地锚式独斜塔斜拉桥地锚箱位置的参数研究

以贵州省内已建成的地锚式独斜塔斜拉桥为研究背景,运用有限元分析软件MIDAS-CIVIL建立有限元模型,对地锚箱位置进行参数分析。不同地锚箱位置,必然对斜拉桥的主梁内力、挠度和塔顶侧移等产生不同的影响。同时从力学角度分析了地锚索的材料用量,引入材料单价,得到地锚索的材料总造价,并对地锚箱位置进行优化分析。分析结果表明:地锚箱位置对结构静力特性及地锚索材料用量有很大的影响,且其合理位置控制在0.50~0.65的主跨长度时结构的受力性能和经济性较优。     

多塔单索面波形钢腹板斜拉桥荷载试验研究

为分析和研究波形钢腹板单索面斜拉桥在自身恒载和设计使用荷载作用下的实际受力性能,以某多塔单索面波形钢腹板斜拉桥荷载试验为背景,建立全桥三维有限元仿真模型,阐述荷载试验的内容及方法,对大桥的静、动力特性进行分析研究。针对单索面体系、主梁单箱五室波形钢腹板的特点,对正应力分布情况、剪力滞效应及箱梁扭转程度进行重点分析。试验数据表明:大桥主梁挠度、应力、斜拉索索力及主塔偏位等参数满足规范要求。     

双索面矮塔斜拉桥主梁空间计算分析

混凝土矮塔斜拉桥主梁多选用单箱多室截面,其箱室的布置受索塔位置的影响,长山大桥采用双塔双索面,其主梁的形式不同于常规的单箱多室截面,采用扁平流线型截面。本文计算分析了长山大桥主梁在成桥阶段下的受力状态,对此类截面主梁的受力特点进行了初步探讨。     

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。     

双缆悬索桥的静力特性及其关键影响因素

双缆悬索桥体系是一种适用于大跨度多塔悬索桥的结构体系，为了对该类悬索桥体系的受力特性开展深入研究，基于有限元方法对其静力特性以及关键设计参数的影响效应进行对比分析. 首先以一座典型的单缆多塔悬索桥为参照，选定双缆多塔悬索桥的关键设计参数，建立两类多塔悬索桥的有限元模型；其次基于所建立的有限元模型，对比分析两类多塔悬索桥体系的竖向刚度差异；最后研究双缆悬索桥体系，边主跨比、中塔刚度、恒载分配比和矢跨比等关键设计参数对于中塔塔顶主缆总的不平衡力、中塔塔顶最大纵向位移以及主梁跨中最大挠度的影响效应. 研究结果表明:相比单缆多塔悬索桥，双缆多塔悬索桥能够有效提高结构的竖向刚度，同时大幅减小中塔塔顶主缆总的不平衡力；减小边主跨比对双缆结构体系竖向刚度和塔顶主缆总的不平衡力的影响较小；增大中塔刚度可以显著提高双缆结构体系的竖向刚度，但是中塔塔顶主缆总的不平衡力有较大幅度的增加；恒载分配比例取为1.0～2.0时，双缆结构体系的中塔塔顶位移及主梁跨中挠度较小；减小顶缆矢高或者增大底缆矢高均可以显著提高双缆结构体系的竖向刚度，有效减小主梁跨中挠度和中塔塔顶位移.      

斜塔斜拉桥的力学分析

斜塔斜拉桥是一种新型桥梁结构形式,该桥型结构特殊且受力复杂,主要是通过塔的倾斜来平衡桥面恒载和活载。通过一般斜拉桥的分析理论来分析斜塔斜拉桥,其关键是考虑主塔的倾斜,进一步通过对斜塔的受力分析,得出斜塔斜拉桥的力学分析方法。     

中央索面混凝土斜拉桥单箱五室超宽主梁的局部应力分析

西江大桥为主跨320m的双塔中央索面预应力混凝土斜拉桥,桥塔位于主梁的中间,主梁采用大悬臂单箱五室预应力混凝土主梁,该桥在结构特征和受力特点上具有一定的新颖性和复杂性.文中建立了塔-梁处的主梁的三维有限元模型,重点分析在主梁根部最大轴力作用下,塔梁相交处的主梁、斜拉索的第一个锚块、边/中纵隔板的局部应力分布特征.     

