斜拉桥配索设计的要点

斜拉桥属于高次超静定结构，从设计到施工较一般梁式桥复杂的多，在很大的技术程度上都涉及到配索设计的重要问题。通常设计中先要拟定一个合理的成桥状态，再根据优化的施工工艺确定合理的施工状态。所谓合理的成桥状态指斜拉桥在结束施工后，在所有恒载作用下使构件受力达到理想状态。梁、塔弯曲应变能最小。斜拉桥合理成桥状态实际是按施工过程来确定各索初张力的过程。精确合理的成桥状态可先不考虑施工过程，根据成桥状态的受力图式计算，然后按施工过程将配索的张拉程序逐个细化，其分析方法有简支梁法，刚性支撑连续梁法。     

金州湾大桥主桥120＋120m斜拉桥施工监控

斜拉桥施工监控就是控制施工过程中和成桥状态时结构的内力和线形,以使斜拉桥的成桥状态充分满足设计要求.以金州滨海大桥工程施工监控为背景,主要介绍了施工监控的过程,对施工过程采取了仿真模拟计算并对结果进行了分析.     

某斜拉桥合理成桥状态模拟分析

探讨了斜拉桥成桥状态分析所涉及到的一些概念及分析思路,采用大型通用有限元程序Midas/Civil,利用零位移法对某斜拉桥进行合理成桥状态分析,得到了成桥状态的线形、弯矩及斜拉索的索力。     

大跨度斜拉桥施工控制

为了保证成桥后的结构内力和变形状态符合设计期望值,必须对斜拉桥的施工过程实施有效的施工控制。从施工控制的目的、影响施工控制的因素、斜拉桥自适应控制方法三个方面介绍了斜拉桥的施工控制,为斜拉桥的施工提供了参考。     

“花瓣式”异形斜拉桥结构受力影响因素敏感性研究

为了减小"花瓣式"异形斜拉桥结构成桥状态结构受力和变形受施工误差的影响程度,以西安市富裕路沣河大桥为项目依托,通过分析容重、拉索弹模、拉索初张力、体系温度等影响因素变化对结构受力的敏感性程度,从而保证斜拉桥合理成桥状态与目标状态的精度要求。计算结果表明:体系温度、拉索力和结构容重对"花瓣式"异形斜拉桥成桥状态主梁挠度、主塔变形、拉索索力、拱脚及钢主梁截面应力影响较大,为敏感因素;拉索弹模对上述指标的影响程度较小,为非敏感因素;沣河大桥实际工程应用表明研究成果能够有效减小施工过程误差对成桥状态的影响程度,可为其他"花瓣式"异形斜拉桥在设计、施工中的结构敏感性研究提供有益参考。     

结合影响矩阵的正装迭代法在优化施工索力中的应用

在斜拉桥施工控制中,为了达到设计成桥状态目标,需要对施工索力进行计算和调整。以国内弯道半径最小的斜拉桥为例,引入影响矩阵,通过迭代消除不闭合问题,从而可使施工索力得到优化,达到预先设定的成桥内力和线形。实例证明,该方法在斜拉桥施工控制中具有较好的精度和分析效率,可减少计算过程中受过多不确定因素的影响,对于解决类似的问题有较大的参考价值。     

温度对矮塔斜拉桥成桥状态影响研究

为了得到更合理的成桥状态并进行施工控制分析,通过Midas/Civil有限元软件,建立了一座双塔三跨矮塔斜拉桥模型,分析了不同环境温度和截面温度梯度对矮塔斜拉桥成桥后的内力与变形的影响。研究发现:温度作用对矮塔斜拉桥成桥主梁应力、主梁刚度和索力均有影响。桥梁有索力区主梁刚度受环境温度影响明显,温度变化对主梁刚度影响较小;相对于主梁上缘,主梁下缘应力对温度变化更加敏感。不同温度工况下,斜拉索中跨区域索力变化比边跨大,端斜拉索索力受温度作用影响严重。最后,结合温度作用对桥梁内力和变形的影响,给出了桥梁设计和施工监控建议,为矮塔斜拉桥施工控制提供一定参考。     

