钢管拱桥拱肋斜拉扣挂施工工艺

斜拉扣挂系统独立成一套体系,使得扣挂系统与吊装系统都受力明确,互不影响,安全性高.扣挂系统分为扣塔塔架,张拉台座,扣索、锚索,锚索锚碇,缆风系统.扣塔采用圆钢管焊接而成,张拉台座利用工字钢和钢板焊接而成,扣索、锚索采用1 860 MPa φ15.24 mm高强度低松弛预应力钢绞线,锚索锚碇采用重力式和桩式地锚.     

悬索桥新型复合索鞍设计

虎跳峡金沙江大桥为主跨766 m的独塔地锚式悬索桥。由于取消了香格里拉岸的桥塔,中跨主缆仅通过索鞍支承、转向及散索后锚于锚碇,该索鞍不仅需具备主索鞍的支承功能,还需具备散索和纵向活动功能,其功能及受力要求均较高。结合该桥建设条件,提出一种主要由鞍体、辊子组、承板、格栅等构成的新型复合索鞍,其中,鞍体承担支索、转索和散索的作用;辊子组连接于鞍体与支墩之间,当中跨主缆缆力发生变化时,辊子发生滚动;承板布置在辊子组的顶面和底面,与辊子组接触;格栅预埋在支墩顶面,将索鞍传递的竖向荷载均匀分布到混凝土中。经有限元和试验验证,新型复合索鞍鞍体最大等效应力为151.8 MPa,辊子与承板之间的最大接触应力为578 MPa,受力满足设计要求。     

隧道锚成品索索导管安装精度控制技术

锚碇作为悬索桥最主要的受力部位,后期运营过程加劲梁及桥面系等恒载、风及车辆等活载通过主缆传递到锚碇锚塞体,金安金沙江大桥2根主缆恒载缆力为5.37×105 kN,最不利荷载组合下最大缆力为6.215×105 kN,锚塞体采用预应力锚固系统,其中预应力管道安装尤为重要。以金安金沙江大桥隧道锚为依托,重点阐述了预应力管道安装技术及注意事项,通过安装过程中的施工控制,保证后续预应力的安装及张拉质量。     

贵州花江北盘江大桥隧道式锚碇基础承载特性研究

以贵州六安高速花江北盘江大桥六枝侧隧道式锚碇为背景,采用数值分析的方式对隧道式锚碇基础进行承载特性研究,模拟围岩体与隧道锚间的相互作用,分析围岩体与隧道锚在缆力作用下的变形和应力,通过隧道锚变位特征、围岩体塑性区分布和锚塞体结构受力等3个方面来综合评价隧道锚基础承载力安全系数。结果表明,隧道锚在正常缆力作用下的变位值为1.5mm,随着缆力增大到4倍正常荷载时,变位值为5.9mm,在6倍~8倍设计缆力作用时隧道锚变位值由毫米级向厘米级量级变化;在6倍设计缆力作用下,围岩界面塑性区显著增加,显现出贯通的趋势,并向深部岩体延伸,在4倍设计缆力作用下,中间岩柱塑性区开始贯通,显现出纵向和横向的贯通塑性区;锚塞体在8倍设计缆力作用下最大主压应力达到13.14MPa,接近C30混凝土轴向抗压强度设计值,同时在4倍设计缆力作用下最大主拉应力达到1.27MPa,接近C30混凝土轴向抗拉强度设计值。北盘江大桥隧道式锚碇基础极限承载力建议取值为4倍设计缆力。     

大跨径钢筋混凝土拱桥扣锚索索力优化调整研究

扣锚索系统是上承式预应力混凝土拱桥挂篮悬臂施工过程中最重要的部分,扣锚索系统主要有塔架、扣索、锚索及锚碇组成,扣索、锚索的初拉索力直接影响着拱肋的结构内力及位移变化。本文基于重庆市某钢筋混凝土拱桥扣锚索施工,分析上承式预应力混凝土拱桥扣锚索挂篮悬臂施工过程中扣锚索索力主拱圈安全的影响,采用"零弯矩法"求解初拉索力,以悬臂节点应力为重要控制指标,使悬臂节点逼近零弯矩,通过反复迭代计算出最优初拉索力使主拱圈以轴向受压为主,保证施工过程中主拱圈在悬臂状态下的稳定性。     

