有限元法在斜拉桥施工仿真分析中的应用

利用空间有限元软件以三亚红沙大桥为实例,按照施工阶段的工况,逼真地建立了该斜拉桥的空间计算模型。采用倒拆出来的施工张拉索力为基础,通过正装迭代计算不断修正初张索力,最终得到了较理想的施工一次张拉索力,为该桥的设计和施工监控提供了重要参数。同时提出了一种解决倒拆正装结果不闭合问题的方法,也为该类桥梁施工一次张拉索力的求解提供了一种可用的思路。     

泰州长江公路大桥夹江主桥船撞力研究与基础结构设计

泰州长江公路大桥夹江桥左、右汊主桥分别为(87.5+3×125+87.5)m、(87.5+2×125+87.5)m预应力混凝土连续箱梁桥,通航标准为Ⅲ级航道。采用动力数值模拟法对该夹江桥主桥船撞力进行分析,通过有限元软件计算该桥在2种工况下的船撞力。计算结果表明:24~27号、44~46号桥墩船撞力均较大。根据计算结果,结合该桥水文及结构特点对其基础进行结构设计。该夹江桥主桥基础分为3种类型:24~26号、44~46号墩采用整体基础,基础采用19根直径2.0 m的钻孔桩;27号墩也采用整体基础,基础采用16根直径1.8 m的钻孔桩;其他桥墩基础分幅设置。     

苏龙珠黄河特大桥结构受力分析

隆循高速公路苏龙珠黄河特大桥是一座跨度为220m上承式钢管混凝土桁架拱桥。利用结构有限元计算模型,对该桥展开静力计算、成桥动力特性分析、结构稳定性分析、抗震计算及施工模拟分析,提出该桥在各阶段、各工况下的受力特点,为桥梁的结构设计奠定基础。     

高速铁路大跨自锚上承式拱桥施工监控

沪杭高铁跨沪杭高速公路大桥为跨径(88+160+88)m的自锚上承式拱桥,该桥采用支架现浇、水平转体就位再合龙法施工。为确保施工安全及成桥后的线形满足铺设无碴轨道对桥面高平顺性的要求,采用MIDAS Civil 2010软件建立该桥有限元计算模型,根据实际的施工步骤进行各施工阶段计算分析;结合现代监控手段,对该桥施工全过程进行监控。监控结果表明,桥梁成桥时达到设计线形和应力状态,满足各规范及标准的要求。     

某大桥挂篮悬臂法施工方案设计及有限元仿真研究

以某大跨径预应力连续刚构桥为工程背景,简要介绍了该桥所采用的挂篮悬臂法施工方案,在此基础上,根据施工过程利用有限元软件建立施工仿真分析模型,计算得到桥梁在最大悬臂状态和成桥状态下的内力、应力及变形情况。计算结果表明:桥梁在最大悬臂状态和成桥状态下均表现出良好的受力状态,主梁内力、应力分布较为均匀,且具有一定程度的安全储备。同时,通过仿真研究可对桥梁设计合理性和施工可行性进行验证,为施工监控提供理论依据。     

大跨径钢箱提篮拱缆、扣塔一体化分析

为了能更好地解决因地形条件限制而增加的施工难度,建立了大跨径钢箱提篮拱桥缆塔、扣塔合一的吊装结构体系,分析了该体系各部位的受力特点和传力功能,研究了结构体系的计算方法.以主跨274 m的重庆朝阳复建桥为例,借助有限元计算模型和仿真分析,验证了该方法的准确性.计算结果表明:该计算方法简单有效,且具有较高的计算精度,能有效...     

钢管混凝土提篮拱桥施工过程结构分析

以跨径112 m钢管混凝土提篮拱桥为例,采用大型有限元软件Midas civil建立空间计算模型对结构施工过程进行了有限元模拟,分析了施工过程中结构的应力和变形情况,为桥梁结构施工控制提供了依据.该桥成桥线形与设计线形吻合良好,施工控制效果显著.     

