塔梁固结体系斜拉桥下横梁预加力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥桥塔巨大刚度对于桥塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利。运用有限元分析方法,对桥塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明桥塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考。     

辰塔公路跨黄浦江大桥索塔下塔柱设计

花瓶型索塔是斜拉桥中常见的一种索塔形式。以辰塔公路跨黄浦江大桥新建工程为背景,建立索塔实体模型,分析低矮型下塔柱索塔结构受力特性;对温度作用的施加进行了探讨,对下横梁中预应力张拉方案等内容进行了研究和优化设计。     

嘉鱼长江公路大桥索塔应力及线形施工控制

嘉鱼长江公路大桥为主跨920 m的非对称钢混组合斜拉桥,南北索塔高度大于230 m,其应力及线形控制成为施工难点。由于嘉鱼桥下塔柱具有粗短的特点,在施工过程中出现张拉下横梁预应力束导致塔柱根部外侧产生较大拉应力;中塔柱横撑顶推力温度及焊缝收缩影响会削弱顶推效果;超高索塔结构夏季高温下施工立模位置受温度影响大。该文以嘉鱼长江公路大桥北索塔为例,对其应力和线形进行有效控制,通过有限元计算软件Midas和BDCMS对索塔施工阶段的应力位移分析,采取低温合龙下横梁并减少第一批预应力张拉束以改善下塔柱应力;从计算和控制方法上保证顶推力施加到位;塔柱在夏季施工高峰期,采用双棱镜法对主塔进行立模定位控制,结果显示基于双棱镜法施工塔柱浇筑成品线形控制良好。     

辅助墩对无上横梁双直立塔柱斜拉桥的影响

无上横梁双直立塔柱形索塔对斜拉桥的整体刚度有较大影响,尤其是索塔的横向刚度大大削弱.该文以主跨320 m的预应力混凝土双塔双索面半漂浮体系斜拉桥为研究对象,采用大型有限元软件Ansys建立空间有限元模型,分3种工况(无辅助墩、增设1对辅助墩、增设2对辅助墩)对其进行了静力和动力特性分析.结果表明:设置边跨辅助墩能在一定程度上降低该体系斜拉桥的塔顶水平位移与主梁挠度,对主梁的振动也起到了一定的约束作用,提高了结构的整体刚度,有利于结构的抗震和抗风稳定性.     

斜拉桥拱形主塔施工过程分析与下横梁预应力张拉工序优化

斜拉桥拱形主塔由于良好的受力性能和美学效果得到了广泛应用,其施工过程的安全性和施工工序的优化值得关注。该文以韶关曲江大道江湾大桥主桥拱形主塔为工程背景,采用Ansys和Midas两种软件建立拱形主塔施工全过程的有限元模型,并研究下横梁预应力钢筋张拉顺序对主塔根部拉应力的影响规律。主塔施工全过程的应力分析结果显示:下塔柱在某些工况的拉应力偏大,全过程压应力均在安全范围之内。同时,对下横梁预应力张拉工序进行优化之后,主塔根部区域的拉应力得到改善。     

斜拉桥塔梁固结区预应力束张拉对横梁应力影响研究

目前关于斜拉桥塔梁固结处横梁的应力状态研究多采用偏经验的计算方法,很少考虑横梁横向预应力束张拉对横梁应力的影响。在未张拉横梁横向预应力束时,斜拉桥塔梁固结处横梁在桥塔自重及斜拉索荷载作用下底板会出现应力值较大的拉应力区。为此,以某斜拉桥为背景,分别对横梁底板、顶板和腹板进行有限元分析,研究了横向预应力束张拉对横梁横向应力的影响,并探究改变横向预应力束张拉控制应力对横梁局部拉应力的优化效果。结果表明,在横梁处张拉横向预应力束可以使横梁预应力储备充足,同时通过改变张拉控制应力,降低了横梁局部拉应力。     

黄冈公铁两用长江大桥桥塔上横梁施工技术

黄冈公铁两用长江大桥主桥为主跨567 m的斜拉桥.该桥桥塔上横梁为单箱单室预应力混凝土结构,长23.85m、宽8.4m、高8.0m,桥塔采用液压自爬模施工,上横梁与上塔柱采用异步施工.上横梁浇筑支架采用在两塔柱内侧设置剪力槽,安放对拉式钢牛腿作为支架受力支承点的方案.上横梁分2层浇筑,在第2层混凝土浇筑前张拉部分预应力筋.采用MIDAS Civil建模分析上横梁施工过程,结果表明,分层浇筑和分次张拉预应力钢筋可以有效减小现浇支架的荷载,且混凝土应力满足规范要求.该桥桥塔上横梁施工技术切实可行,实现了桥塔快速化施工.     