斜拉桥施工控制概述

斜拉桥的建设中随着桥梁跨径和结构柔度的增大，尤其是预应力混凝土斜拉桥，材料特性和结构自重和预测计算有较大差距，由于施工中的误差的逐步积累，最终导致成桥后的状态与预先设计的最优应力和线性状态相差较大。因此，大跨径斜拉桥在施工控制上的问题越来越受到重视，国内外学者已经尝试把现代控制理论应用到桥梁施工控制中来。本文简单介绍现代控制理论的基本原理以及斜拉桥施工控制的技术现状及发展方向。     

基于灰色预测理论的多塔斜拉桥施工监控方法研究

斜拉桥施工过程中若不对临时结构的内力及线形状态进行有效控制,将因误差的累积导致施工结束时整体结构的受力及线形严重偏离设计成桥状态,使得桥梁成桥时无法实现设计的最优状态从而影响结构的可靠性和美观性。常规混凝土斜拉桥的施工过程控制主要有最小二乘方法及卡尔曼滤波法。以钢主梁多塔大跨度斜拉桥作为工程背景,提出基于灰色预测理论的多塔大跨度斜拉桥施工过程控制方法,并将其用于此桥施工过程中初始索力等施工参数的理论计算,并运用此方法对由于温度、材料容重等因素的偏差对桥梁成桥状态的影响进行预测。实践表明运用灰色预测控制方法能高效地实现多塔钢主梁斜拉桥的施工过程控制并能保证桥梁合理成桥状态的实现。     

大跨度混合梁斜拉桥参数敏感性分析

为了提高大跨度混合梁斜拉桥的施工控制精度,通过计算比较梁重、斜拉索张拉力、斜拉索的刚度等设计参数在成桥时对主梁挠度、主梁应力和索力的影响程度,分析了各设计参数的敏感性．计算结果表明,大跨度混合梁斜拉桥主要设计参数有梁重和拉索张拉力,而索的刚度对成桥状态影响不大．通过修正主要设计参数,同时忽略次要设计参数的影响,对荆岳长江公路大桥进行施工控制．成桥测试结果表明,拉索索力与成桥线形状况良好,均在误差控制允许的范围内,其中索力误差小于5％,主梁标高偏差小于65mm．     

独塔空间扭索面-全漂浮体系斜拉桥桥塔施工控制研究

桥梁施工质量判断标准是该桥最终成桥状态与设计最终成桥状态的偏离程度,其偏离程度主要由施工过程中的施工误差因素决定。桥梁施工监控的主要任务:根据实际施工工序进行桥梁有限元仿真分析,为桥梁提供相关施工数据,并在施工过程中,不断监测施工过程实际数据,对理论与实际数据进行对比分析,对已有的施工误差进行及时纠正,通过已纠正的参数,对有限元仿真模型进行修正,并对后续施工进行预测,使得最终成桥状态下的线形以及应力达到设计要求。以太原市摄乐大桥为例,该桥为四跨连续全漂浮体系扭索面斜拉桥,结构复杂、施工控制难度大,为确保施工质量,先对该桥进行有限元分析计算,制定出合理的施工控制方案,为相似类型桥梁施工控制提供借鉴。     

独塔无背索实训斜拉桥设计

无背索斜拉桥结构形式新颖,造型优美,近年来在国内外逐步兴起。以石家庄铁道大学铁道实训基地内独塔无背索实训斜拉桥建设为工程背景,重点研究1-32m独塔无背索实训斜拉桥的设计方法与设计过程。由于桥梁荷载特殊,设计时并无可直接依据的规范,只能参考现行相关铁路、公路桥梁设计规范进行设计研究。拟定了桥梁的结构形式与结构尺寸,借助midas Civil有限元分析软件,采用先建立成桥模型再确定施工阶段索力的方法,对无背索斜拉桥成桥状态及施工过程进行仿真模拟,对计算结果进行分析,桥梁满足参考规范要求,可以应用于教学与科研工作。     

独塔PC斜拉桥施工监控中参数敏感性分析

为对独塔PC斜拉桥进行更有效的施工监控、准确把握施工过程造成的偏差对成桥状态的影响,需对桥梁施工过程中各可变参数对成桥状态影响的敏感性进行分析。以一座独塔PC斜拉桥为例,对桥梁模型中结构参数进行了敏感性分析,分析了桥梁结构自重、预应力损失等因素对成桥状态的影响。分析结果表明主梁自重变化、预应力损失和环境相对湿度变化对桥梁成桥状态影响较大,而环境温度变化对桥梁成桥状态的影响较小。     