大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态钢管应力优化研究

为了优化大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态主拱受力性能,提出了后拆扣索的新思路:在主拱圈合龙完成后对钢管采取继续保留扣索的措施,混凝土灌注完成达到强度后,再拆除扣索,钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对贵州大小井特大桥进行了分析研究。结果表明:如果混凝土灌注完成达到强度后再拆除扣索,与原方案相比,在成桥状态下拱肋上下弦钢管与管内混凝土的受力均得到改善,钢管应力值有所降低,管内混凝土应力值略有增加;在管内混凝土灌注前后扣索的索力值变化不大,扣索拉力值在允许范围内。因此通过该方法能够在一定程度上提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋截面的组合效率,改善主拱的受力性能。     

渡槽重力式锚碇承载性能分析

根据某渡槽出口岸平衡锚碇的结构形式及其工程地质条件建立三维数值模型,研究岩体、预应力锚索和锚碇体的应力和变形的响应。结果表明:1)平衡锚碇受力范围大部分集中在锚碇体表面,传递至锚碇深部的最大主应力并不明显;2)在附加荷载作用下,锚碇整体表现为以前缘岩坎为支点,后部向上转动的变形模式,锚碇及其围岩的位移均处于毫米级别,其最大值约为13 mm,位移影响范围较小。     

嵌入软岩的地下连续墙锚碇基础承载特性研究

传统的重力式锚碇基础设计不考虑围护结构对基础承载力的贡献,而地下连续墙作为围护结构由于自身的结构特性,会在锚碇基础的承载时发挥一定作用。针对虎门二桥东锚碇基础,采用有限元方法分析了施加缆力前后锚碇基础的承载特性,并对地下连续墙在锚碇基础中荷载分担比和锚碇最大水平位移的影响因素进行了研究。结果表明,缆力的施加导致锚碇基础的水平剪力和弯矩均迅速增大并重新分布,地下连续墙始终承担了一定比例的荷载;施加缆力后,锚碇基础和地下连续墙的内力的峰值点或拐点均位于强风化软岩层与中风化软岩层分界面处,地下连续墙嵌入中风化软岩层的部分发挥了较大承载作用;地下连续墙的墙厚对地下连续墙在锚碇基础中的内力比影响最大;岩层弹性模量和地下连续墙的嵌岩深度对锚碇最大水平位移控制作用影响大。     

钢箱拱桥扣锚索一体化施工控制简化算法研究

为研究钢箱拱桥扣锚索一体化施工中索-塔相互作用及其对主拱线形和扣锚索索力的影响问题,提出一种区分主被动索的扣锚索一体化施工控制简化算法.该算法结合扣锚索一体化施工中,拉索主动张拉和被动变形的受力特点,将索分为主动索和被动索,建立索-塔力矩平衡关系和索间变形协调条件,编制相应计算流程.采用该算法对某钢箱拱桥进行计算,结果...     

巫山大宁河特大桥拱肋斜拉扣挂法施工设计

结合巫山大宁河特大桥施工设计,提出对主拱圈采用扣、锚索系统斜拉扣挂法施工。通过优化扣塔端锚固设计,使各组扣、锚索力作用线全部交于扣塔中心线上。采用大吨位分组预应力锚索式锚碇进行锚索锚固,有效解决了复杂工程地质条件下锚碇布置的难题,同时减少了锚碇工程量和开挖工程量。     

柳州双拥大桥关键结构设计

柳州双拥大桥为(40+430+40)m单主缆钢箱梁悬索桥。除靠近桥塔侧设置5对斜吊索外,其余位置均为直吊索。主梁梁高3.5m,采用流线型扁平式封闭钢箱梁,中间设置纵隔板,纵隔板既作为吊点受力构造又作为顶推支点。桥塔为三角形截面,采用全钢结构。钢塔与承台采用拉压式钢混连接结构,桥塔上横梁采用格栅结构满足主缆竖向力传递需要。两岸锚碇均为重力式锚碇,现浇扩大基础,使用散索套分散主缆,有效减小了锚碇埋置深度。锚碇基坑开挖采用了帷幕止水、设置连续板墙加支护桩等措施。通过分区域对锚碇基底进行处理,解决了锚碇基底承载力不足的问题。     

