大跨径斜拉桥悬臂施工线型控制技术探讨

国内大跨径的斜拉桥的建设工程不断增多,有效的控制主梁悬臂的施工线形控制是确保斜拉桥合龙的关键,同时也是确保桥梁质量控制和建设安全的重点部分。而在施工时受多种因素的影响,进而导致线型的控制存在一定的难点。在下文中以某特大桥为实际案例,进一步探讨斜拉桥悬臂施工线型的控制,进而为后续其它类似工程提供一定的参考价值。     

博茨瓦纳奥卡万戈河大桥北大核心

奥卡万戈河大桥(Okavango River Bridge,见图1)位于博茨瓦纳莫亨博市,是一座双塔斜拉桥,全长1161 m,主桥跨径布置为(100+200+100)m,两侧引桥分别长605.5 m和155.5 m。主梁采用钢梁,横向由2片箱梁组成(见图2),梁高2 m。2座钢桥塔高54 m,总重约4400 t,每座桥塔的2个塔柱截面及塔壁厚度从塔底向塔顶逐渐减小,呈现类似象牙的造型(见图3),全桥共设置72根斜拉索。     

山区大跨度斜拉桥主梁选型研究

云南省泸富高速普者黑南盘江大桥主桥为主跨930 m的双塔斜拉桥，大桥跨越深切河谷，建设条件恶劣，山区条件下建设近千米级跨度斜拉桥面临的主要问题之一就是主梁梁型的选择。参照山区已建大跨度悬索桥和斜拉桥的主梁特点，结合本项目的具体建设条件，分别从运输进场难度、场地及标准化厂房需求、主体结构材料用量、质量控制、施工便利性等方面对比分析了钢桁梁和钢箱梁两种梁型的优劣性。结果表明，钢箱梁方案主体结构材料用量低，但需进行大量的现场焊接工作，焊接组拼安装所需的场地条件、临时措施投入以及要求较高的施工吊装设备是限制其使用的主要原因；钢桁梁整体刚度大，施工安装灵活，综合费用投入与钢箱梁相当。最终推荐工程质量更易控制的钢桁梁作为大桥主梁的实施方案。     

矮塔斜拉桥施工期超宽0号块空间应力研究

针对超宽主梁矮塔斜拉桥0号块构造复杂、施工期安全风险大的问题,以临泉泉河大桥超宽0号块为研究对象,对其施工期控制工况进行空间受力分析。采用实体有限元建立0号块梁段局部精细化分析模型,并采用截面多点耦合技术合理施加外力荷载,以分析其施工期受力传递及分布特点。研究结果表明,多点耦合技术加载方法能相对准确地模拟结构外荷载施加,结构0号块在施工期各工况整体以受压为主,结构设计及施工方案合理可靠;同时,0号块的大悬臂超宽多室主梁效应导致梁段纵横向应力分布规律复杂,且横桥向应力比纵向应力波动更为剧烈,表现出显著的横向效应。在桥梁施工方案制订及实际施工中,应对此予以重视。     

某磁浮大跨斜拉桥竖向刚度限值研究

以某磁浮轨道交通(40+80+228+228+80+40)m大跨钢箱梁斜拉桥为研究对象,采用有限元软件ANSYS和多体动力学软件UM分别建立桥梁和磁浮列车模型。基于车桥耦合振动方法,针对2列磁浮列车相向行驶并在主跨跨中交会的最不利情形,进行列车以不同速度通过桥梁时不同梁高下车桥系统的动力响应及磁浮大跨桥梁的竖向刚度限值研究。结果表明:磁浮列车的竖向动力响应随车速的增大而显著增大,时速从40 km增大到140 km时,列车竖向动力响应增幅达到120%以上;车体竖向加速度和Sperling指标不是桥梁结构刚度限值的控制因素;磁浮列车的悬浮间隙对梁体刚度变化较为敏感,随着梁体刚度逐步增大,悬浮间隙的波动变小,梁体挠跨比减小约25%,悬浮间隙波动减小幅度达35%,悬浮间隙可作为中低速磁浮大跨桥梁结构刚度限值的控制指标;梁体挠跨比1/3015可作为磁浮大跨桥梁的竖向刚度限值。     

基于能量法的独塔斜拉桥施工索力优化研究

为探究独塔斜拉桥施工期索力调整的优化算法,以某斜拉桥为研究对象,基于能量法建立了以斜拉索索力为自变量的数学优化模型,使用Matlab自带的遗传算法对其进行优化.结果表明:基于能量法构建的索力优化模型可避免求解复杂的影响矩阵,大幅提高计算效率;索力优化后,各索索力分布更均匀,同时斜拉桥各节段最大拉应力明显减小.     

人行斜拉桥换索工程施工控制

本文主要介绍人行斜拉桥的换索施工控制,通过对人行斜拉桥换索施工控制的分析,讨论在换索过程中不同施工参数在不同施工阶段下所产生的特点,借助有限元法进行理论值与实测值对比分析,得到换索后实测索力与理论索力值误差均在规范要求2%范围内,主梁线形得到较大改善,主塔偏位正常,因此换索施工过程均满足设计要求。