大连北大桥桥面下挠病害维修方案研究

大连北大桥为主跨133m的三跨简支钢桁架重力式地锚悬索桥,1987年建成通车,2015年检测发现该桥桥面出现严重的下挠,并伴随有主索鞍、散索鞍偏位等病害。基于病害及其产生原因,提出结构减载、主缆张拉及吊索更换的方案。为研究该方案的合理性并进一步进行方案优化,采用有限元软件建立全桥模型,计算分析结构减载方式、主缆张拉量对桥面线形、结构内力、主缆重力刚度的作用效应。结果表明:优化后的方案为全桥减载5kN/m、主缆张拉100mm,结合吊索更换使桥面达到理想线形;优化后的维修方案可以有效地消除桥面的下挠病害,改善结构受力状况,提高全桥的承载力。     

斜拉-悬索管桥主缆及吊索更换施工控制分析

根据某斜拉-悬索组合体系输油管桥的病害情况、结构受力特点,采用有限元软件对结构进行三维空间有限元建模计算分析。通过对其主缆及吊索更换全过程进行现场施工监控,分析比较主缆及吊索的索力、油管高程改变量等理论值和实测值,评估主缆及吊索更换完成后桥梁结构状况。     

大连北大友谊桥维修工程施工控制

大连北大友谊桥为主跨133m的简支地锚式钢桁架悬索桥,大桥运营近30年,出现了桥面下挠、桥塔倾斜、索鞍偏位、桥面板破损和桥面振动等病害。为保证桥梁运营安全,对该桥进行了更换桥面系、张拉主缆及更换吊索等方面的维修加固。由于该桥维修加固方案具有较多的风险及不可控因素,为使加固后的结构状态满足设计要求,利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析结构现状,通过调整主缆松弛系数模拟结构的实际状态;对桥面系拆除阶段、主缆张拉阶段、吊索与索夹更换阶段、新桥面系铺设阶段进行施工控制。结果表明,维修加固后的结构线形与内力符合预期目标,结构整体受力性能得到提高,达到了设计要求。     

钢筋混凝土拱桥吊杆更换施工控制技术

介绍了中承式钢筋混凝土拱桥吊杆更换的主要监控工作,包括原吊杆拉力的确定,吊杆更换过程临时吊索与新吊杆张拉力的考虑,拱肋和桥面标高及应力的计算分析和现场测试分析,后续吊杆的更换对已更换吊杆的拉力影响等工作,为吊杆更换的安全和顺利进行提供了有力保证.     

悬索桥静力仿真分析中敏感性参数研究

为实现大跨度桥梁仿真分析精细化的要求,在悬索桥结构分析理论的基础上,以某悬索桥为工程实例,建立了悬索桥结构的有限元分析模型,进行了悬索桥桥面线形变化的敏感性参数分析。研究结果表明,主缆刚度对桥面线形变化非常敏感,吊索刚度、加劲梁刚度、主塔刚度、混凝土容重对桥面线形变化相对不敏感;在结构有限元模型建模过程中,应对计算模型的参数取值进行修正,以提高有限元模型的计算精度;结构敏感参数分析是结构有限元模型修正的基础,对其进行有效地分析,具有十分重要的意义。     

润扬大桥悬索桥长吊索更换技术研究

为了对悬索桥服役期间损坏的长吊索进行快速更换,依托润扬大桥南汊悬索桥1对长吊索火灾后紧急更换的工程案例,结合既有吊索锚固构造,设计一种悬索桥长吊索更换装置,开发传统吊索更换须在吊索无应力状态下拆除转换为吊索在有限应力而销轴无应力状态下拆除的吊索更换技术。详细介绍施工过程及施工关键步骤,并采用ANSYS建立全桥有限元模型,对吊索更换过程中的7个关键施工步骤进行仿真模拟,分析更换过程中待更换吊索索力、相邻吊索索力、主缆竖向位移、加劲梁竖向位移等指标的变化趋势。同时,对不中断交通情况下的施工全过程进行监控,实测施工过程中分级张拉临时吊索,安装新吊索、拆除临时索等工况的相应吊索索力以及临时吊索索夹与永久吊索索夹的相对滑移。研究结果表明：实测值与模拟值变化趋势基本吻合,验证了施工方案的合理性;该桥长吊索的成功更换,验证了所开发的吊索更换装置的可靠性,不仅完成了在不中断交通情况下的吊索更换,而且还实现了对悬索桥既有状态干扰最小的目标。     

狮门悬索桥大修工程

加拿大温哥华市的狮门悬索桥，在白天继续使用的条件下，利用夜间和周末封锁交通，分段更换了整个悬挂结构一加颈桁架、桥面、人行道和吊索等，介绍了这一大型整修工程的设计方案、桥梁节段制作、更换施工架设方案和具体实施过程。     