桥梁锚碇预应力锚固系统数值仿真研究

由于预应力锚固系统结构和受力机理较为复杂,计算时通常对预应力施加进行简化,而使得该结构的计算精度不能满足工程实际的需要。文中以某大桥南锚碇预应力锚固系统为例,建立有限元三维预应力锚索模型,以杆单元降温的方式实现了全部65根锚索预应力的施加,再现了锚碇预应力系统的真实受力状况。得出在荷载作用下,钢筋最大拉应力为1.97 MPa,混凝土最大压应力为5.2MPa,均满足设计要求。     

重庆几江长江大桥主桥设计

重庆几江长江大桥主桥为176m+600m+140m的单跨悬吊钢箱梁悬索桥。全桥共布置2根主缆,主缆采用预制平行钢丝索股结构、新型缠包带除湿防护体系、预应力钢束锚固系统。主缆与加劲梁间共设49对吊索,吊索采用预制平行钢丝束股,其上、下端连接方式均为销接式。主索鞍鞍体采用全铸型结构,散索鞍鞍体采用铸焊结合的结构。加劲梁采用流线型扁平钢箱梁,梁高3m、宽33m。南锚碇采用重力式锚碇,沉井基础;北锚碇位于软岩区,采用型钢加劲复合式隧道锚碇。桥塔采用钢筋混凝土框架结构,基础采用分离式承台钻孔桩基础。     

刚性索悬索桥主缆张拉施工控制方法

为掌握刚性索悬索桥施工过程中桥梁真实的应力和线形状态,针对刚性索悬索桥的主缆在塔上张拉,其索力形成机理为主动受力的特点,研究计入主缆外包钢套筒、吊杆外包钢套筒作用的主缆张拉有限元法,并采用该方法对无应力索长控制法、张拉力控制法、塔顶有效索力控制法和跨中有效索力控制法4种主缆张拉控制应力方法确定的成桥状态进行比较。结果表明:无应力索长法与张拉力控制法的索力差距十分微小、主缆的存余有效索力与常规悬索桥模型的较为接近、成桥状态的变形最小,较利于结合构件安装线形的调整控制成桥线形。经有限元模拟和张拉控制应力修正,对某刚性索悬索桥进行了施工控制,结果表明实桥测试数据与理论计算符合良好。     

鹅公岩轨道专用桥主缆锚固区模型试验研究

重庆鹅公岩轨道专用桥为主跨600m的自锚式悬索桥,为研究其主缆锚固区的受力性能与传力规律,设计制作缩尺比1∶5的主缆锚固区节段模型进行静力试验,测试模型的应力与压缩变形,并将试验结果与有限元分析结果进行对比。结果表明:设计荷载作用下,主缆锚固区未出现开裂;加载至2.0倍设计荷载时,模型出现2条裂缝,裂缝最大宽度为0.15mm;试验加载过程中,主缆锚固区各构件的纵向应力随荷载增大均线性增大,结构处于弹性工作阶段;各构件纵向正应力由锚固横梁向结合段横梁纵向变化规律总体表现为先增大后减小;2.0倍设计荷载作用下,锚固区各构件压应力均小于混凝土抗压强度标准值,结构具有足够的安全储备。     

自锚式悬索桥“先缆后梁”施工临时锚碇方案研究

东莞东江南支流港湾大桥为主跨320 m的自锚式钢梁悬索桥,采用"先缆后梁"的方法施工。在上部结构安装过程中,主缆拉力通过临时拉索传递至临时锚碇,对临时锚碇的力学性能要求较高。为确保施工过程中桥梁结构受力安全、选取合适的临时锚碇方案,采用TDV RM2006软件建立施工阶段全桥模型进行力学性能分析,并采用MIDAS Civil 2017软件对独立锚碇、不增加桩径及桩数的结合锚碇、增加桩径及桩数的结合锚碇3种临时锚碇结构进行比选。结果表明:采用"先缆后梁"的总体施工方案可以满足上部结构安装要求,施工期间塔、梁、缆的强度、刚度均满足设计要求,临时拉索最大拉力24 720 kN。增加桩径及桩数的结合锚碇桩基最大弯矩3 394.6 kN·m,为3种方案中最小值,结构安全性较好;最大水平位移14.1 mm,比不增加桩径和桩数的结合锚碇刚度有较大提升,与独立锚碇相差不大。综合比较可知增加桩径及桩数的结合锚碇方案具有较好的安全性、经济性及施工便利性,且工期较短,因此最终选定该方案。     

