南京江心洲大桥吊索张拉施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程中的吊索张拉是最复杂的施工工序,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程对自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,并采用有限元分析软件ANSYS进行了吊索张拉的施工计算。分析张拉过程中各吊索的受力状态、鞍座位移、塔顶变形等,确定了合理的吊索张拉方案并应用于工程实践。     

自锚式悬索桥主缆锚固区局部应力探讨

刚性自锚式悬索桥的锚固区结构和受力较复杂。以平顶山建设路立交桥为例,运用有限元程序Mi-das/Civil建立该桥梁的整体计算模型,有限元程序ANSYS建立边跨主缆锚固区梁段的局部计算模型,对主缆锚固区进行空间局部应力分析。得出结论：箱梁切开截面端与顶板交接处的正中心位置及主缆锚固位置处局部应力超限,出现明显应力集中,需要进行局部加强处理;计算结果具有较高的实用价值。     

自锚式悬索桥收缩徐变效应分析

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,采用钢筋砼或预应力砼构件的自锚式悬索桥,加劲梁和桥塔的收缩、徐变必然引起主缆和吊索的内力变化,从而导致结构内力和支点反力的重分布以及结构线形的变化,在结构设计时必须考虑砼收缩徐变的影响.采用初应变法推导出考虑砼加荷龄期的结构收缩徐变效应分析的有限元表达式,用FORTRAN语言编写了计算机程序,并以广东佛山平胜大桥为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究砼收缩徐变效应对自锚式悬索桥结构的影响.     

自锚式悬索桥收缩徐变效应分析

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,采用钢筋砼或预应力砼构件的自锚式悬索桥,加劲梁和桥塔的收缩、徐变必然引起主缆和吊索的内力变化,从而导致结构内力和支点反力的重分布以及结构线形的变化,在结构设计时必须考虑砼收缩徐变的影响.采用初应变法推导出考虑砼加荷龄期的结构收缩徐变效应分析的有限元表达式,用FORTRAN语言编写了计算机程序,并以广东佛山平胜大桥为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究砼收缩徐变效应对自锚式悬索桥结构的影响.     

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉方案与控制研究

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉是其体系转换过程中最复杂的施工工艺,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程采用有限元分析软件Midas/Civil对混凝土自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,研究了张拉过程中吊索的力学特性,并提出了施工过程中如何控制主缆的线形、加劲梁的线形、索鞍顶推量和吊索力,大幅度地提高张拉的效率精度,为此后同类桥梁施工提供参考。     

混凝土自锚式悬索桥的恒载平衡状态分析

为获得混凝土自锚式悬索桥的理想恒载状态,为施工阶段倒拆分析提供理论依据,针对混凝土自锚式悬索桥的结构特点,以国内某跨径布置为(65+158+65)m的混凝土自锚式悬索桥为背景,基于有限位移理论和分段悬链线法计算理论,运用有限元软件ANSYS对其在结构自重、混凝土收缩徐变效应以及预应力效应等作用下的恒载平衡状态进行分析,得到混凝土自锚式悬索桥的合理线形和受力状态。研究结果表明:该方法所得主缆在恒载作用下的成桥线形合理、吊索索力及主梁的受力合理,为混凝土自锚式悬索桥的设计、分析及施工控制提供理论依据。     

斜拉-自锚式悬索协作体系桥梁成桥状态分析

为了找到斜拉-自锚式悬索协作体系桥这一新颖桥梁的合理成桥状态,在主缆线形计算原理的基础上,对塔两侧跨径不对称的协作体系成桥状态的确立方法进行了探索,提出了主缆线形、吊杆和斜拉索索力的非线性迭代方法。建立了考虑几何非线性有限元模型,进行了非线性迭代计算并不断修改索的无应力长度及刚度矩阵,使之节点位移满足精度要求,从而确定了全桥结构的成桥状态。利用该方法能得到满足设计要求的斜拉-自锚式悬索斜拉协作体系桥成桥状态,并得到了主缆线形、吊索、斜拉索内力。算例验证了该计算方法是可行的,可用于空间缆索斜拉-自锚式悬索协作体系桥成桥状态的确定。     

基于ANSYS的索锚管式锚固区应力分析

针对索锚管式锚固区构造复杂、应力集中的特点,采用大型有限元分析软件ANSYS对索锚管式锚固结构进行计算分析.研究表明:吊杆力主要靠索锚管与拱肋横隔板之间的2条焊缝传递;索锚管承压板处应力集中现象明显,增加焊缝长度可以在一定程度上缓解锚固区应力集中现象;设置单锚管,锚固区应力集中现象明显,设置采用双锚管可以有效缓解锚固区...     