三叶玫瑰线形桥面构造的人行景观悬索桥设计

针对三岔形河流峡谷地形,需修建超大跨径的三岔形人行景观桥梁,一桥连通三岸。文中提出一种三叶玫瑰线形桥面构造的人行景观悬索桥,三岔形缆索体系悬挂在三角形布置的三个双肢柱门式桥塔之上,吊索体系悬挂三叶玫瑰线形桥面系加劲梁,结构轻盈。结合实际工程,进行几何构形研究,建立midas有限元计算模型,进行静力分析和动力模态分析研究,分析表明,三岔形缆索体系与三叶玫瑰线形桥面加劲梁均为稳定的三角形结构形式,具有良好的空间刚度,可避免人行悬索桥左右摇晃问题,抗风稳定性良好。     

汕头海湾大桥试验吊索更换工程施工和监控

针对汕头海湾大桥吊索出现的病害,选取具有代表性的吊索进行更换试验,对吊索更换施工方案和方法进行研究,提出了吊索更换施工方案;针对施工中的重点和难点,提出了施工监控要点,为下阶段全桥吊索更换提供参考。     

海外大型悬索桥吊索长度计算及架设精度控制

马普托大桥吊索在国内加工,通过海运到施工现场,周期较长。国内悬索桥吊索索长在主缆架设完成后,通过线形监控数据分析给出下料长度。考虑施工工期制约,通过提高主缆架设精度、索夹安装精度及优化钢箱梁安装工艺,按照理论线形对吊索长度进行下料。其中在主缆架设之前根据箱梁和索夹实际称重、桥面铺装重度试验结果、缆索系统钢丝实测弹模数据,精确计算主缆线形和吊索下料长度。为控制后续施工精度,在基准索股架设期间,分析了塔偏与温度对线形的影响,并根据现场实测温度与塔偏对线形实时调整。主缆架设完成后通过锚跨张力对主缆线形进一步微调,保证实际线形与理论线形相吻合。吊梁之前,根据实测空缆线形精确计算并放样索夹;吊梁过程中,及时进行索鞍顶推,防止索股滑动或桥塔开裂。钢箱梁合龙完成后桥面测量线形与理论线形基本吻合。     

福州鼓山大桥关键技术研究

鼓山大桥为主跨235 m的独塔空间索面自锚式悬索桥,加劲梁为钢-混凝土混合梁,桥面全宽42 m,综述该桥结构设计、科研与试验及施工关键技术。该桥加劲梁在桥塔处设置纵向阻尼器,主索鞍整体铸造,滑动装置采用座板而不采用格栅,散索套及散索鞍采用单向活动支座支承。进行主缆线形与吊索张拉、主缆锚固区受力、抗震性能、钢桥面铺装及全桥模型试验等专题研究,研究表明:该桥设计理论正确,两跨吊索同时张拉较合理,锚固区应力分布复杂,阻尼器作用显著,桥面铺装采用改性沥青较合适,剪力滞效应对结构影响不大。该桥采用"先梁后缆"的施工顺序,钢箱梁采用顶推法施工。     

忻州市傅山路云中河景观桥设计

忻州市傅山路跨云中河景观桥为4片拱肋组成的五跨下承式复式钢箱系杆拱梁组合桥,跨径组合为(30+30+90+30+30)m,桥面标准宽度为43.5m。主梁选用大悬臂变截面预应力混凝土连续箱梁、单箱四室直腹板截面形式,箱梁顶面设置了通长横向加劲隔板;拱肋由主拱、副拱4片组成,主拱拱面内矢高35m,副拱拱面内矢高12m,均采用钢结构;吊索设计中考虑了吊索疲劳、吊装以及可更换性(更换拉索时无需中断交通)。设计过程中采用有限元软件对该桥进行计算分析,并开展了地震动及抗震性能、稳定性能的专题研究。     

三岔形单主缆人行悬索桥的设计探讨

针对鸡鸣三省大峡谷的三岔形河流地形,提出一种三岔形单主缆人行景观玻璃悬索桥的设计方案,三岔形单主缆悬挂在三个独柱桥塔之上,吊索体系悬挂带有中央圆环的三岔形桥面加劲梁,三岔形单主缆和三岔形桥面加劲梁均为稳定的三角形结构形式,具有良好的空间刚度。结合实际工程,进行工程参数设计,建立MIDAS有限元分析模型,进行静力分析和动力模态分析研究,验证三岔形单主缆人行悬索桥的结构合理性。     

悬索桥索力测试分析研究

随着中国现代交通网络的完善与升级,悬索体系桥梁在实际中得到更广泛应用。其中吊索是主缆和桥面之间主要受力传递构件,吊索索力的均衡关系到桥梁结构安全。由于目前索力测试方法的局限,对中、短长度索的测试结果有一定误差。本文以国道214(云南省)澜沧江悬索桥为依托背景,建立数值微分改进模型及有限元模型,进行实测值、公式理论值和数值改进模型值的对比分析,最终得出中短吊索的有益结论。     

空间大角度长调节量吊索及其在天津富民桥上的应用

介绍一种新型的用于空间缆索结构悬索桥的空间大角度长调节量吊索,对其结构设计、具体实施方式、张拉方法等进行叙述,通过与传统结构的吊索对比得出其优异性,并通过在天津富民桥项目中的实施验证了该型吊索的可用性.     