计入几何非线性影响的斜拉桥施工索力的确定

考虑缆索垂度效应、加劲梁的梁柱效应及节点大位移效应等几何非线性因素对大跨度斜拉桥施工索力的影响，模拟正装和虚拟退拆施工过程，建立了施工索力计算的继承与迭代关系．利用通用有限元程序，建立斜拉桥全桥三维有限元模型，合理划分荷载步和荷载子步，通过倒拆正装反复迭代，得出了施工索力及相应的成桥线形．使用最小二乘法修正倒拆与正装之间的差值，有效地计入了几何非线性的影响，使斜拉索满足成桥状态所要求的索力并使主梁以要求的精度接近理想的成桥线形．     

拱形斜独塔斜拉桥支架施工过程仿真分析

针对拱形斜独塔斜拉桥的结构形式和受力特点,结合工程实例,借助MIDAS有限元软件建立空间有限元模型,根据各施工阶段的结构体系和荷载状况,正确地模拟出各施工过程,对成桥索力进行施工仿真分析,以控制成桥线形的变化,使结构内力分布处于较优状态并满足设计和现行规范要求。     

斜拉桥施工阶段索力调整的"两步到位法"

根据斜拉桥结构特性和施工控制的需要,提出施工阶段索力调整的"两步到位法",即首先模拟斜拉桥实际施工过程,计算出初始张拉索力,然后建立初始索力和主梁内力的数学模型,以成桥时主梁弯矩为控制目标,以最小二乘法优化出成桥时最终索力,保证了结构受力合理和结构安全.     

系杆拱桥吊杆张拉施工控制方法

基于差值迭代法与无应力状态法原理,提出一种系杆拱桥吊杆张拉控制的计算方法.该方法以设计吊杆成桥内力状态为目标,建立一次成桥计算模型,采用差值迭代法计算合理吊杆张拉力值,以使得成桥状态符合设计要求,以此得出成桥状态吊杆的无应力索长;然后按实际施工步骤建立施工阶段模型.采用无应力状态法.以各吊杆无应力索长来指导吊杆到住张拉...     

斜拉桥塔梁同步施工控制技术的研究

塔梁同步施工技术不拘泥过去先主塔后主梁的施工方法,采用塔梁同时施工,在多座斜拉桥中得到了验证。以绥芬河斜拉桥为例,对采用同步施工技术桥梁的成桥线型内力合理性以及经济效益合理性进行了分析;指出在斜拉索张拉过程中,由于主塔尚未完全施工完毕,塔根处的压应力储备较少,为确保施工过程中主塔的安全,在施工控制时必须对主塔两侧的斜拉索索力引起格外的注意,保证主塔两侧索力基本一致。绥芬河斜拉桥得益于塔梁同步施工技术安全顺利地实施了转体,成桥后的线型、内力合理。     

非对称斜拉桥成桥平衡状态参数设计计算

非对称斜拉桥常见于跨越大型通航孔和地形受限处, 为保证整体平衡的要求, 需要对边跨作出特殊的设计, 文章建立 15 个变参数斜拉桥空间有限元模型, 通过变化边跨设计, 并采用统一的索力优化方法使斜拉桥满足成桥状态塔直梁平的要求。 对成桥状态各模型的主梁弯矩、 主塔弯矩、 拉索索力等结构进行分析。 结果显示, 在非对称较强的斜拉桥下, 增加边跨的单位压重, 对结构整体平衡状态最为有利。 在桥梁方案阶段, 对非对称斜拉桥结构形式作出总体规划, 对后期实施有较强的指导作用。     

绥芬河斜拉桥塔梁同步施工控制理论

绥芬河斜拉桥就是采用塔梁同步施工的方法,对采用同步施工技术桥梁的成桥线型内力合理性以及经济效益合理性进行了分析;指出在斜拉索张拉过程中,由于主塔尚未完全施工完毕,塔根处的压应力储备较少,为确保施工过程中主塔的安全,在施工控制时必须对主塔两侧的斜拉索索力引起格外的注意,保证主塔两侧索力基本一致。绥芬河斜拉桥得益于塔梁同步施工技术安全顺利地实施了转体,成桥后的线型、内力合理。