混合组合梁斜拉桥施工期材料参数误差分析

斜拉桥施工过程中,由于施工工艺复杂、施工周期较长,材料参数误差不可避免。为明确材料参数误差对施工过程的影响,以澜沧江斜拉桥为依托工程,选取主塔刚度、桥面板自重和主梁弹性模量等材料参数误差为变量,通过有限元分析,研究其对主梁线形、桥面板应力和斜拉索索力的影响。研究结果表明:主塔刚度、桥面板自重对主梁线形的影响较为显著;桥面板自重对桥面板应力的影响较大;主塔刚度对斜拉索索力的影响明显大于主梁弹性模量等参数。因此,施工控制过程中,应将主塔刚度和桥面板自重作为施工控制的重点。     

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。     

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。     

矮塔斜拉桥上部结构构件刚度敏感性研究

以某在建矮塔斜拉桥斜拉索索力、主梁和桥塔内力、结构位移和结构基频等为评价指标,对矮塔斜拉桥索塔、主梁及斜拉索三者的刚度敏感性进行对比分析,并计算了3个主要构件的敏感性因子,提出三者刚度设计的次序安排,为同类矮塔斜拉桥的设计过程提供理论参考和设计参数.     

铁路矮塔斜拉桥结构参数敏感性分析

结合喀腊塑克特大桥工程实例,通过采用有限元软件Midas/Civil建立桥梁模型,对主梁混凝土容重、主梁刚度和锚下控制应力等三个结构参数进行敏感性分析,确定影响成桥阶段结构线形和受力状态的主要参数.得到了各参数变化时,成桥阶段下主梁竖向位移、主梁轴力、主梁弯矩和斜拉索索力的相应变化值.同时,计算结果表明:主梁混凝土容重和锚下控制应力为主要影响参数,主梁刚度为次要影响参数.所得结果可为该桥的施工监控提供参考.     

预应力砼部分斜拉桥施工监控技术研究

以一座2×80 m独塔单索面预应力砼部分斜拉桥的施工过程为对象,建立了以主梁线型控制为主同时兼顾斜拉索索力、主梁应力的监控体系,通过监控体系的实施,使桥梁得以高精度合拢,取得了满意的控制结果.     

主跨260m矮塔斜拉桥荷载试验研究

为分析和研究一座主跨260m的矮塔斜拉桥在设计荷载使用下的实际受力性能,对其进行了荷载试验,测试了主梁挠度、主塔偏位、主梁和主塔应力、斜拉索索力增量,以及在环境激励下桥跨结构的自振特性,并结合midas civil空间有限元模型的计算结果,将现场检测结果与理论计算结果对比。试验结果表明,该桥整体强度和刚度较好,受力合理,满足设计荷载要求。     

基于粒子群算法的斜拉桥恒载索力优化

为了优化斜拉桥恒载索力,将斜拉桥主梁与主塔的弯曲应变能之和作为目标函数,拉索索力、主塔与主梁的位移、应力等作为约束条件,建立斜拉桥恒载索力有限元模型,确定全桥各个单元内力、位移的高阶影响矩阵。利用罚函数法将目标函数与约束条件转变为无约束优化问题,利用粒子群算法找寻无约束目标函数的全局最优适应度,以此得出斜拉桥最优成桥索力。研究发现:粒子群优化算法能在给定约束条件下找寻结构最优状态,该方法简便、有效、实用性强,能降低人工调索的影响,容易获得接近真实成桥状态的索力。     

独塔无背索弯坡斜拉桥主梁施工技术

独塔无背索弯坡斜拉桥的结构受力复杂,在施工中主梁的施工方案对整个桥梁的建造起到关键作用。根据孝襄高速公路孝南互通匝道独塔无背索弯坡斜拉桥的主梁设计特点,采用塔梁同步施工的方案,对梁体架设详细方法和施工中的关键因素做了分析研究。该桥梁体架设中各项指标符合要求,节约了施工成本,也缩短了施工工期。     

大跨度组合梁斜拉桥成桥状态参数敏感性分析

为保证大跨度钢-混组合梁斜拉桥成桥后的主梁线形和结构各部位的受力均满足规范要求,以赤壁长江公路大桥为研究对象,考虑几何非线性因素建立有限元模型,对桥梁施工全过程进行仿真模拟.研究了成桥状态的主梁线形、控制截面应力、斜拉索索力对钢主梁的重量和弹性模量、桥面板的重量和弹性模量、拉索的弹性模量及温度误差的敏感程度.研究结果表明:钢主梁重量、桥面板重量、拉索弹性模量及温度误差对成桥状态结构行为的影响显著,而钢主梁弹性模量和桥面板弹性模量误差的影响较小.研究结果可为其施工控制中的误差修正、关键控制量确定等提供依据,也可为类似桥梁工程施工提供参考.     