矮塔斜拉桥索塔非线性开裂分析

矮塔斜拉桥是一种力学特性介于斜拉桥和连续梁桥之间的新桥型.矮塔斜拉桥索塔应力分布较为复杂,而且索鞍上拉索作用力对索塔十分不利,各个方向拉应力只能靠普通钢筋承担,容易开裂.该文以静兰大桥索塔为例,分别采用整体式、组合式以及分离式的钢筋混凝土有限元建模方法对其进行了非线性开裂分析,比较了3种方法模型结果的差异,讨论了各种方法的特点,弄清了索塔上的受力特性,对于索塔和配筋设计具有较大的指导意义.     

山区超高三塔斜拉桥结构设计探讨

三塔斜拉桥结构体系刚度相对较弱,提高体系竖向刚度、控制拉索应力幅、满足索塔受力要求是三塔斜拉桥结构设计的关键。以建设中的山区超高三塔结合梁斜拉桥为背景,运用空间有限元方法进行全桥多方案对比,研究索塔刚度、塔-梁支承体系对山区超高三塔斜拉桥结构力学行为的影响。结果表明,加大中塔刚度是提高三塔斜拉桥结构整体刚度的理想方式;边塔刚度对三塔斜拉桥结构整体刚度的影响较小;中塔塔-梁铰接、边塔竖向支承的结构体系对减小活载作用下的主梁挠度及温度作用下的塔底弯矩效果均较明显。     

黄墩大桥索塔锚固区传力途径和受力分析

为验证索塔锚固区设计的合理性,了解索力在锚固区的传递途径以及主要板件的受力特点,通过全真的实体有限元模型对黄墩大桥索塔锚固区进行了计算分析。计算结果显示:锚固区的索力传递途径明确,能适应斜拉桥的受力特点;钢横梁两端受压,中间受拉,除锚固板与腹板的连接焊缝附近有应力集中现象外,其余板件的应力值均小于材料屈服强度;混凝土塔壁主拉应力较小,配置普通钢筋即可,不必设置环向预应力筋;位于牛腿焊缝附近的剪力钉受力较大,通过加密调整后满足受力要求。上述结果表明黄墩大桥索塔锚固区设计合理、实用,能满足结构受力需要。     

斜拉桥空间异形索塔上横梁施工支架受力分析

以某双塔双索面预应力砼梁斜拉桥为工程背景,应用有限元分析软件ANSYS对上横梁支架进行精细化建模,研究门形索塔上横梁施工过程中上横梁支架的力学特性,分析空载和满载工况下支架主横梁、牛腿、纵向分配梁、扶墙杆、三角托架等主要构件的受力状态,验证其在最不利荷载组合工况下的安全性能。计算结果表明,上横梁支架主要构件的强度和变形均满足设计及规范要求。     

沌口长江公路大桥主桥索塔下横梁施工方案比选

沌口长江公路大桥跨江主桥为主跨760 m五跨连续半漂浮体系双塔双索面PK钢箱梁斜拉桥。索塔为钻石形,包括上、中、下钢筋混凝土塔柱和预应力混凝土下横梁。由于相对下横梁长度下塔柱的高度较矮、刚度较大,为尽可能减小下横梁混凝土收缩徐变导致的下横梁和塔柱次内力,设计推荐下横梁跨中设2.0m后浇段的施工方案;施工单位综合考虑支架现浇施工工艺、工期、类似工程的施工经验,提出下横梁分层浇筑的施工方案。该文介绍了上述两个施工方案仿真计算对比分析和施工工艺比较情况,为大桥索塔下横梁实施方案选择提供决策依据。     

四线铁路斜拉桥索塔锚固区环向预应力设计研究

椒江特大桥主桥为主跨480m的四线铁路连续钢桁梁斜拉桥,采用H形混凝土塔,索塔锚固采用环向预应力锚固。为确定索塔锚固区环向预应力的合理布置方式,采用MIDAS FEA建立桥塔实体模型,对U形束、井字形直束2种布束方式进行比选,在此基础上,分析施工、运营及断索工况下锚固区的受力性能,并进行预应力合理张拉顺序研究。结果表明:环向预应力采用U形束布置是经济、合理的;锚固区混凝土在预应力切向基本处于受压状态,在预应力法线方向出现1 MPa以内的拉应力,斜拉索张拉会增加侧壁内侧、外索孔处水平拉应力,运营期寒潮效应使塔壁外侧产生较大拉应力,断索时前、后壁齿块横桥向拉应力增加;上塔柱应设置外表面钢筋网片并加强竖向、环向配筋;环向预应力施工时,宜同时张拉内、外侧预应力。     

