斜拉-悬吊协作体系桥工程应用及特点分析

斜拉-悬吊协作体系桥吸收了斜拉桥和悬索桥的优点,具有超大跨越能力.文中对该桥型特点及工程适用场合作了全面总结.收集了世界各地36座斜拉-悬吊协作体系桥设计方案和实桥资料,对其地域分布、发展历程、跨径、工程应用情况进行了统计.分析结果表明,对于斜拉-悬吊协作体系桥,我国提出的设计方案最多,而美国建造实桥最多,主跨超过1 000 m的超大跨径设计方案约占一半,近年来发展迅速,应用前景广阔.     

斜拉-悬吊协作体系桥地震反应分析

为研究斜拉-悬吊协作体系桥的抗震性能,以一座主跨1 400m的斜拉-悬吊协作体系桥方案为背景进行分析。采用MIDAS Civil建立桥梁三维有限元模型,采用地震反应谱和时程分析方法进行水平和竖向地震作用下结构的地震反应分析以及结构非线性对地震反应的影响分析,并通过与相同主跨悬索桥和斜拉桥方案地震反应的对比,探讨斜拉-悬吊协作体系桥在超大跨度桥梁中的适用性。结果表明:在水平地震作用下,斜拉-悬吊协作体系桥塔、梁结合处的主梁和塔柱以及塔底截面产生最大内力,应重视这些关键截面的抗震设计;斜拉-悬吊协作体系桥的抗震性能介于斜拉桥与悬索桥之间,更偏向于悬索桥,比斜拉桥优越,适用于主跨超千米的大跨度桥梁。     

自锚式斜拉-悬索协作体系桥的方案设计

目前斜拉-悬索协作体系桥梁主要停留在方案设计阶段,所提出的方案,均为地锚体系.针对大连跨海大桥,提出(263+800+263) m的自锚式斜拉-悬索协作体系桥方案,该方案桥型为双塔双索面,塔墩固结,塔梁分离,主梁为混合梁,斜拉区为混凝土箱梁,悬吊区为钢箱梁.该桥型兼备斜拉桥和自锚式悬索桥的优点,具有结构新颖、受力合理、抗风性能好和工程造价低等特点.对该桥提出了初步施工方案,即先进行斜拉桥部分的悬臂施工,然后将主缆锚固于临时地锚吊装悬索段主梁.     

自锚式斜拉-悬吊协作体系桥的设计研究

针对大连湾航道面临软土地基、强台风、深水基础等不良的自然条件,在总结以往地锚式斜拉-悬吊协作体系桥特点的基础上,提出自锚斜拉-悬吊协作体系桥。以主跨800 m的大连跨海大桥主航道桥为工程背景,详细介绍了自锚式斜拉-悬吊协作体系的方案设计、构造特点,并就结构的静动力特性、施工步骤、经济性能以及运营阶段悬吊部分端吊索的疲劳问题和施工阶段结构的抗风稳定性进行了深入的分析研究,通过与悬索桥等其他结构体系进行对比分析表明,只要结构合理布局、并结合诸如适当设置辅助墩、在悬吊部分吊索与斜拉桥索适当交叉等一些措施,自锚式斜拉-悬吊协作体系桥具有优良的力学性能,完全能胜任深海、软土地基的建设。     

缆索协作体系桥梁静力特性研究

缆索协作体系是一种融合了悬索桥和斜拉桥优点的新型缆索承重桥梁结构,为研究此类桥梁结构的主要静力特性,指导设计,以某主跨1 700m双层缆索协作体系桥梁方案(主跨跨中1218m为悬吊部分,其余为斜拉部分)为背景,采用桥梁非线性分析程序BNLAS对桥梁主要结构进行计算分析。结果表明:缆索协作体系与常规悬索桥相比具有较大的竖向刚度,采用钢混接头断开方案,可释放钢混接头处的较大内力,过渡段悬索部分加劲梁会产生纵向相对位移和梁端转角,可考虑设置纵向拉杆作为限位装置;通过在边跨设置辅助墩、采用混凝土主梁及塔梁固结等措施增加结构刚度,可适当改善长拉索及端吊索的疲劳问题;缆索协作体系与相同跨度的悬索桥相比,主缆截面有所减少;悬索-斜拉组合体系交汇处吊索可采用刚性吊杆。     