支架施工的PC独塔斜拉桥偏差影响与调整

在考虑满足现场施工条件和施工安全要求的前提下，由于PC(预应力混凝土)斜拉桥施工时斜拉索分批张拉方式与实际设计存在差异，为消除结构线形与受力状态偏差，建立支架施工的PC独塔斜拉桥三维空间有限元模型。基于最小二乘法原理，通过调整索力与张拉时间使桥梁实际状态尽量与设计相吻合。研究结果表明：根据实际施工状态修正后的斜拉索索力、主塔与主梁位移及截面应力变化规律与原设计状态基本一致，塔柱顶部、线形偏差、主梁挠度与应力均满足规范设计要求；最小二乘法对于消除支架施工PC非对称独塔斜拉桥施工偏差效果较好。     

PC矮塔斜拉桥施工过程主梁内力测试与分析

根据矮塔斜拉桥的受力特点,介绍了梁体关键受力部位测点的布置方案。通过对实测应力值同设计理论值进行的对比分析,研究了该桥施工过程中的主梁受力规律。同时对该桥主梁应力横向分布规律和日照温差对主梁应力的影响规律进行了研究分析。     

基于能量法的独塔斜拉桥施工索力优化研究

为探究独塔斜拉桥施工期索力调整的优化算法,以某斜拉桥为研究对象,基于能量法建立了以斜拉索索力为自变量的数学优化模型,使用Matlab自带的遗传算法对其进行优化.结果表明:基于能量法构建的索力优化模型可避免求解复杂的影响矩阵,大幅提高计算效率;索力优化后,各索索力分布更均匀,同时斜拉桥各节段最大拉应力明显减小.     

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。     

曲线斜拉桥锚固点与支座偏移受力影响

曲率的影响使曲线斜拉桥受力复杂,可采用主梁锚固点偏移、主塔锚固点偏移以及支座偏移等特殊构造改善其力学性能。以龟韭沟大桥为例,采用有限元方法,分析了曲线斜拉桥主梁和主塔锚固点向曲线外侧、主墩支座向曲线内侧偏移对结构受力的影响。结果表明:曲线斜拉桥主梁和主塔锚固点及主墩支座偏移对曲线内外侧斜拉索索力差、主塔塔顶横向位移、主梁横梁弯矩的影响均呈线性趋势。     

曲线斜拉桥锚固点与支座偏移受力影响

曲率的影响使曲线斜拉桥受力复杂,可采用主梁锚固点偏移、主塔锚固点偏移以及支座偏移等特殊构造改善其力学性能。以龟韭沟大桥为例,采用有限元方法,分析了曲线斜拉桥主梁和主塔锚固点向曲线外侧、主墩支座向曲线内侧偏移对结构受力的影响。结果表明:曲线斜拉桥主梁和主塔锚固点及主墩支座偏移对曲线内外侧斜拉索索力差、主塔塔顶横向位移、主梁横梁弯矩的影响均呈线性趋势。     

聊城市湖南路无背索斜拉桥设计研究

聊城市湖南路大桥是一座无背索斜塔竖琴式斜拉桥.主梁采用超宽预应力混凝土结构,建成后宽幅将居同类桥型之首.无背索斜塔斜拉桥最大的特点是利用倾斜索塔的自重而不是背索索力来平衡主跨主梁的自重.介绍了湖南路大桥的主要设计特点及主体结构的施工方法,并对设计中遇到的一些关键性问题进行较系统的研究,有利于该桥型的进一步发展.     

钢拱塔斜拉桥动力特性影响参数分析

为研究钢拱塔斜拉桥的参数对其动力特性的影响.以西安富裕路沣河大桥(钢拱塔斜拉桥)为工程背景,分析了结构自重、刚度、有无纵向水平索、索力大小对该类桥梁动力特性的影响.其结果表明:自振频率随结构自重增加而逐渐减小,主梁自重对桥梁自振频率影响较大,钢拱塔自重次之,拉索自重影响最小.桥梁自振频率随结构刚度增大而逐渐增大,当刚度...     

某半飘浮体系独塔斜拉桥抗震性能研究

为研究半飘浮体系下独塔斜拉桥的抗震性能,以某全长415 m 的两跨组合梁斜拉桥为例,采用大型有限元分析软件Midas Civil,建立动力有限元模型,分别对其进行自振特性、反应谱和非线性时程分析,并评价其抗震性能。结果表明:仅设置竖向支撑的飘浮体系独塔斜拉桥一阶振型为塔梁纵飘,应在其纵桥向设置粘滞阻尼器以限制主梁位移;横桥向设置抗风支座的传统硬抗体系已经难以适应较大的地震烈度,必须采取有效的减隔震方案,以适当降低控制截面的地震响应。根据案例桥梁的结构特点,综合考虑各控制截面的地震响应,选取合适的阻尼参数,在桥塔和主梁间布置横向独立钢阻尼装置,并在过渡墩和主梁间布置弹塑性钢阻尼支座,该布置方式对大桥的减震效果最佳,证明此减隔震设计方案合理可靠。     

“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。