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。     

四索面双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数影响性分析

为了解双塔联体分幅斜拉桥施工控制参数对结构的影响,结合滨海新城曹娥江大桥主桥(主跨300m的四索面双塔联体分幅斜拉桥)工程,采用有限元法分析了考虑两幅桥不同步施工、边跨现浇段支撑刚度以及施工过程斜拉索垂度等参数下结构的内力和线形。结果表明:两幅桥彼此独立时,左右幅不同步施工对结构内力和线形基本无影响;两幅桥不同步施工对塔顶纵向位移、中跨主梁竖向位移以及边跨索力有一定影响,主梁边、中跨合龙误差分别可达7mm、10mm;边跨现浇段支撑刚度对施工过程以及成桥状态的内力和线形均有明显影响;长悬臂施工状态,主梁混凝土浇筑一半时,斜拉索垂度对结构内力和线形的影响显著。     

关于A矮塔斜拉桥施工控制关键技术探讨

矮塔斜拉桥施工中主梁线型、应力及索力是控制的关键点,对其施工监测是十分有必要的。依托A矮塔斜拉桥实例,对主梁线型、应力及索力实行监测、数据采集,通过对比实测值与理论值及时优化控制,从而达到施工控制的目的,确保施工质量。     

六塔斜拉桥主梁制造阶段参数敏感性研究

为揭示大跨度多塔斜拉桥主梁制造参数对其结构力学行为的影响,并确定主梁关键敏感性参数对主梁成桥线形和拉索索力的影响情况。以嘉绍跨江大桥为研究对象,基于几何控制法的基本原理,建立考虑几何非线性效应的施工全过程有限元模型,根据主梁关键制造参数的误差统计结果,对比分析主梁制造参数变化对多塔斜拉桥力学行为的影响。结果表明:主梁自重和梁长参数变化时,对主梁成桥线形和拉索索力具有较大影响;主梁夹角参数变化时,对主梁成桥线形和拉索索力影响较小,但对主梁和索塔内力影响较大;在多塔斜拉桥中,当其中某塔主梁关键参数发生变化时,不仅对该塔的结构力学行为产生影响,而且对相邻各塔的结构力学行为均有一定程度的影响。     

大跨径斜拉桥悬臂施工线型控制技术研究

大跨径斜拉桥主梁悬臂施工线形控制是保证斜拉桥顺利合龙的重中之重,也是保证桥梁宏观质量控制的关键及桥梁建设的安全保证。同时,施工过程中影响因素多,也使得线型控制一直是施工重点、难点。以飞云江跨海特大桥为例,将现场施工控制方法和理论计算结合,通过施工过程中对斜拉索索力、位移、以及应力应变等波动量情况与理性状态下计算结果相比较,得出设计参数的误差量。然后通过分析带入影响参数计算后的已完成梁段情况,采取合理的预测方式对剩余梁段的状态变量进行误差预测。最后根据识别的影响参数的误差,以合龙状态结构控制截面内力和主梁线型,主塔偏位为主要控制点,对索力进行最优控制,求出调整值,使桥梁线型达到理想状态;此方法相对于传统方法具有更加精确、高效的特点。     

独塔单索面曲线斜拉桥主梁施工过程力学分析

详细分析了某曲线斜拉桥的施工过程中各阶段的主梁线型及关键截面的应力变化,并与施工过程力学分析结果作了对比。结果表明:转体部分主梁施工过程中实测线型与理论计算值吻合较好;关键截面平均应力及单测点应力均满足施工过程中控制应力的设计和规范要求;转体后通长束的张拉实现了主梁结构良好的连续;整桥主梁线型平顺,满足设计及规范要求;成桥阶段各截面应力水平合理,表明该斜拉桥各施工阶段的质量控制较好。     

斜拉桥梁重偏差对结构力学性能的敏感性分析

结合实体工程,分析了斜拉桥主梁梁重施工偏差对桥梁结构力学状态的影响程度,探讨了梁体施工节段重量偏差对成桥后主梁与索塔线形、内力状态及拉索索力的影响。结果表明,主梁梁重偏差对主梁成桥线形、索塔成桥塔偏的影响较大,在结构计算、施工监控时需根据施工情况及时调整结构容重参数,避免因结构计算失真造成施工质量问题。     