鹅公岩轨道大桥加劲梁施工过渡斜拉体系设计

鹅公岩轨道大桥为主跨600m的自锚式悬索桥,由于建设条件受限,该桥在悬索桥桥塔上固结钢塔,采用"先斜拉、后悬索"的方案施工。过渡斜拉桥是该自锚式悬索桥钢箱加劲梁施工的关键结构。根据悬索桥的结构布置、钢箱梁刚度特性和对不同固结钢塔高度的比较,确定了斜拉索的布置形式、最佳钢塔高度和相应的斜拉索规格选型。通过对过渡斜拉桥成桥过程和斜拉桥-悬索桥体系转换过程进行仿真分析,确定斜拉索及其锚固结构由过渡斜拉桥成桥过程最大索力控制设计,固结钢塔由斜拉桥-悬索桥体系转换过程控制设计,并以此为依据对过渡斜拉体系主要构件进行设计。斜拉索采用1 670MPa7mm预制平行钢丝索;钢塔高42.5m,采用双肢结构,每肢均为5.6m×3.0m矩形钢箱。实践表明:过渡斜拉体系设计合理,顺利地辅助完成了钢箱梁的架设及斜拉桥-悬索桥体系的转换。     

余拉—悬吊协作体系桥车学特性及其经济性能研究

斜拉－由协作体系桥在软土地基，强台风区等条件下能够突出其优越性，通过该体系与斜拉桥，悬索桥的对比研究及其自身参数变化分析，给出其力学特性和经济性能，为这种桥型的设计和跨世纪跨海工程方案选取提供参考依据。     

矮塔自锚式斜拉—悬索协作体系桥梁动力特性研究

斜拉-悬索协作体系桥梁作为斜拉桥与悬索桥的结合体,由于其卓越的结构性能与经济效益,越来越受到人们的关注,然而目前对该种桥型的研究较少,尤其是针对其动力特性的研究更为少见。而且现今许多桥梁建设均有限高要求,此时缆索体系桥梁均需采用矮塔设计,因而对矮塔自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁动力特性的研究迫在眉睫。因此,以某在建大桥为背景,利用有限元软件,对矮塔自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁的动力特性进行研究,并就可能影响其动力特性的因素进行一定的参数分析。结果表明:矮塔自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁的动力特性更为接近于同等条件下的斜拉桥体系,其整体刚度较高;索塔高度与主缆垂跨比对其动力特性影响较大,而斜拉索于吊索交汇区域的大小对其动力特性影响较小。     

瑞丽江大桥桥型方案设计

瑞丽江大桥是龙陵至瑞丽高速公路控制性工程,为跨越瑞丽江而设,为满足大桥的景观需要,力求造型美观、结构新颖,初步设计采用了矮塔斜拉、连续刚构、斜拉桥、钢箱拱桥、自锚式悬索桥进行比选。文章重点介绍该桥5个方案的桥型构思、结构特点。     

迪辛格(Dischinger)型对超长桥梁的适用性

以中心跨径2500m的迪辛格型斜拉悬索桥的试设计为演示，其中悬吊部分长度比是一个变数。建立了3座斜拉悬索桥模型和1座悬索桥模型。从试设计获得上部结构用钢的重量看，在考虑了下部结构尺寸后斜拉悬索超过了悬索桥，此外，对所有的体系都作了曲屈稳定手耦合颤振分析。结果发现，斜拉悬索桥在曲屈问题上是足够的，而且临界风速也高于悬索桥，因此，作者认为迪辛格型的斜拉悬索桥作为超长跨径桥梁与悬索桥比是不相上下的。     

大跨度铁路悬索桥纵向位移特征及纵向支承要求

为研究大跨度铁路悬索桥合理的纵向支承体系,从理论上分析大跨度悬索桥的刚度特性及大跨度铁路悬索桥的纵向位移特征,并以某主跨1 060m上承式钢桁梁铁路悬索桥为例,分析大跨度铁路悬索桥在列车荷载作用下的梁端纵向位移特征,研究不同纵向支承体系对悬索桥加劲梁梁端纵向位移及速度的影响,最后给出大跨度铁路悬索桥纵向支承设计的要求。结果表明:竖向荷载作用下,结构产生显著纵向位移,是悬索桥的基本结构特征;竖向荷载作用在悬索桥加劲梁上不同位置时,加劲梁梁端纵向位移差别大;铁路列车作为快速移动荷载,具有规则、连续的特征,从而导致铁路悬索桥梁端频繁快速活动,此为梁端伸缩装置、支座、吊索耐久性的控制性因素。     

以截面平衡原理分析各种桥型结构体系

从材料力学中构件截面抗弯、抗剪平衡原理出发，分析桥梁的横截面、纵向桥型体系的受力特点，并以梁的受力方式来理解常用的纵向受力体系，如拱、斜拉、悬索等结构体系，称之为“等代梁”。从而将常见桥型分为两类：按正弯矩设计的体系，如简支梁、拱桥、悬索桥；按负弯矩设计的体系，如T构、连续梁、连续刚构和斜拉桥。提出了以组合体系来解决目前常见大跨径梁式桥常见病害的看法。     