郑万铁路梅溪河特大桥缆索吊装系统荷载试验研究

梅溪河特大桥是郑万铁路全线重点控制工程,为了验证梅溪河特大桥缆索吊装系统的安全性能,该文基于分段悬链线理论、滑移刚度法对缆索系统进行了验算;同时采用有限元软件对缆塔进行了验算;在缆索吊装系统投入使用前进行了荷载试验,试验中结合在线监测与离线监测方法,测量了承重索垂度和索力、塔顶偏位和缆塔应力、锚碇位移等。试验数据与理论计算值对比分析的结果表明:结合分段悬链线理论及滑移刚度法的缆索系统计算方法准确度高,计算结果可靠;锚碇偏置的特殊缆索吊装系统单线吊重时塔顶会有较大横向偏位,缆塔验算时需要考虑锚碇偏置的影响;该桥缆索吊装系统各部件强度、刚度与稳定性符合设计与规范要求。     

悬索桥的锚碇-锚跨单元研究及应用

为在悬索桥结构分析中精确计算锚跨索股的张力,建立了包括锚碇、散索鞍及锚跨索股在内的3节点组合单元,该单元精确考虑了锚跨内各索股的空间走向,满足索股与鞍座相切及节点间索股无应力长度不变两个重要务件,并能考虑锚碇的沉降对锚跨索股索力的影响.假定成桥状态锚跨索股张力的合理分布模式后,根据散索鞍的自立平衡条件及锚跨索股与散索鞍...     

斜拉索辅助人行悬索桥总体设计

宁德市人行悬索桥计算跨径为311.5 m,采用斜拉索辅助桥面主缆受力结构体系。斜拉索主塔纵桥向间距191 m,横桥向采用外圆内方造型。桥面系通过纵向主缆与纵、横梁联合受力,纵、横梁固定在主缆上。人行道板采用防腐木板。桥梁施工顺序为锚碇及主塔基础及塔身、主缆、纵横梁、风缆、桥面防腐木及栏杆,然后斜拉索施工。考虑施工过程,采用桥梁专用有限元软件Midas/Civil 2019,构建了全桥计算分析模型。计算结果表明:桥梁结构整体刚度大,各构件受力合理,应力与活载下变形均满足相关规范规程要求。     

基于索梁组合结构的悬索桥锚跨段索力修正算法

在悬索桥锚跨段索力测试中,传统的振弦法将锚跨段索振动看作为理想弦振动,忽略了锚跨段拉杆的抗弯刚度,带来了较大的索力测量计算结果误差。为了求解更加精确的锚跨段索力值,保证悬索桥主缆索力监控的精确性、成桥阶段主缆线型的准确性和吊索索力的均匀分布,通过分析索梁组合结构模型,建立了锚跨拉杆与锚跨主缆的索梁组合力学模型,运用主缆振动频率的索力计算方法,运用Hamilton变分原理推导提出悬索桥锚跨段,锚跨拉杆与锚跨主缆的索梁组合结构的索力修正算法。分析了锚跨拉杆与索连接处的边界条件问题,保持索梁连接处为铰接状态,不改变边界条件的物理属性。基于Mathematica数学计算软件上,设计求解程序并求解索梁组合结构振动矩阵方程,得出对应索梁组合结构频率的索力值的数值解。通过对比分析数据理论计算、有限元分析软件及恩施水布垭清江特大悬索桥实际工程实例测量结果,来验证考虑悬索桥锚跨段拉杆的抗弯刚度修正算法的合理性。研究结果表明:相对于传统的索力测试简化算法,运用索梁组合结构推导的锚跨段索力计算公式,可以更准确地表达索力、锚跨拉杆抗弯刚度和索力基频之间的关系,进而减小因为拉杆抗弯刚度所带来的索力计算结果的误差,得到更加符合实际主缆张拉状态的索力值。