非对称组合梁斜拉桥转体施工敏感性分析

为研究影响非对称组合梁斜拉桥转体施工结果的具体因素,以某非对称钢混组合梁斜拉桥为研究背景,采用有限元软件对其进行参数敏感性分析,重点研究施工支架刚度、斜拉索初始张拉力以及平衡配重对结构施工过程内力和线形的影响。结果表明：1）支架刚度对斜拉桥落架后的主梁内力影响很小;2）增大初始张拉力能够减小主梁跨中处的弯矩,但同时会增大塔根处主梁的弯矩,适当调整初始张拉力可以减小主梁脱离支架后的位移以及两侧中跨悬臂端位移差;3）过大的配重线极度会增大边跨负弯矩,可能成为控制设计的因素,但适度的配重重量可以减小主梁跨中悬臂端的下挠。     

浏阳河洪山大桥异形斜拉桥主梁空间受力及稳定性分析

采用空间剪力柔性梁格离散桥面结构，建立了大悬臂钢脊骨箱梁主梁－混凝土桥面组合截面徐变内力重分布计算的初应变法，编制了模拟无背索斜塔异形斜拉桥施工过程和使用阶段的空间内力及稳定分析程序，以此为基础，分析计算了长沙市环线浏阳河洪山大桥无背索斜拉桥主梁内力分布规律，徐变内力重分布对结构内力分配的影响，结构的整体稳定性安全系数等，为该桥的设计施工提供了依据。     

丽水紫金大桥斜拉桥主梁施工测量控制

以丽水紫金大桥斜拉桥为例,介绍斜拉桥主梁线型的控制,以及主梁索导管、锚箱、挂篮弧形垫板的定位及计算,并且总结施工中的经验教训,以期为同类型的桥梁施工提供有益的借鉴。     

基于自动无线监测系统的斜拉桥转体施工监控

斜拉桥成桥状态的主梁线形及结构内力作为施工验收的主要衡量指标,与所采用的施工方法和安装程序息息相关。为分析施工偏差,针对施工过程中斜拉桥的结构内力和变形状态控制,以郑万铁路上行联络线特大桥上跨徐兰高铁斜拉桥为背景,借助传感器系统、数据采集系统、数据通讯和传输系统及监控中心建立自动无线监测系统,实现施工过程中主梁线形、关键截面应力与索力的实时监测,并将实测结果与理论计算结果进行分析对比,以及时进行安全度评估和调整,保证结构始终处于安全状态,确保转体过程的连续性,最终使得成桥状态的主梁线形与结构内力接近理想状态。     

基于影响矩阵法的非对称独塔斜拉桥索力优化

非对称独塔斜拉桥结构新颖,造型独特,在外荷载作用下的变形及受力规律与常规斜拉桥不同。斜拉索能通过千斤顶主动施加张拉力改变主梁受力条件,改变主梁和主塔的线形及主梁的受力性能规律。因此非对称独塔斜拉桥在设计、施工及运营过程中的索力控制十分关键。该文以珲春大桥为背景,采用Midas建立了斜拉桥的空间有限元模型,以主梁及主塔的弯曲和拉压应变能最小为目标函数,采用影响矩阵法,进行了成桥索力优化,同时考虑施工过程对结构产生的内力进行分析。结果表明:影响矩阵法在非对称独塔斜拉桥成桥索力优化中效果良好。     

武汉长江二桥斜拉桥的边跨与中跨合拢

介绍了武汉长江二桥斜拉桥边跨与中跨的合拢施工、结构体系转换和主梁线型控制措施。     

非对称独塔斜拉桥张拉方案比选

非对称斜拉桥结构新颖,造型独特,其受力性能不同于一般斜拉桥。斜拉索的张拉方式及张拉值不同,施工过程及成桥运营阶段主梁和主塔产生的内力及位移值也会不同,为了更加具体深入地研究不同张拉次数及张拉值对非对称独塔斜拉桥产生的影响,该文以珲春大桥为研究背景,利用Midas/Civil软件建立空间有限元模型,采用正装迭代法模拟施工过程,通过改变施工过程中斜拉索的张拉次数和索力控制值,对主梁和主塔的内力及位移值进行分析比较,选出最优张拉方案,加快了施工进度,节约了施工成本。     