空间缆索悬索桥吊索断裂时的强健性分析

悬索桥吊索是整个结构较为薄弱的位置,吊索突然断裂对相邻吊索存在巨大冲击,内力在短时间内迅速增大,存在破坏的风险,从而影响整个桥梁结构安全。依托空间缆索悬索桥宝塔坪特大桥,在有限元分析软件ANSYS中建立结构空间模型,采用杀死单元的方式使特定位置的吊索退出工作。考虑结构阻尼的影响,进行瞬态非线性时程分析,研究空间缆索悬索桥不同位置、不同数量吊索断裂时,相邻吊索瞬时内力响应情况以及整个结构的强健性。结果表明:单根吊索断裂时,对左右两侧相邻3根吊索的内力扰动较大,更远处的吊索在内力重分布平衡之后,其内力值变化很小;吊索断裂位置越往跨中靠拢,相邻吊索的损伤动力响应越大,结构破坏风险以及安全隐患越高;跨中同侧连续两根吊索同时断裂时,相邻吊索的瞬时损伤动力超过吊索的破断力,断索瞬间有一定概率导致相邻吊索也发生断裂,进一步可能引起邻近吊索依次连续断裂,最终导致结构破坏。因此有必要在跨中短吊杆处设置中央扣或者采用刚性短吊杆,防止跨中短吊杆疲劳破坏,达到提高结构强健性的目的,同时有必要加强跨中短吊索的疲劳检测频率。     

钢管混凝土拱桥吊杆更换施工监控研究

索结构的损伤、断裂、更换以及由此造成的安全问题尤为突出。吊杆是中、下承式拱桥的主要受力与传力结构,在运营期一般要对其进行更换。为确保结构安全,一般应对吊杆更换时的张力、主体结构变形等进行监控。本文以一座钢管混凝土拱桥吊杆更换为例,通过仿真计算与现场监测相结合的方式,分别对吊杆更换的整个施工过程进行模拟与监控,确保吊杆更换后主拱结构的内力分布、拱轴线形、桥面线形等与更换前的状态基本一致,可为其它类似工程提供一定的参考。     

公路悬索桥钢箱梁正交异性板桥面局部应力影响面和包络面研究

选取公路悬索桥钢箱梁正交异性板桥面典型结构,针对重车道和超车道的吊索区和跨中区等4个桥面区域,确定荷载的纵向和横向施加范围,计算23 668种荷载工况作用,分别对顶板横向应力与纵向应力和顶板纵肋纵向应力的影响面进行系统分析,总结出荷载在不同平面位置作用对局部应力的影响规律.提取并处理4个桥面区域内所有荷载工况的3.7亿局部应力数据,进一步对桥面顶板横向、顶板纵向和顶板纵肋纵向的最大拉应力与最大压应力共6种局部应力的包络面进行深入分析研究,总结出桥面局部应力的分布规律和桥面局部应力极值的发生部位.     

单塔空间索自锚式悬索天桥设计与施工控制

桐柏停车区天桥采用(18+38+66+18)m四跨单塔自锚式悬索桥方案。桥塔为钢筋混凝土拱形,加劲梁采用钢筋混凝土肋板式结构,主缆采用预制平行丝股,吊索采用空间布置,鞍座采用铸焊结构。采用MIDAS Civil程序建立有限元模型,进行成桥结构分析,结果表明该桥结构刚度满足规范要求。该桥采用先梁后缆法施工,采用倒拆法进行施工计算,在施工过程模拟计算后得到吊索下料长度。吊索分5次张拉到位完成结构体系转换,以吊索无应力长度为控制指标,控制吊索张拉力和加劲梁变形。监控结果表明,该桥成桥线形较好,主缆和吊索受力均匀。     

拉吊索更换检测与承载力评价

拉吊索出现PE老化、钢丝锈蚀等病害时,外观检查往往难以准确判定钢丝病害程度,需更换病害拉吊索,进行全面检测及判定。本文通过对更换拉吊索的解剖检查,确定钢丝锈蚀等级;对锈蚀钢丝的截面及质量损失测量,确定钢丝截面损失;对钢丝力学性能测试,确定钢丝强度降低程度,并提出了拉吊索承载力评价方法,可评价拉吊索承载力降低程度,并根据评价结果决定维修或更换。