算

以成都市清水河桥施工为背景,对自锚式悬索桥施工过程中的主缆线形进行了计算监控。根据解析法理论编制的主缆位移程序,计算得出施工误差和主缆线形变化的关系式,并利用MIDAS6.7软件模拟了不同轮次吊索张拉对主缆位移的影响规律。通过计算数据与主缆施工的实测值进行对比分析,证明了主缆线形变化规律的正确性,可以满足施工和设计要求。     

自锚式悬索桥吊索张拉过程中索力变化规律的试验研究

基于广州猎德大桥全桥缩比模型试验,采用两种不同的张拉程序,对自锚式悬索桥在吊索张拉过程中吊索索力的分布及变化规律进行了研究,通过对实测数据的分析,得到一些有价值的结论,为同类桥梁的设计和施工控制提供了依据。     

悬索桥控制的基本框架

针对悬索桥的特点，提出悬索桥控制的基本框架。施工前计算的重点应放在提高主缆、吊索、加劲梁段的无应力尺寸及鞍座、索夹等预偏量的计算精度上；施工中控制的重点庆放在消除悬索桥主塔、主缆的施工误差对加劲梁架设、合龙、线形控制的影响上。最后以某主跨为１３８５ｍ的悬索桥中吊索长度的调整为例，证明了该框架的可行性。     

悬索桥施工控制的基本框架

针对悬索桥施工的特点,提出悬索桥施工控制的基本框架.施工前计算的重点应放在提高主缆、吊索、加劲梁段的无应力尺寸(或长度)及鞍座、索夹等预偏量的计算精度上;施工中控制的重点应放在消除悬索桥主塔、主缆的施工误差对加劲梁架设、合龙、线形控制的影响上.最后,以某主跨为1 385 m的悬索桥施工中吊索长度的调整为例,证明了该框架的可行性.     

寒冷地区单塔双跨自锚式悬索桥主缆架设施工技术

通过位于北方寒冷地区的哈尔滨市松北区发生渠FK2-3#公路桥悬索主缆的安装,介绍了寒冷地区单塔双跨自锚式悬索桥主缆的安装过程及控制要点;通过该桥主缆施工,总结了一套寒冷地区单塔双跨自锚式悬索桥主缆架设施工技术,对今后类似工程的施工有较高的参考价值.     

独塔对称自锚式悬索桥简化解析解研究

自锚式悬索桥在初步设计阶段,需频繁修改设计和变更计算参数,工作量大,迫切需要一种快速求解的方法,使设计人员迅速了解桥梁受力状态及其随参数变化的情况.为此,根据独塔对称自锚式悬索桥的受力特点,基于最小势能原理,提出一种求解内力和变形的简化解析方法.将自锚式悬索桥分离为加劲梁体系和主缆体系,分别计算恒载和活载作用下的吊索力...     

瓯江特大桥悬浇施工过程斜拉索索力张拉控制技术

预应力混凝土斜拉桥悬浇施工过程中,索力须多次调整,结构体系不断转换,如何实现斜拉索索力的精确调整和控制至关重要。本文以瓯江特大桥为背景,对预应力混凝土斜拉桥悬浇施工过程索力张拉控制方法进行了研究。首先,根据斜拉桥施工方案通过有限元计算分析确定结构中间施工理想状态;然后,根据斜拉索在相应工况下目标索力值与斜拉索锚固点三维坐标之间的关系,计算出斜拉索各工况无应力索长,除斜拉索挂设张拉时采用千斤顶控制斜拉索的索力外,后续斜拉索以锚头拔出量或回缩量调整斜拉索无应力索长的方法进行索力控制;最后对斜拉索索力的控制效果进行了评价。     

空间线形自锚式悬索桥大转角吊索技术研究

南京长江隧道工程江心洲右汉大桥为自锚式空间悬索桥,主缆从空缆状态到成桥状态,主缆横桥向位移较大,吊索须跟随主缆横向移动、转动及伸缩。通过一种新型的吊索结构,吊索可转动较大的角度,适应新型空间式悬索桥的问题,同时实现了吊索长度的调节。     