大跨度斜拉桥桥面吊机拼装施工安全控制研究

大跨度斜拉桥钢箱梁常采用桥面吊机悬臂拼装施工方法,吊装过程通常为高空作业,保证此法施工过程的安全极为重要。为了研究大跨度斜拉桥主梁在使用桥面吊机悬拼时的安全性,为此类桥的安全施工提供理论依据。本文以某大桥为工程背景,首先采用大型有限元计算软件对桥面吊机的结构内力进行仿真分析,得到桥面吊机关键部位的内力分布特点;然后介绍了大桥主梁使用桥面吊机悬臂拼装的施工过程,并对施工过程中关键部位的应力、主梁姿态进行监测,最后给出采用桥面吊机拼装施工的相关安全性措施,相关结论可为类似项目提供参考。     

混合梁斜拉桥塔梁同步施工中主塔偏位影响因素分析

塔梁同步施工方法在混合梁独塔斜拉桥领域运用和研究较少。为分析塔梁同步施工时主塔、主梁线形及内力状况,探究斜拉索张拉次序、张拉力及主塔温度变化对主塔偏位的影响,以岳口汉江特大桥为工程依托,采用Midas/Civil有限元软件建立三维空间有限元模型,对混合梁斜拉桥塔梁同步施工全过程进行模拟。研究结果表明:采用塔梁同步的施工方法能够保证桥梁成桥状态下主梁线形及主塔主梁内力在安全范围内;斜拉索张拉次序及级数对主塔偏位影响明显,对比分析多种张拉方案,主塔两侧拉索同步分4级张拉能够保证斜拉索张拉过程中主塔偏位较小,主梁内力较合理;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。     

两种施工方法对矮塔斜拉桥力学性能对比分析

斜拉桥施工常用的两种方法为塔梁同步施工和先塔后梁施工。以某大跨不对称T型刚构矮塔斜拉桥为研究背景,分别建立塔梁同步施工和先塔后梁施工模型,对比分析两种施工方法拉索索力、主梁内力及挠度的差异,并分析产生差异的原因。结果表明,塔梁平行施工时长索受力较小而短索相对较大;先塔后梁施工主梁弯矩及挠度大于塔梁同步施工主梁弯矩及挠度,但两种施工方法主梁轴力基本相同。     

曲线斜拉桥辅助墩位置影响分析

曲线斜拉桥是主梁呈曲线的斜拉桥。其兼具弯梁桥和斜拉桥的受力特点,主梁在承受弯矩、剪力作用的同时承受了较大的扭转作用,受力复杂,具有高度空间性。以刚果共和国布拉柴维尔主跨为285m的曲线斜拉桥为工程背景,基于有限元分析方法,通过改变曲线斜拉桥的辅助墩位置,以探究不同辅助墩的位置对结构受力性能的影响规律,主要研究对象包括主梁弯矩、扭矩、剪力和轴力,支座反力等,研究结果表明辅助墩位置距主塔距离越大,最大双悬臂阶段主梁内力状态则更为复杂,而成桥阶段主梁内力状态更为合理。研究结果可为曲线斜拉桥的设计提供参考。     

寒区独塔斜拉桥支架施工控制过程仿真分析

斜拉桥施工中关键点之一就是通过索力调整来实现理想的几何线形和合理的内力状态。该文以安邦河斜拉桥为研究对象,针对其结构特点和施工方法,进行了施工控制过程仿真分析。通过确定各阶段索力,控制施工过程中结构受力及主梁线形,并考虑温度变化产生的影响,为该桥的施工控制提供依据。     

独塔斜拉桥参数敏感性分析

为了对独塔斜拉桥的施工进行监控,通过比较各设计参数在成桥时对主梁挠度、拉索索力和主梁应力的影响,分析了独塔斜拉桥各设计参数的敏感性。得出独塔斜拉桥主要设计参数有：主梁容重值、主梁超方量、拉索索力值;而主梁弹性模量和拉索弹性模量对成桥状态影响不大。通过修正独塔斜拉桥的主要设计参数,同时忽略次要设计参数的影响,对湖北省仙桃汉江大桥的施工进行控制。成桥测试结果表明：拉索索力状况良好,相对误差在5%以内;主梁、主塔应力状况良好。