修建自锚式悬索桥所面临的挑战

根据自锚式悬索桥的定义、起源和发展 ,阐述该类桥型设计和施工方面需要解决的主要问题即主体结构如何能满足“自锚”的要求 ,以及怎样设计“先架梁 ,后挂索”的自锚式悬索桥才是合理、经济和安全的     

自锚式悬索桥发展现状与施工技术创新

系统地介绍了近年来自锚式悬索桥在国内外的发展情况,从主跨跨径、加劲梁结构、主缆形式、施工工艺等方面进行了技术总结。以世界首座主跨600 m且承载双线城市轨道交通的自锚式悬索桥——重庆鹅公岩轨道专用桥为实例,总结了该桥的设计和施工特点,并重点介绍了该桥采用斜拉法建造的施工工艺和技术,为跨越航运繁忙河道的自锚式悬索桥建设提供参考。     

钢筋混凝土加劲梁自锚式悬索桥施工技术

钢筋混凝土加劲梁自锚式悬索桥利用加劲梁来平衡主缆产生的水平拉力,具有造型美观、造价低、刚度大、对地形和地质状况适应性强等特点,是今后中小跨自锚式悬索桥的发展方向。以浙江省湖州市飞凤大桥为背景,介绍钢筋混凝土加劲梁自锚式悬索桥上部结构施工技术,重点阐述自锚式悬索桥的钢筋混凝土加劲梁施工、主缆架设、线形调整和施工监控等内容。     

我国首座自锚式悬索桥获大奖

中国公路学会2004年度科学技术奖日前揭晓，由十二局集团三公司承建的广西桂林丽泽桥的施工技术获三等奖。该桥是国内第一座自锚式钢桁梁悬索桥，其优质建成，为今后我国同类悬索桥的设计、施工积累了经验。     

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.     

自锚式悬索桥施工技术研究

以桂林市丽泽自锚式悬索桥为例,总结自锚式悬索桥在索塔、钢桁梁拼装、悬索安装、配重横梁和桥面板的施工特点,为今后同类桥梁的设计和施工提供经验。     

自锚式悬索桥动力特性分析与试验研究

以自锚式悬索桥为研究对象,采用有限元方法对自锚式混凝土悬索桥进行动力特性分析,并通过实桥环境随机振动试验验证有限元动力特性分析结果,得到了此类小跨径独塔自锚式悬索桥的动力特性,为该桥运营阶段的健康诊断与损伤识别提供了基本依据。     

基于谱分解法的自锚式悬索桥桥梁风致抖振计算分析

自锚式悬索桥是一种大跨度柔性结构体系,该桥型经受脉动风作用时容易发生较大的抖振响应,对于该种桥型进行风致抖振的研究探讨具有较强的实际意义。以自锚式悬索桥武汉汉江六桥为工程实例,进行风致抖振分析。具体分析流程为:通过计算流体力学软件对桥梁进行气动分析,得到桥梁抗风分析方程中的重要参数静力三分力系数。通过对桥址处风场资料的分析,采用规范规定的风谱密度函数,利用谱分解法将脉动风谱转换成脉动风时程,同时结合准定常气动理论将风时程转换成风力时程实现气动力的时域化。利用有限元软件建立桥梁的空间模型并分析自锚式悬索桥动力特性。通过自编数值程序和有限软件的结合将风力时程加载在桥梁模型上,实现桥梁在时程风力作用下抖振响应的数值模拟。其计算结果表明:该桥在风致抖振作用下性能良好,结构具有良好的气动性。结合计算流体力学软件、数值分析软件、有限元软件的桥梁抗风计算方法和模式,可以在其他自锚式悬索桥风致抖振计算中参考使用。     

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.     

基于MEA-BP神经网络的自锚式悬索桥施工阶段吊索索力预测分析

为减小自锚式悬索桥在施工过程中吊索索力偏差对桥梁线形的影响程度，提高有限元模型的计算效率，提出一种基于思维进化(MEA)算法优化BP神经网络的吊索索力预测方法，以实现对桥梁各施工阶段的高精度逼近与吊索索力的快速反馈。在考虑施工过程中材料参数、荷载参数和环境温度等因素的不确定性基础上，结合有限元模型得到神经网络训练样本集。通过MEA算法实现BP神经网络权值与阈值的寻优，从而提高BP神经网络的预测精度。以某空间索面自锚式悬索桥为工程背景，建立该座桥梁的MEA-BP神经网络预测模型。结果表明，MEA-BP神经网络较传统BP神经网络具有更强的泛化能力与预测精度，MEA-BP神经网络的预测值与现场实测值的误差在10%以内，MEA-BP神经网络模型在索力预测方面具有较好的适用性。     

连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析

研究目的:以理论计算与实桥分析为基础,研究连续刚构桥施工控制系统,分析影响悬臂施工线形的因素,用现场实测数据修正计算模型参数,更好的控制桥面的线形。研究方法:以现代施工控制理论为基础,结合涪江三桥施工特点,运用有限元分析软件建立施工控制模型,通过实测数据与理论计算结果保证桥梁线形施工的质量。研究结果:该桥合龙段全部自然合龙,合龙误差均在规范值2 cm的允许范围之内,且线形吻合度良好,成桥线形平顺。研究结论:施工监控中充分考虑各种因素影响,采用现场实测数据修正计算参数,达到理论计算模型与实桥相吻合,保证了桥梁施工的安全。另外,连续刚构桥的施工控制对主梁标高控制而言,应按"宁高勿低"的原则进行。     

悬索桥主缆温度场计算

研究目的:精确地计算悬索桥主缆各种状态下的温度场,对于悬索桥的架设至关重要.为此,在一些基本假设的基础上,建立主缆的热分析模型和非稳态热传导微分方程,推导太阳热辐射和热对流边界条件,主缆计算模型的热物性参数则采用了模型试验得到的结果.为了得到特定环境条件下的数值解,建立主缆温度场的计算方法及主缆热平衡矩阵方程.研究结论:通过对某桥梁主缆温度场的有限元计算及与实桥主缆温度场实测结果的对比,证明了计算方法的精确和可靠,可用于悬索桥主缆设计、施工和运营阶段的温度场计算.     

