多塔悬索桥的研究进展

与采用中间只有单一主跨跨过的双塔悬索桥相比,多塔悬索桥可以大大减小主跨跨径,显著减小主缆拉力及锚碇规模,其综合造价随之降低,因而成为特大跨径桥梁的一种具有竞争力的桥型方案.文中首先回顾了国内外多塔悬索桥的发展历史及现状,其次综述了多塔悬索桥的研究进展,最后展望了多塔悬索桥研究的努力方向.     

基于单索理论的多塔悬索桥简化计算模型

为解决初步设计阶段采用挠度理论模型进行多塔悬索桥静力计算时面临的非线性方程数量剧增和收敛性问题,基于单索理论提出了多塔悬索桥在最不利荷载工况下结构控制参数计算的简化模型。根据加劲梁对悬索桥结构整体刚度贡献的研究将挠度理论模型简化为仅由1个积分方程控制的单索模型;然后,根据桥塔的变形协调条件,建立了考虑跨间耦合受力的多塔悬索桥的简化计算模型;最后,以1座三塔四跨悬索桥为例,分别采用有限元法、基于挠度理论和单索理论的解析模型对6种活载工况进行了计算。结果表明:在活载控制工况下,2种解析模型的计算结果间差异很小;与有限元结果相比,简化模型计算所得的加劲梁位移及缆索内力的最大相对误差均在5%以内;提出的方法不仅形式简单还具有较高的精度,可用于大跨度多塔悬索桥的简化计算。     

多塔悬索桥的两个主要控制指标及其计算工况

以千米级3塔连跨悬索桥——泰州大桥为工程背景,比较了国内规范对加劲梁竖向挠跨比的相关规定,指出了该规定的实质目的是使行车平稳、安全.通过ANSYS有限元程序对比分析了泰州大桥4种汽车荷载典型工况下的整体位移,结果表明:加劲梁梁端竖向转角与加劲梁竖向挠跨比无本质联系(对于大跨度悬索桥);加劲梁梁端竖向转角与中塔纵向抗弯刚...     

自锚式悬索桥的概念设计

浙江省平湖市海盐塘桥，主桥跨径为30m＋72m 30m的自锚式悬索桥，上部结构采用混凝土箱梁，主缆锚固在主梁端和主梁跨中，主缆外包钢管混凝土索套，塔梁固结，设计构思独特，为该类桥型中首创，以该桥为工程背景，介绍这类桥梁设计构思，并通过计算分析，说明这类桥梁的受力特性，并对这种独特桥型的发展、应用前景进行了分析。     

悬索桥的经济性能估算方法

在悬索桥的概念设计阶段,若仅通过单位面积的经验造价指标估算其经济性能,精度往往无法满足方案比选的要求。首先将悬索桥的力学模型予以简化,基于解析法推导各构件的材料用量,然后结合现有工程对各构件的价格指标进行标定,得出了一套悬索桥经济性能的估算方法。最后以某主跨420m的单跨叠合梁悬索桥为工程背景进行了对比分析,验证了所提出的估算方法具有较好地精度,能够满足概念设计的要求。     

三塔悬索桥汽车活载作用下静力特性的简化计算方法

基于三塔悬索桥的传力特点,提出了三塔悬索桥受力的简化分析模型。依据主缆的无应力长度相等、刚度分配原理及左右主缆的变形协调等原理,对结构体系的刚度进行了分析,提出了三塔悬索桥汽车活载作用下的简化计算方法。通过与数值计算结果的对比,证明此方法满足概念设计阶段的精度要求。     

自锚式悬索桥钢-混结合段受力性能研究

混合梁在自锚式悬索桥中具有广泛应用,其钢-混结合段是影响结构整体受力的关键部位。以主跨336 m的上海嘉松大桥为工程背景,建立了考虑相对滑移的钢-混结合段板壳-实体有限元模型,分析了混凝土、钢结构应力及抗剪连接件的剪力分布规律,研究了结合段受力性能,并提出了连接件最大剪力简化计算方法。     

中国大陆创建多塔大跨度悬索桥的工程进展

自20世纪90年代开始,悬索桥结构在中国大陆地区得到了蓬勃的发展与应用.悬索桥结构受力明确,材料极限强度得以充分发挥,工程造价与其主跨的大小直接关连.介绍中国大陆几座正在建设和即将开工与正在进行方案设计之中的、各具不同环境特点的多塔多跨悬索桥实例.实践证明:在宽阔深水的江河和海域,在不影响通航顺畅和水流态势的条件下,采用多塔多主跨悬索桥方案,将是在技术上和经济上较为合理可行的选择.     