嘉绍跨海大桥北副航道桥挂篮设计

嘉绍跨海大桥北副航道桥为(70+120+120+70)m预应力混凝土连续刚构结构,该桥上部结构采用挂篮双悬臂浇筑法施工.结合该桥箱梁截面宽、节段重等特点,悬臂施工挂篮采用菱形挂篮,菱形挂篮由主桁架、底模平台及吊挂系统、内(外)模吊挂及走行系统、后锚固、内(外)模、施顶系统等组成,挂篮重约86.7t.在挂篮设计过程,分析菱形挂篮各构件的传力机理,采用MIDAS 2010有限元软件建立挂篮有限元模型,分析了最不利工况下挂篮各构件的受力和变形情况,并进行了挂篮抗倾覆计算,结果均满足规范要求.     

澜沧江特大桥提篮拱竖转施工方案比选

澜沧江特大桥为上承式劲性骨架钢管混凝土铁路提篮拱桥,主跨计算跨径342 m,桥址处于V形深沟峡谷地带,相对高差达1 204 m。设计要求该桥采用转体法施工,半拱竖转下放重量达2 500 t,根据该桥特点及地形条件,提出整体竖转和二次竖转2种施工方案,经研究比选,该桥采用拱肋二次竖转施工方案,依山就势设置拼装支架,半边拱肋分2段拼装,2次竖转到位。二次竖转施工方案的关键施工技术有半拱中部的中间铰设置、第1次竖转水平力传递拉压杆结构及计算机动态同步控制负角度竖转技术。     

武东特大桥施工监控

武东特大桥主桥为(63+115+63)m变截面预应力混凝土刚构一连续组合梁桥,位于R=1 000 m的平面圆曲线上.采用有限元软件计算结构线形和内力,比较该桥型与连续梁桥、连续刚构桥的受力特点,分析曲率对该桥的影响程度;在施工阶段对结构线形和应力进行测试,并将实测结果与计算结果进行对比.结果表明:该桥受力与连续梁桥和连...     

主跨330m某高速公路双塔斜拉桥成桥索力确定与稳定性分析

采用Midas/civil有限元软件,对某高速公路主跨330 m双塔斜拉桥进行了计算分析.基于最小弯曲能法确定了该桥合理成桥状态,并根据无应力索长进行了施工过程正装分析,最后,依据现行规范,对该桥进行了应力、挠度、动力特性和稳定性验算,计算结果可为相关研究提供参考.     

重庆粉房湾长江大桥施工监控计算

为了对重庆粉房湾长江大桥进行施工监控,使该桥成桥线形及内力达到设计要求,采用MIDAS Civil有限元软件对该桥结构进行三维建模分析,计算施工过程中结构的内力及变形,并确定斜拉索的初张拉力及成桥索力.计算结果表明:施工过程中结构线形及内力均满足规范要求,成桥状态满足设计要求;短悬臂状态下以索力控制为主,长悬臂及合龙后以线形为主要控制因素;双悬臂施工时严禁单侧起吊主梁.     

高墩大跨连续刚构桥的动力性能及地震反应分析

龙潭河特大桥采用连续刚构体系,其桥墩最高达178m。建立了该桥的动力分析有限元模型,计算了该桥的自由振动频率及振动模态,采用弹性反应谱理论对其进行了地震反应分析,获得了地震反应内力。     