悬索桥状态评估中初始张力确定的反分析方法及应用

以悬索桥运营期状态评估为背景,提出以既有状态为基准进行初始张力确定的反分析方法。结合缆索力学平衡方程,提出反分析的基本原理,建立悬索桥状态评估反分析流程。以跨度为180 m的悬索桥为例,进行初始张力反分析,得到以所得初始状态为基准的活载效应理论分析结果。通过与以设计为基准的荷载效应理论解和现场实测结果的对比,分析初始张力确定的误差对桥梁挠度和缆索应力的影响。结果表明:本文提出的悬索桥缆索初始张力反分析方法精度较高、可操作性较强,对同类悬索桥状态评估中初始张力的确定具有理论借鉴意义。     

双索悬索桥结构参数对自振特性的影响分析

引入只受拉三维拉索单元,采用考虑几何非线性的子空间迭代法对黄河大峡水库下游某双索悬索桥自振特性进行分析,理论值与实测值能较好的吻合,说明该空间非线性有限元分析方法的正确性;进而将该桥与相同跨径和结构参数的单索悬索桥的自振频率、振型进行对比分析,结果表明双索悬索桥能有效提高桥梁一阶竖弯振动频率。最后,讨论恒载集度、加劲梁刚度、矢跨比等结构参数变化对双索悬索桥自振特性的影响,为双索悬索桥结构设计理论提供了动力性能方面的依据。     

大跨度悬索桥的基准索股调整

为提高大跨度悬索桥基准索股的施工精度,基于悬链线理论提出2种调索方法。一是根据控制点的里程和标高,计算调整基准索股的总无应力长度及对应主塔偏位和施工温度的跨中点理论标高,然后将该跨索股的理论无应力长度转换成该跨调整端索鞍处的有应力长度,即索长调整量的精确解,该方法由于考虑主塔偏位、基准索股的实际跨径和温度等的影响,计算精度高。二是基于悬链线线形方程推导出的中、边跨悬链线简化调索公式。将上述2种方法及传统的抛物线调索公式法应用于珠江黄埔大桥的基准索股的调索计算中,结果表明:对于中跨,悬链线简化调索公式的计算精度高于传统的抛物线调索公式,两者相差约3%;对于边跨,两者精度相差不大;两者相对于索长调整量精确计算法的误差均不超过5%,均可应用于实桥的调索分析。应用本文提出的2种方法进行珠江黄埔大桥基准索股的施工监控,最终取得了理想线形,验证了这2种方法的正确性。     

多跨连续梁桥跨结构的施工监控技术

将多跨桥梁施工控制的理论应用于沪宁城际轨道交通工程连续梁桥的实际施工过程,对施工期间的线型、应力等内容进行有力地控制和调整。结合施工过程中测得的各阶段主梁应力与变形数据,分析各施工阶段中主梁内力和变形与设计预测值的差异,提出修正对策,以协助施工单位安全、优质、高效地进行施工,并确保在全桥建成以后桥梁的内力状态和外形曲线与设计尽量相符。     

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。     

空间线形自锚式悬索桥体系转换施工技术

江心洲右汉大桥缆索系统为空间结构,体系转换过程中横桥向位移较大,通过对吊杆结构、张拉工装等的优化设计,施工过程的有序组织管理,以及张拉数据的精确测控,顺利完成了大桥复杂且关键的施工工序。一     

门型桥塔驰振气动干扰效应数值模拟

针对大跨径悬索桥施工期门型变截面桥塔的驰振问题,提出一种有限元与计算流体动力学CFD相结合分析变截面高耸结构驰振的实用数值方法。以东海某大跨径悬索桥北桥塔为例,运用该方法,考虑塔柱间的气动干扰效应,进行门型桥塔施工期典型工况的驰振性能分析。结果表明:纵桥向门型桥塔整体和其单根塔柱的驰振力系数均大于0,不存在驰振失稳的可能性;在横桥向,由于门型桥塔受塔柱间气动干扰效应的影响,其驰振性能与不考虑气动干扰时的不同,且倒角截面对门型桥塔驰振性能不利;矩形截面和倒角截面前柱的驰振力系数均大于0,后柱的驰振力系数均存在小于0的情况,且后柱驰振力系数的绝对值大于门型桥塔整体的驰振力系数绝对值;在进行门型桥塔施工期驰振分析时,当无横梁时,要重点研究后柱横桥向的驰振性能。     

外倾式非对称曲线拱桥力学特性分析

针对一座外倾式非对称钢箱拱桥,通过利用桥梁结构专业软件Midas/civil建立其空间杆系有限元模型进行整体受力性能分析,探讨主要受力结构拱肋、吊杆以及钢箱主梁的力学特点;并通过外倾角的改变研究分析了吊杆内力随拱肋外倾角改变的变化规律,对于完善该类异型拱桥的设计理论、工程施工,确保结构安全、设计合理等方面都有一定的参考价值。