跨黄河特大桥之悬索桥与斜拉桥技术经济对比分析

特大桥梁作为跨越大江大河的主要交通形式,越来越多地出现在黄河之上,而悬索桥与斜拉桥最为常见。结合工程实例——山东省济南市凤凰路北延跨黄河特大桥,通过不同桥型的比较,分析悬索桥与斜拉桥在技术经济上的各自特点及差异,应根据不同情况综合比选桥型方案,选取最合适的桥型。可为今后同类工程的方案选择及造价编制提供参考。     

我国桥梁的进展

该文叙述我国桥梁的发展情况,所达到的水平及今后发展方向。概论中提出考察技术进步的五个重要视点:即:1、桥型选择;2、材料选择;3、施工工艺;4、结构分析;5、方案综合。桥梁类别分三大体系,按桥面受力状态分,可分为九种桥型即:拱桥体系:斜腿刚架、拱桥、系杆拱;梁桥体系:简支梁、连续梁、悬臂梁;悬吊体系:斜拉桥、悬索桥、第九种桥。上述中八种已变为现实,唯第九种桥因找不到合适的材料去构成,尚在研究中。该文用上述5个视点去考察桥梁三大体系。考察结果是我国混凝土拱桥和钢拱桥达国际领先水平。我国梁桥体系已达国际水平,仍须总结提高。我国斜拉桥正在走向国际领先水平。我国悬索桥已达到国际先进水平。今后桥梁发展的方向是:1、各种桥型跨度的进步;2、施工工艺的进步;3、科学研究的进步。     

自锚式悬索桥先斜拉后悬索的体系转换模拟

针对大跨度自锚式悬索桥跨越通航流域时不能采用常规支架法施工主跨钢箱梁的问题,提出了"先斜拉,后悬索"无支架法的总体施工方案,即先形成临时斜拉桥,再进行斜拉桥向悬索桥的体系转换。以600 m超大跨度的鹅公岩自锚式悬索桥为分析案例,采用无应力状态控制法实现了两种独立缆索支撑体系——临时斜拉桥和自锚式悬索桥共存。通过体系转换方案比选出推荐方案,表明临时斜拉桥成桥后可充分利用斜拉索的材料强度进行补张拉工作后再进行体系转换工作,可降低主缆与主梁的高差,从而减少了吊索张拉次数和接长杆长度,体系转换方案得以优化。经ANSYS有限元模拟由斜拉桥向悬索桥的体系转换过程,其结果与设计预期目标吻合较好,给出了该方案实施下主缆、主梁、临时钢塔、主塔、吊索和斜拉索在各施工步骤下的反应,并得到以下结论:(1)"先斜拉,后悬索"的总体施工方案可解决大跨度自锚式悬索桥无法使用支架法的施工问题;(2)通过调整体系转换前的主梁线形,可大幅度降低体系转换难度;(3)对于几何非线性显著的斜拉桥向悬索桥体系转换过程中,吊索张拉方案、斜拉索力调整和拆除时机顺序等问题的确定至关重要。     

体系转换法加固悬索桥的结构分析及应用

提出一种通过将悬索体系转换为斜拉-悬吊体系加固现有钢筋混凝土悬索桥的方法,并以一座典型桥梁为例,对采用该方法加固前后的结构特点和力学性能进行分析,结果表明这种加固方法使加固后主梁承载能力明显提高,原桥已有结构得到了充分利用并且满足各项受力要求.     

大跨径悬索桥的风响应及抗风措施

悬索桥跨越能力大，外形美观是其突出的优点，但由于结构体系的柔性，其刚度较之斜拉桥要小得多，因而风荷载往往控制其设计，在设计、施工阶段，对风响应和抗风措施应予高度重视。阐述了大跨径悬索桥的风响应，并提出增强悬索桥刚度，减少挠度，提高抗风能力的几种可行的方案，以供设计、施工人员参考。     

武汉阳逻长江公路大桥主桥桥型方案选择

武汉阳逻长江公路大桥主桥有3个设计方案，即悬索桥、斜拉桥及连续刚构桥，介绍桥型选择的原则和设计方案比选的思路。     

青山长江大桥采用PPP模式 主桥跨度世界第四

<正>2015年5月底在武汉召开的青山长江大桥初步设计审查会确定,该大桥将采用主跨为938m的斜拉桥方案。青山长江大桥两岸港区和码头众多,要满足码头的使用需求和通航条件,可选择的桥型只有跨越能力较大的斜拉桥和悬索桥。因天兴洲的地质特征不适宜放置锚碇,大桥最终选用斜拉桥桥型。     

大跨径桥梁桥型比较

大跨径桥梁的结构型式主要有悬索桥，斜拉桥、拱桥、等，本文仅训各种桥型的优缺点和选择原则作一概略介绍。