矮塔斜拉桥负弯矩区箱梁应力状态研究

由于索塔的存在,矮塔斜拉桥的负弯矩区应力特性与普通刚构桥对比具有显著不同,主要体现在索塔的集中力作用于负弯矩区箱梁,箱梁腹板支承在两根墩柱之间,腹板的受力状态实际可等效为一个深梁,从而与普通的刚构桥负弯矩区腹板受力状态显著不同。为研究矮塔斜拉桥负弯矩区0#块腹板、底板的应力形成机理,主要针对索塔正下方腹板混凝土区域压应力偏小情况,采用深梁理论进行研究,并结合材料力学方法构建考虑深梁效应的矮塔斜拉桥负弯矩区腹板下缘表达式计算应力理论数值。之后采用ANSYS数值分析软件建立空间模型,分析某桥矮塔斜拉桥负弯矩区0#块空间应力,提取该腹板下缘应力值与理论计算值对比验证。经对比可知:该区域理论计算值与数值模拟结果基本吻合,由于深梁效应在底板处及其附近区域产生纵桥向拉应力抵消部分压应力,出现该区域压应力较小的情况。     

川藏公路迫龙沟特大桥设计

川藏公路迫龙沟特大桥采用半飘浮体系双塔双索面混合梁斜拉桥,跨径组成为(156+430+156)m。从结构受力、施工、养护、经济性等方面综合考虑,该桥主梁采用混合梁方案。中跨为结合梁,由工字形钢主梁和混凝土桥面板组成;边跨为预应力混凝土梁,采用双边肋断面;钢-混结合段采用整体式结构。从桥塔自身高宽比协调的角度出发,并考虑结构受力,桥塔采用改进的菱形混凝土塔,塔柱在桥面以上呈A形,在桥面以下合并成整体。桥塔基础采用群桩基础。全桥共设置68对钢绞线斜拉索。采用MIDAS Civil进行结构整体计算,并采用ANSYS和Abaqus分别对结合梁锚拉板和索塔锚固区进行局部计算,结果表明该桥整体及局部受力均满足规范要求。     

赤壁长江公路大桥钢锚梁索塔锚固结构优化设计

赤壁长江公路大桥主桥为主跨720m的结合梁斜拉桥,9～29号斜拉索采用钢锚梁索塔锚固体系。钢锚梁与钢牛腿最初设计采用张拉后固结连接,设计分析发现后期更换斜拉索时施工复杂,断索时固结连接受力较大。优化设计为在钢锚梁底板增设顺桥向限位钢板,限位钢板与钢牛腿顶板侧面磨光顶紧,即张拉后顶紧式连接;钢锚梁与钢牛腿之间采用普通螺栓栓合。通过优化,换索时可直接对称放松旧索、更换新索、再对称张拉新索,断索后斜拉索水平力通过限位钢板以压力的形式传递至塔壁。采用有限元软件建立该桥索塔锚固区索力最大节段模型进行计算,得到优化方案塔壁在换索工况下不受力、在断索工况下外侧受拉,规避了原方案塔壁内侧受拉,在塔壁外侧配置适量预应力后,可满足受力要求。     

索辅梁拱塔斜拉桥体系受力研究

为研究新型索辅梁桥在设计时如何使用恰当的缆索承载比、何种缆索类型及布置方式来辅助梁体受力,以索辅梁拱塔斜拉桥—眉山岷江大桥为例,采用数值分析法及有限元计算对拱塔及辅塔的受力进行影响分析。主要结论为:缆索对跨度的提升作用随着其承载比的增大而增加,且当混凝土梁体采用斜拉索辅助时,对跨度的提升作用更为有效;当双肢钢拱塔间夹角约44°时,可运用“3段平衡式拉索”实现梁体和钢拱塔受力最佳的设计目的;辅塔设置斜拉索对边跨梁体受力改善明显;研究得出索辅梁跨度经验公式L辅=K槡1/ηL梁可用于指导索辅梁桥设计。     

大跨度混合梁斜拉桥合理成桥状态研究

合理成桥状态是斜拉桥设计的重点和难点,结合混合梁斜拉桥的受力特点,总结分析确定合理成桥状态的基本原则,提出确定混合梁斜拉桥合理成桥状态的分步算法,基本思路为:根据相关工程经验初拟结构尺寸,先采用"改进零位移法"初定成桥状态,再采用"最小二乘法"将索力调均匀;计算活载效应,综合考虑成桥运营状态主梁弯矩均匀,正负弯矩大小相当,主塔弯矩较小,索力均匀及避免墩顶负反力等要求,对索力进行调整,边跨混凝土梁配置钢束;成桥运营状态验算。并以某大跨度混合梁独塔斜拉桥为工程实例进行计算分析,实践表明该方法简单实用,思路清晰,计算精度高,满足设计要求。     