自锚式悬索桥体系转换施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程几何非线性突出,吊索索力相互影响,仿真分析存在诸多困难,但吊索的无应力长度仅在张拉时发生改变,不随荷载的变化而变化,依此规律提出了吊索张拉的无应力状态数值模拟方法。根据某自锚式悬索桥的特点,在系统总结体系转换控制条件的基础上,详细探讨了可能的吊索张拉方案,重点对其中的3套典型方案采用无应力状态法进行了数值模拟,综合比较并给出了推荐方案。该自锚式悬索桥按照推荐方案的施工步骤完成了吊索张拉,全过程施工控制精度高,较好的达到了预期目标。     

斜跨钢拱桥拱肋锚固区受力分析及设计优化

结合大连金州某斜跨钢拱桥的设计,分析斜跨钢拱桥拱肋锚固区的构造特点,建立钢锚箱结构的有限元模型,采用空间有限元法对拱肋钢锚箱节段模型进行仿真分析,给出了钢锚箱的应力分布特点。分析表明：在钢锚箱基本板件组合的基础上,横隔板外侧采取相应的补强设计,部分区域虽存在一定程度的应力集中,但整体性能好,索力传递流畅,吊索索力能较合理地分散到钢拱肋上。     

某钢锚箱式锚固结构弹塑性力学性能分析

为探究钢锚箱式锚固结构弹塑性力学行为,以某中承式吊杆拱系梁锚固区钢锚箱为工程背景,使用有限元软件建立了局部空间有限元模型,分析了弹性状态和极限状态下钢锚箱主要板件的受力规律.计算结果表明:弹性状态下,钢锚箱支撑板主要受力表现为面外受弯,最大正应力为-180 MPa,内外侧加劲板在锚下区域有轻微应力集中现象,承压板受力复杂,空间弯曲现象较为明显,应力峰值达260 MPa;在极限状态下,支撑板大部分区域达到屈服状态,塑性应变发展较快,承压板与腹板焊接位置也出现局部屈服,内外侧加劲板除锚下区域达到屈服外,其余大部分位置仍然处于弹性阶段.     

关于悬索桥隧道锚的技术研究

跨越山谷大海的桥梁多采用悬索桥型式,而悬索桥主缆锚固结构越来越多地采用隧道式锚固。对隧道锚的施工过程采用FLAC3D有限元软件进行数值分析,以研究隧道锚建设过程中的力学变化情况。     

自锚式悬索桥施工控制的方法

研究表明,跨度在200m左右的自锚式悬索桥在活载作用下的行为基本符合弹性理论,但在施工阶段,自锚式悬索桥与地锚式悬索桥一样,存在严重的几何非线性。由于自锚式悬索桥在设计和施工方面的研究尚处于初期,虽然在主缆的空缆线形及吊索长度等方面可以借鉴地锚式悬索桥的经验,但是自锚式悬索桥的主缆是直接锚固在加劲梁端部的锚碇上,这样的受力特点使得自锚式悬索桥的施工顺序必须是先浇注或组装加劲梁,等到加劲梁达到一定强度或组装完成后再挂设主缆,最后才能张拉吊索。由于各种因素的影响,如吊索的承载力、张拉设备的数量和能力、主梁和主塔的承载力等,全桥的吊索必须多次逐步张拉,才能达到设计值。当然,最理想的是无限次均匀张拉至设计状态,但施工中全桥吊索张拉一遍需要花费很长时间,利用大量的人力和物力,这在工期和经济方面都是不能接受的。因此,如何在实际施工条件下,用尽量少的反复张拉次数使全桥的吊索拉力达到设计状态是施工控制需要研究的一个问题。     