斜拉桥超高索塔上横梁装配桁架式支撑体系设计施工关键技术

钢筋混凝土H形索塔是常见的一种索塔结构类型,其结构组成分为塔肢和横梁两部分。索塔上横梁一般为非承重横梁,不同于其他常规预应力钢筋混凝土结构,其在托架结构设计、施工动态控制等方面存在其自身特点。该文结合广东西江特大桥跨西江600 m混合梁斜拉桥上横梁托架设计和施工实况,深入研究分析了装配桁架式支撑体系的安全性和便捷性。从结构受力、整体安拆和周转利用等多角度阐述了该类型托架施工技术的可行性,实现了索塔结构安全快速化施工。     

混凝土斜拉桥双直立塔柱形索塔与下横梁异步施工控制

塔柱(内倾)是斜拉桥塔柱与下横梁异步施工的一个难点,结合双直立塔柱形索塔与下横梁异步施工工程实例,介绍了横向设置预偏的方法控制塔柱垂度。塔和下横梁异步施工中的塔偏通过考虑下塔柱与下横梁门式结构受力、混凝土收缩、下横梁预应力钢束锚下局部压缩,对塔柱节段施工设置预偏,塔柱(内倾)能够有效地控制塔偏。     

荆岳长江公路大桥北索塔下横梁的支架设计与计算

斜拉桥索塔下横梁支架计算时,一般均采用整个横梁的自重荷载.当下横梁分为2～3次浇注时,该荷载一般偏大2～3倍,则支架等设备安全度富裕过大,经济性就较差.荆岳长江公路大桥下横梁施工计算时,采用下横梁支架与已浇预应力混凝土共同承受未浇混凝土重量,在保证永久和临时结构安全的情况下,取得良好的经济效应,可供同类工程参考.     

三塔斜拉桥结构刚度参数敏感性研究

针对三塔斜拉桥在活载作用下的结构刚度问题,以5种跨径三塔斜拉桥为分析对象,通过改变主梁、斜拉索、索塔等主要构件刚度值,计算结构在活载作用下的结构刚度差异,研究了三塔斜拉桥竖向刚度及边塔、中塔纵向变位刚度的影响。研究结果表明:增加索塔刚度尤其是中塔刚度对提高大跨径三塔斜拉桥的结构刚度更经济有效,而对于小跨径的三塔斜拉桥来说,则可通过改变主梁或斜拉索的刚度来实现。斜拉索的刚度对边塔纵向变位刚度的影响较为明显,主梁次之。中塔刚度对中塔纵向变位刚度的影响较为明显,而边中塔刚度同时增加与仅增加中刚度的影响效应相差不到5%。     

万州长江三桥桥塔设计

万州长江三桥为双塔混合梁斜拉桥,跨径布置为(4×57.5+730+4×57.5)m。桥塔采用具有欧式建筑风格的钻石塔型,既减小了水下基础规模,又与当地建筑相得益彰。桥塔由上、中、下塔柱和下横梁构成,南塔高248.12m,北塔高208.2m,两塔下横梁以上保持一致。由于地形的限制,南、北塔下塔柱高度相差悬殊,为充分考虑两塔刚度差的影响,直接在全桥总体模型中进行桥塔分析。采取3项措施(对下横梁进行分节段浇筑、优化下塔柱与下横梁截面及对下塔柱增设竖向预应力)有效解决了北塔下塔柱与下横梁形成的横向框架刚度过大的难题。采用横向框架杆系模型与节段细部实体模型结合的方法,确定了理想的索塔锚固区预应力布置形式。受力分析表明,桥塔各构件均满足规范要求。     

珠江黄埔大桥北汊大桥主塔设计

珠江黄埔大桥北汊主桥独塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨径组成为383 m+197 m+63 m+62 m,索塔采用中国传统木门结构形式,钢筋混凝土结构;索塔上塔柱拉索锚固区设计采用环向预应力来平衡拉索水平分力,索塔上下横梁采用全顶应力混凝土结构;索塔塔高226.14 m.就此,对大桥桥塔结构特点、结构设计构造、平面框架结构计算和拉索锚固区局部应力分析结论进行介绍.     

混凝土斜拉桥整体稳定性的有限元模拟及参数分析

以工程实际的一座混凝土斜拉桥为研究对象,对结构的刚度、质量、边界条件以及几何非线性、材料非线性的处理做了详细介绍,分别建立单主梁和双主梁模型对成桥运营阶段的整体稳定性进行比较分析；通过模拟有无索塔上横梁、塔梁之间横向连接刚度、墩梁之间的横向连接刚度以及采用梁板式主梁替代分离式双箱梁,讨论了不同横向刚度和不同主梁断面形式对混凝土斜拉桥整体稳定性的影响,并提出了有益建议.