塔梁分离式悬索桥若干问题研究

本文以湘西矮寨大桥工程为背景,针对塔梁分离式悬索桥存在的塔梁分离区域刚度跳跃和变形不协调造成的该区域构件受力分配不合理问题,通过逐步减小吊跨比对塔梁分离式悬索桥结构的应力、变形及疲劳性能进行系统的研究,分析得出塔梁分离式极限无索区长度,进而提出改善无索区受力性能的措施.研究表明钢桁加劲梁下弦杆的疲劳性能对吊跨比的变化最为敏感,是控制无索区长度进一步增大的主要因素;而在无索区设置竖向或斜向辅助地锚索能够使其性能得到明显的改善.     

斜拉桥塔梁同步施工过程中主塔线形控制影响因素分析

为分析塔梁同步施工时主梁、主塔线形及内力状况，探究拉索张拉次数、张拉力及主塔温度变化对索塔线形的影响，以某大桥为工程依托，采用Midas Civil有限元软件对其塔梁同步施工全过程进行仿真模拟。研究结果表明：采用塔梁同步施工方法能够保证桥梁成桥状态下主梁、主塔线形及主塔受力在安全范围内；塔梁同步施工期间，拉索张拉次数对索塔线形影响较小；对比分析索塔在不同温度工况下的位移变化，发现温度效应对主塔偏位影响很大，在实际工程中应予以考虑。     

不对称独塔斜拉桥塔梁同步施工预测探析

选择某一主桥工程为研究对象,运用MIDAS/Civil有限元分析软件对不对称独塔斜拉桥塔梁同时施工过程中的箱梁、索塔、塔横梁受力状态和变形结果进行了分析计算。研究结果表明:采用塔梁同步施工中,在施工阶段对主桥箱梁的内力和变形影响较小,基本可以忽略不计。索塔的内力和变形在塔梁同步施工中受较大影响。A塔肢3号塔横梁以上变化较小,而3号横梁以下弯矩变化1/3;B塔肢弯矩变化1/4~1/3。索塔下部的轴力和剪力有10%~20%的变化;塔横梁内力出现了20%~30%幅度的变化,弯矩的改变导致索塔受力发生变化,而弯矩和轴力的变化导致塔横梁受力状态发生变化。     

双幅共塔肢斜拉桥施工期空间效应及耦合效应研究

为了研究双幅共塔肢斜拉桥施工期的空间效应及耦合效应,以跨径布置为(3×40+300+3×40)m的双幅共塔肢斜拉桥——埃及罗德法拉格轴线桥为工程背景进行分析,选用梁板模型建立大桥有限元模型,结合现场实测值,研究施工过程中主梁变形、桥塔偏位和斜拉索索力。结果表明:施工中外侧主纵梁变形和斜拉索索力均大于内侧,空间效应显著;外侧主纵梁承受更多荷载,需设额外的安装标高抛高量;施工时双幅桥相互影响,受力、变形高度耦合,一幅桥施工对另一幅桥内侧构件的影响量明显大于外侧;共塔肢斜拉桥的双幅桥施工时,建议保持同步性和对称性,以确保共用的内塔肢受力平衡。     

六安市赤壁路桥主桥设计

六安市赤壁路桥主桥是一座矮塔斜拉桥,其为景观桥梁,外倾桥塔造型优美。介绍该桥主桥墩塔梁固结体系的选择原因、主要结构的设计细节,并采用有限元软件模拟计算施工过程和成桥运营状态的受力情况。     

福建三明市台江大桥创意设计

台江大桥由两个110m主跨、两个60m辅跨、两个50m边跨对称布跨组成的拱塔斜拉索辅梁桥。主塔采用拱形钢结构直立塔,设置在桥梁中点处,高82.2m。0#对拉索采用了Y形组合拉索,其它普通拉索采用独特的空间V形索面布置。普通跨径的桥梁,通过塔、拱、梁、索四者巧妙结合形成索辅体系桥,将结构受力与美学需求结合为一体。     