独塔钢斜拉桥成桥索力及施工索力计算分析

以某单塔中央双索面钢斜拉桥为研究背景,采用MIDAS Civil有限元程序进行建模计算,采用恒载平衡法初步拟定成桥索力,根据设置的控制目标,以初拟索力为基础进行多次调整索力以达到预期的成桥状态从而求得合理成桥索力。采用正装迭代法对斜拉索施工阶段进行模拟,经过多次迭代计算,得到施工索力。结果表明,成桥索力较为合理,按照施工索力能够满足斜拉桥合理成桥状态要求。对独塔钢斜拉桥合理成桥索力和施工张拉索力的确定提供借鉴和参考。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥3号主墩钢围堰封底技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m的三跨连续刚性梁柔性拱桥,该桥3号主墩采用36根2.5m钻孔桩基础、深埋式矩形承台,承台尺寸为55m×25m×6.5m。承台采用双壁钢围堰(尺寸为58.1m×28.1m,高20.6m)施工,钢围堰作为施工期间的挡水结构及承台混凝土浇筑的模板。采用ANSYS软件建立钢围堰结构有限元模型,通过封底混凝土应力及封底混凝土与钢护筒的握裹力计算,确定采用厚度为3.4m的C25混凝土封底。3号主墩钢围堰吸泥下沉至顶面高程+5.2m后,采用中心集料斗与罐车自卸封底相结合、多导管布置、从上游往下游推进的方式进行封底混凝土施工。封底混凝土完成后,未发现漏水,封底施工取得圆满成功。根据现场施工情况,针对封底混凝土质量和导管布置方案提出了优化建议。     

无背索部分斜拉桥斜拉索张拉施工方案分析

为确定无背索部分斜拉桥斜拉索的合理张拉施工方案,以溱水路大桥为例,对该桥斜拉索一次张拉和分级三次张拉的施工方案进行研究.应用MIDAS Civil有限元软件建立该桥空间有限元计算模型,采用数值仿真方法研究斜拉索一次张拉和分级三次张拉对该桥结构力学行为的影响,探讨斜拉索分级张拉施工的合理性,并基于影响矩阵法进行成桥索力调整.结果表明:该桥分级三次张拉斜拉索的施工方案较为有利,且施工可行,成桥后可采用影响矩阵法进行索力调整,仅需较少次数索力调整即可达到索力设计目标,可避免反复进行斜拉索张拉调整的繁琐施工工序.     

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥V形防撞梁设计

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥为(132+196+532+196+132)m双塔钢桁混合梁斜拉桥。针对该桥防撞等级高、船撞力大、风流及波浪力大、防撞结构尺度大的特点,经比选,该桥最终采用钢套箱+V形防撞梁的组合式防撞体系。V形防撞梁的基本防撞机理为构造斜面削能、削力,为对其梁体刚度及张开角进行合理取值,采用有限元软件进行仿真分析,结果表明:梁体刚度对船舶和梁体的变形产生较大的影响;V形梁张开角取90°左右较为合适。根据分析结果,元洪航道桥V形防撞梁梁体采用了较船头略大的刚度,张开角取为90°。经计算,设置V形防撞梁后,该桥船舶撞击力峰值削减幅度达22.7%。     

多跨长联公轨合建钢桁梁桥顶推施工控制技术研究

杭甬高速钱塘江大桥结构形式采用悬链形上加劲连续钢桁梁桥,跨径组合为(73.4+122+4×240+122+73.4)m,全长1350.8m。上部结构主桁分别采用步履式顶推和拖拉式顶推方法从两侧向中跨施工,最后跨中直接合龙。为使该桥建成后线形及应力均达到设计目标,本文基于钱塘江大桥钢桁梁的工程特点和施工方法,结合有限元计算结果,确定了本桥的施工控制工作内容。施工控制结果表明：整个顶推施工过程中,本桥主桁线形、结构的应力状态均控制在规范限值以内,与理论值偏差较小,达到了施工监控目标。     

浙江象山三门口大桥提篮拱拱肋吊装施工控制

应用一次张拉到位的思想,采用有限元计算与优化分析相结合的方法对浙江象山三门口大桥拱肋吊装进行了施工控制计算,得出了扣索索力和定位标高;针对该桥特点,提出了横撑预顶、拱脚接触模拟的简便方法。     

石崆山Ⅱ号右线高架桥设计

结合福建省漳龙高速公路上一座主跨155m的高墩弯预应力混凝土箱梁刚构连续组合体系桥，介绍该桥的桥型选择，施工步骤及设计计算分析，根据计算结果得到高墩弯桥的受力特点可供同类桥梁设计参考。