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。     

大跨斜拉桥桩基础模拟方法分析

以广州某中央双索面混凝土斜拉桥为工程背景,运用Midas Civil软件建立有限元模型,分析主塔桩基础模拟的3种方法:直接固结法、六弹簧模拟法和m法对主梁沉降、临时限位挡块受力和主塔沉降的影响。通过分析对比,得出结论:直接固结法模型计算的结构整体刚度偏大且对结构位移估计不足,计算出的主梁沉降较小,且临时限位挡块受力过大,主塔沉降不符合实际;六弹簧模拟法能够较合理地模拟塔底的约束情况,主梁沉降和临时挡块受力较合理,主塔沉降符合实际;m法模型能较详细地考虑桩基与桥梁结构的共同作用,并且能够反映桩土的共同作用,计算结果与六弹簧模拟法相近。因此,对于常规设计和计算,建议采用六弹簧模拟法。     

地锚式大跨径预应力混凝土斜拉桥的抗震设计

目前对大跨桥梁,尤其是缆索类大跨结构,如斜拉桥、吊桥等的抗震设计尚无成熟的规范。针对主跨４１４ｍ的郧驻汉阳公路大桥的设计,介绍了地锚式大跨径ＰＣ斜拉桥抗震设计中跨中接头设计、主塔处主梁横向限位支座的减振设计、合理的预应力体系及普通筋配置、局部设计等措施,说明其抗震设计机理。     

沈阳市蒲河盛京斜拉桥设计

介绍沈阳市蒲河盛京斜拉桥的总体设计和结构计算.桥梁结构型式为单跨单索面双背索独塔全钢斜拉桥,桥塔、地锚以及斜拉索锚箱的设计较具特色.     

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。     

连续超大跨悬索桥的刚度特征

为了解不同结构参数对连续超大跨悬索桥的影响,对重力刚度法进行了推广,研究了连续超大跨悬索桥体系的静力刚度特征．考虑主塔抗弯刚度和主缆弹性伸长,导出了多跨悬索桥挠度的计算公式,探讨了悬索桥跨数对重力刚度分布和最大挠度的影响,以及中间塔抗弯刚度对挠度的影响．结果表明,跨数和中间塔抗弯刚度对连续超大跨悬索桥的重力刚度和最大挠度有显著影响．     

三塔斜拉桥多点激励地震反应特性分析

以某空间框架式索塔3塔连续梁支承体系斜拉桥为例,采用多点时程反应分析方法研究了纵向和横向多点激励（仅考虑行波效应）对该类型桥梁地震响应的影响。研究结果表明：纵向多点地震激励下,行波效应对3塔斜拉桥中塔受力影响较小,边塔较大;同样,行波效应对两中跨主梁影响相对较小,两边跨则较大。横向多点地震激励下,无论是对于3塔斜拉桥中塔还是边塔,行波效应对于主塔受力是有利的,随着行波波速的降低,主塔响应呈下降趋势,对主梁来说,则可能放大主梁地震响应;存在一个最不利行波波速,在该行波波速下,结构响应取最大值。     

不同边锚形式下独斜塔斜拉桥的温度效应分析

为探究不同边锚形式对独斜塔斜拉桥温度效应的影响,选取地锚式和自锚式独斜塔斜拉桥,利用有限元方法进行研究。分析了施工阶段最大悬臂状态和运营状态下整体温度、梯度温度和索-梁塔温度差效应。研究表明:无论施工还是运营阶段,地锚式独斜塔斜拉桥温度总变形均大于自锚式;不同边锚形式对整体温度应力影响较大,对温度梯度应力无影响;对最大悬臂状态各温度变形的影响均大于运营阶段,而应力正好相反;运营状态下索-梁塔温度差引起的主梁应力较最大悬臂状态大。     