索辅梁拱塔斜拉桥——眉山岷江大桥设计关键技术

新建的四川眉山岷江大桥应用索辅梁桥理念,利用P4钢拱塔结合三段平衡式双索面拉索和P3及P5辅塔结合单索面的稀索来辅助梁体受力,使2.5 m高的混凝土主梁满足了2×120 m的主跨要求;经受力分析,双肢拱塔间夹角取43.6°、辅塔设置两对拉索,达到梁体和钢拱塔受力最佳的设计目的。约束体系采用P4拱塔为塔梁分离,P3及P5辅塔为塔梁固结、墩梁分离,全桥8跨共500.5 m为整体一联布置,取得了结构安全性、行车舒适性及后期检修维护便捷等综合最优的性能。主梁单箱四室扁平混凝土箱梁、按全预应力结构设计,主塔及辅塔拉索在主梁上分别采用边缘锚固方式及腹板锚固方式。P4双肢钢拱塔利用转动铰并采用“同步对称竖转”工法由拼拱平台旋转到位,通过混凝土结合段与混凝土空间异形塔座构成整体。     

独塔斜拉桥动力特性及抗震分析

以某独塔空间双索面混合梁(由结合梁与混凝土梁组成)斜拉桥为工程背景,对该桥的动力特性进行分析。基于有限单元法理论,确定了该桥的空间计算模型,在此基础上应用反应谱法研究了该桥的抗震性能。     

矮塔斜拉桥的设计

矮塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的一种桥型,其适用跨度也介于梁式桥和斜拉桥之间。本文结合离石高架桥主桥的设计情况,浅析PC部分斜拉桥的桥型特点、受力特性及设计要点。山西离石高架桥主桥为双塔单索面三跨连续部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,主桥孔跨为85 135 85m,采用塔梁固结、塔梁与墩分离,墩顶设支座的结构形式。     

斜拉桥塔梁同步施工可行性研究与施工控制

马岭河特大桥8号墩采用塔梁同步施工,9号墩采用先主塔后主梁的非塔梁同步施工。该文分别建立了这两种施工方法的模拟计算模型,通过对这两种模型的计算结果进行对比分析,从主梁和主塔两个方面论证了塔梁同步施工的可行性;结合该桥的工程实例,分别阐述了在塔梁同步施工情况下主梁和主塔施工措施和控制技术。     

武汉二七长江大桥结构体系方案研究

为优化三塔结合梁斜拉桥的受力和变形状态,以武汉二七长江大桥主桥设计为依托,采用有限元软件SCDS,从拉索布置、塔梁支承方式、桥塔刚度、主梁形式的选择及混合梁结合面位置的确定5个方面对该桥结构方案进行研究、比选.研究结果表明:加大中塔刚度是改善结构整体刚度的理想方式;中塔塔、梁固结,边塔竖向支承体系优于其他塔、梁支承体系;在边塔竖向支承的前提下,中塔与梁部铰接比完全固结优越;桥塔处主梁竖向采用支座支承的方式较优;混合梁结合面应选择在该截面弯矩影响线与基线围成的面积尽可能小的地方.     

上海长江大桥主航道斜拉桥人字形主塔设计

针对上海长江大桥主航道730m斜拉桥主塔的受力和构造特点,介绍了该桥人字形主塔结构设计、计算分析与索塔锚固区试验情况等。     

下承式钢混组合梁系杆拱桥锚固结构受力分析

申江南路大治河桥主桥为120 m的大跨度简支下承式钢箱系杆拱组合体系拱桥。该桥吊杆与系梁锚固区为钢箱锚固体系,吊杆与系梁锚固区处钢板空间交汇。由于系梁采用钢混组合梁结构,该部位的构造和受力更为复杂。为了验证锚固区受力的合理性,采用混合有限元的计算方法有效模拟了吊杆与系梁锚固区局部的受力情况,计算了吊杆与系梁锚固区各板件的应力分布。计算结果表明,构件受力合理,吊杆与系梁锚固区处各板件应力情况满足设计要求。目前该工程已投入使用多年,运营良好。     

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。     

斜拉桥施工过程中的索力控制与优化研究

根据斜拉桥结构受力特性和施工控制的需要，在模拟斜拉桥实际施工过程计算的基础上，通过建立斜拉桥施工初始索力和主梁（或塔）内力关系的数学模型，以成桥时主梁内力最小为控制目标，以各施工阶段的塔梁受力及塔梁变形为约束条件，采用有限元方法优化出斜拉桥施工初始索力和成桥恒载时的最终索力，保证了结构受力合理和施工安全。