采用穿梁式桥墩的邵阳桂花自锚式悬索桥总体设计

邵阳市桂花大桥为双塔三跨自锚式悬索桥,主梁采用应用较少的等截面钢—砼组合梁结构,有效地减小了截面尺寸和自重的同时增加了桥下有效使用空间。桥塔采用双柱式混凝土结构,设下横梁,桥塔通过梁中的预留口穿过桥梁,减小了桥塔混凝土用量和基础尺寸且使得整体造型简洁美观。采用有限元软件MIDAS建立了主桥三维空间有限元模型,对主体结构进行了受力分析,采用ANASYS建立了主缆锚固系统实体模型,对锚固系统局部应力进行分析,整体与局部分析结果表明该桥结构安全、受力合理,满足规范要求,可为今后采用穿梁式桥墩的桥梁设计与建造提供参考。     

自锚式悬索桥吊索张拉综述

自锚式悬索桥受力复杂,吊索张拉是整个施工的难点所在。研究了吊索张拉的特点,按照多项张拉原则制定出张拉方案,提出张拉的施工和控制过程中的注意事项,可为自锚式悬索桥提供吊索张拉相关方面的参考。     

南京长江二桥索梁锚固区模型试验分析

南京长江二桥的索梁锚固形式采用锚箱式锚固结构,西南交通大学结构试验中心对其进行了静力模型试验研究。文中利用该试验数据,对锚箱式锚固结构中各板的应力分布及其连接可靠度等问题进行了分析研究,并与空间有限元模型分析结果相比较,得到了可靠的结论,为今后类似结构的设计提供参考。     

悬索桥动力特性及锚固形式对比分析

基于有限元软件Midas,建立了自锚式悬索桥动力特性分析三维数值模型,采用子空间迭代法对模型进行非线性行为动力特性计算分析,并与相应跨径的地锚式悬索桥进行对比。计算结果表明,边界自由度约束数目、约束方式等边界条件会对自锚式悬索桥自振频率产生明显影响。     

基于IDA的自锚式悬索桥地震易损性分析

自锚式悬索桥作为一种高次超静定的柔性结构体系,现行规范仅给出抗震设计原则且相关易损性研究较少。以三塔自锚式悬索桥为研究对象,建立结构有限元动力模型,基于PEER强震数据库选取了10条地震动记录,采用增量动力分析(IDA)方法建立了桥墩、支座、桥塔及吊索构件的顺桥向地震易损性曲线,运用一阶可靠度理论建立桥梁系统的易损性曲线。研究结果表明:顺桥向地震波作用下桥墩、支座发生损伤的概率较高,构件损伤概率从易到难依次为支座、P_1、P_5桥墩、吊索、边塔、中塔;在不同损伤指标下结构整体损伤概率明显高于构件损伤概率。     

基于ANSYS的悬索桥空间主缆扭转问题计算方法研究

自锚式悬索桥在体系转换过程中,通过对吊杆在垂直于纵桥向的竖平面中进行张拉并锚固于加劲梁上,从而形成空间主缆自锚式悬索桥结构。因主缆和吊杆形成空间索系,很大程度上减小了此类结构在横桥向荷载作用下的内力和位移。但是,该种桥型的主缆在由空缆时的平面状态转变为成桥时的空间状态过程中会产生扭转变形。基于此,在主缆索夹安装前应正确给定其安装预偏角,从而避免索夹在成桥状态下扭转破坏。但应注意到,在ANSYS等软件中,主缆一般是用杆单元进行模拟,无法通过计算获取主缆的扭转角度。以杭州某空间主缆自锚式悬索桥为研究背景,提出在ANSYS中对梁单元的部分参数进行特殊取值来模拟主缆,计算主缆的扭转角。理论分析表明,将梁单元抗弯刚度取合理的较小值时,其受力特点便接近于索单元。最后,对某空间主缆自锚式悬索桥的缩尺相似模型进行数值模拟,得到了该模型主缆在吊杆横向张力下扭转角度的数值计算结果。从而在一定程度上解决了运用通用有限元软件计算悬索桥主缆扭转角度这一难题。     

独塔非对称自锚式空间悬索桥体系转换

太原市通达街汾河桥为独塔非对称自锚式空间悬索桥,主桥分主跨和边跨,跨径布置为208m+133m,主桥施工采用"先梁后缆"的施工方法,采用有限元分析软件进行三维建模结构分析和模拟计算,确定了最优体系转换方案,按照拟定的最优方案进行吊索张拉和索鞍顶推施工,顺利完成了桥梁的体系转换。