悬索桥主缆初张力对成桥结构性能的影响

天津富民桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,其主跨主缆由塔顶中点向两侧对称张开至桥面梁端两侧的锚碇,呈空间曲面状态。运用通用有限元分析软件ANSYS,对天津富民桥进行3种不同主缆空缆初张力条件下成桥过程的模拟计算,研究空间索面悬索桥主缆初张力对成桥结构性能的影响。研究结果表明:成桥时,主缆初张力越小,在结构自重作用下主梁底部应力、主缆张力也越小、主塔应力与锚碇应力也越小,主缆初张力的大小对成桥时吊索索力的大小及分布没有明显影响;在活荷载作用下,主缆初张力越小,悬索桥结构体系产生的主缆张力增量则越大,吊索索力增量也越大,即更多的荷载通过吊索传递到主缆,相应地主梁承担的荷载较小,主梁挠度、梁底纵桥向应力随主缆初张力的减小而变小。总之,主缆初张力越小,悬索桥结构体系的性能越佳。     

考虑主、散索鞍耦合效应的索鞍预偏量改进算法

基于对主缆和主、散索鞍的力学以及几何关系分析,考虑主、散索鞍的耦合效应,提出一种悬索桥索鞍预偏量的改进算法.算法根据索鞍平衡关系和变形相容条件以及主缆线形基本方程推导出一个十元非线性方程组,采用牛顿-拉斐森法求解方程组,即可同时得到主、散索鞍的预偏量.方法给出的初值选取原则和约束条件对平面缆索悬索桥的索鞍预偏量均能求解...     

超长大跨度公铁合建桥梁结构体系研究

新建甬舟铁路西堠门公铁两用大桥连接金塘岛和册子岛,桥位处海域宽2.7 km,最大水深93 m,地形复杂,桥梁设计难度大。为研究超长大跨度公铁合建桥梁合理结构体系,结合地形地质条件,选取主跨1 500 m悬索桥、斜拉桥及斜拉悬索协作体系3种桥型方案,对上部结构设计进行详细介绍,并从静力性能、动力性能、经济性能等方面对不同结构体系进行对比分析。研究表明：(1)与斜拉体系相比,协作体系桥可减小30%～50%的主梁内力和60%的桥塔内力,一定程度上解决了加劲梁承受巨大轴压力造成屈曲问题,并有效减小了桥塔规模;(2)与悬索桥相比,协作体系可减小50%的主缆内力,主缆钢丝和锚碇的工程量相应减小,施工难度得以降低,同时协作体系扭转频率更高,降低了结构在较低风速下发生涡激振动的可能性;(3)斜拉悬索协作体系能够充分发挥斜拉结构和悬索结构的组合优势,实现超大跨度的同时具有较大的纵向刚度和竖向刚度,满足铁路行车对结构刚度的要求;(4)对于主跨1 500 m级超长大跨度公铁合建桥梁,斜拉悬索协作体系经济性更好。     

大跨度悬索桥上无缝线路伸缩力影响因素分析

以五峰山长江大桥上无缝线路为研究对象,建立悬索桥上无缝线路一体化空间耦合模型,研究钢轨伸缩调节器铺设位置,悬索桥主塔、主缆、吊索等结构的温度变化,主缆与吊索初始轴力等因素对钢轨纵向力的影响。研究结果表明:跨中铺设钢轨伸缩调节器不能显著改善悬索桥上钢轨纵向受力,主梁两端需要各铺设1组单向伸缩调节器。随着主塔温度升高,钢轨纵向力、吊索及主缆整体受力增加;随着主缆温度升高,钢轨纵向力增加,但会造成吊索及主缆整体受力降低;随着吊索温度升高,钢轨纵向力有微小的增幅;随着主缆与吊索初始轴力降低,钢轨纵向力稍有减小。悬索桥主塔、主缆、吊索温差及主缆与吊索初始轴力对钢轨纵向力影响较小,当不考虑梁轨相互作用对吊索、主缆等结构或构件受力变形的影响时,可以将悬索桥简化为连续梁桥进行计算分析。     

黄山人行观光悬索桥主缆、索夹及吊索安装施工技术

人行观光悬索桥以其独特的造型和强大的跨越能力 ,用于旅游观光建筑中具有光明的发展前景。以黄山观光索桥为例 ,重点介绍人行观光悬索桥主缆、索夹、吊索安装施工工艺、方法和要点。