斜塔有背索斜拉桥主塔施工支架结构分析

某斜塔有背索斜拉桥,采用主梁、主塔施工完成后再挂索的施工工序。主塔施工以及挂索过程中,塔身自重以及挂索施工中部分索力作用,使塔根部压应力储备不足,出现混凝土拉裂现象。塔下支架作为临时结构,起到支撑塔身自重,以及承受部分施工不平衡索力的作用。以某跨河桥为工程背景,采用有限元计算程序MIDAS/Civil建立三维空间有限元模型,以主塔施工和挂索施工每一阶段中支架承受最大内力为控制力,对每根支架进行稳定性分析,并对支架体系对比分析,可为同类型桥梁施工提供借鉴。     

千米级缆拱组合桥概念设计研究

采用给拱肋卸载及悬索桥不设锚碇的理念,提出一种新的桥梁结构体系——缆拱组合桥,其主要由主拱、主缆、主塔、边拱及主梁组成。通过选取适宜的垂跨比、矢跨比、拱轴线等参数来调整拱和缆分担主跨桥面荷载的比例,让缆承担更多荷载,从而拱肋得到大幅度卸载,既降低了其应力水平,又提高了稳定性,使缆拱桥的跨径可以超越拱桥。以1 008 m跨径为例,对缆拱桥进行概念设计,并通过有限元研究其结构强度、刚度、稳定性等问题。研究表明:缆拱桥不仅保留了悬索桥承载力高、拱桥刚度大的特点,同时还具有一定的美学价值。     

多跨矮塔斜拉桥超高墩合理形式比选

为研究多跨矮塔斜拉桥超高墩合理形式,以多跨矮塔斜拉桥超高墩为对象,综合对比分析超高墩结构布置形式和受力特点,按截面特性相似的原则提出双薄壁墩、单薄壁墩、组合式墩、叠合式墩四种适用于依托工程的超高墩形式。采用全桥有限元和理论方法,分析不同工况下主梁和桥墩关键截面的内力和墩顶位移、施工和成桥运营阶段的稳定性、E1地震作用下的动力及抗震性能。结果表明：四种方案均满足施工阶段和成桥运营阶段下的稳定性要求,双薄壁墩前三阶均为纵向失稳且稳定安全系数变化较小;在E1地震荷载作用下,双薄壁墩内力响应最小,但位移响应较大,单薄壁墩和叠合式墩与之相反,组合式墩则较均衡。考虑结构整体受力性能,建议多跨矮塔斜拉桥超高墩桥梁选用双薄壁墩或组合式墩。     

钢-混组合索塔锚固结构的力学行为及结构优化

为了解斜拉桥钢-混组合索塔锚固结构的力学行为并对结构设计进行优化,以重庆嘉悦大桥为依托,通过足尺模型试验及非线性有限元分析的对比分析,对钢-混凝土组合索塔锚固结构的力学性能、荷载传递机理进行了研究;采用正交试验方法对索塔锚固区混凝土主拉应力进行参数敏感性分析,进而提出了结构优化设计参数. 研究结果表明:钢锚箱与混凝土塔壁的应力水平较低,应力分布均匀流畅;钢锚箱与混凝土塔壁的相对滑移值均很小,最大值仅0.029 mm;剪力键的抗剪刚度对混凝土端塔壁的主拉应力水平有较为显著的影响,当刚度增加5倍,混凝土端塔壁主拉应力减少了17.3%;该桥所采用的组合索塔锚固区结构参数是安全、经济的.      

辅助墩对大跨独塔混合梁斜拉桥力学性能的影响

以大跨独塔混合梁斜拉桥为对象,分别建立有辅助墩和无辅助墩两种结构体系有限元模型,通过两种结构体系的计算对比分析,从静力特性角度,研究了辅助墩对斜拉桥的受力性能的影响。静力性能的影响通过对比桥梁在恒载、温度荷载、移动荷载以及这三种荷载进行荷载组合工况作用下的主梁和主塔的弯矩差别,研究结果表明:边跨增设辅助墩对于塔梁墩固结的大跨独塔混合梁斜拉桥有一定的影响,这些影响有利有弊,在设计中需要权衡考虑。