双缆多塔悬索桥主缆垂跨比的合理取值

为了明确双缆多塔悬索桥主缆垂跨比的合理取值,为结构设计提供依据,以主缆与中塔鞍座的抗滑安全系数和加劲梁挠度为控制指标,拟定满足主缆抗滑及结构变形要求的三塔两跨悬索桥设计参数,建立双缆及传统多塔悬索桥有限元模型,分析双缆体系主缆垂跨比对结构变形、主缆抗滑稳定性及主缆用钢量的影响.结果表明:双缆体系的结构刚度主要取决于主缆...     

大跨度CFRP缆索和钢缆索悬索桥经济性能对比研究

为了分析CFRP缆索和钢缆索悬索桥在经济性能方面的优劣,首先推导了悬索桥各个构件的材料用量和造价公式,然后对主跨为1000～5000 m的CFRP缆索和钢缆索悬索桥的造价进行参数影响性研究,考虑的参数有主跨跨径、材料价格、桥跨布置方式、矢跨比和边中跨比。结果表明：跨径较小时钢缆索悬索桥占优,当跨径不断增大,CFRP缆索悬索桥的优势方能逐步体现;随着CFRP材料制造工艺的成熟、价格的不断下降,CFRP缆索悬索桥的竞争力越来越明显;桥跨布置方式对两者的经济性能影响较小;相对于钢缆索悬索桥,CFRP缆索悬索桥的总造价对矢跨比敏感程度较低,其选择范围也更广;边中跨比为0．2～0．3时,CFRP缆索悬索桥的总造价最低。     

自锚式悬索桥主梁面内稳定实用简化计算方法探索

自锚式悬索桥是一种特殊的悬索桥桥型,他将主缆直接锚固于加劲梁的两端,由主梁直接承受主缆中的水平分力。这使得自锚式悬索桥的主梁在外荷作用下,处于压、弯状态,随着外荷增大,主梁的压力增大到一定值时,可能产生平面内的压、弯失稳,此时主梁内的临界轴力如何求解是一个十分重要的问题。主要是在弹性支承连续梁临界轴力求解方法的基础上,探索自锚式悬索桥主梁面内稳定临界轴力的实用简化计算方法,并以抚顺万新大桥为例,分别采用实用简化计算方法和有限元计算方法分析其稳定性。为自锚式悬索桥主梁面内稳定的计算提供了一种新方法。     

网架悬索桥的设计与计算

本文以网架结构为加劲梁，首次提出了网架悬索桥－－一种新型的桥梁结构。并详细地论述了其结构形式与特点，进而初步给出了其静力及动力的计算方法，以供应用参考。     

单塔悬索桥的地震响应研究

根据空间有限元计算模型，采用混合结构形式，以福建省沙县单塔悬索桥为研究对象，运用时程分析法，分析在地震波作用下主要结构参数对单塔悬索桥的动力特性及地震响应的影响，综合了单塔悬索桥的抗震性能，为推广和发展此类悬索结构提供了理论依据。     

悬索桥的简化数值分析方法

提出一种悬索桥静、动力分析的简化数值计算方法，推导出显示表达式，并用无量纲分析方法，进行了参数研究。文中给出的一系列悬索桥初始设计阶段非常有用的图表可供桥梁工程技术人员参考。     

多塔连跨悬索桥基频估算实用公式

多塔连跨悬索桥的动力特性与中塔刚度、主跨数目等设计参数密切相关,而我国现有规范中的悬索桥基频估算公式是基于单跨悬索桥推导的,无法体现这些设计参数的影响,故不适用于多塔连跨悬索桥.基于能量原理,提出了多塔连跨悬索桥的竖弯和扭转自由振动基本方程,并通过修正振型基函数的Rayleigh法求解,得到了多塔连跨悬索桥的基频估算公式.考虑到工程实用性,通过量级分析略去了公式中的次要项,并对设计中难以获得的部分参数进行了近似处理,得到了多塔连跨悬索桥基频估算实用公式.最后给出了中塔刚度、主跨数、中塔约束条件、跨径等多个设计参数变化下的多塔连跨悬索桥算例.通过估算公式结果与有限元模型计算结果的对比表明,该基频估算实用公式有较高的精度,在多塔连跨悬索桥的初步设计阶段有较好的应用价值.     

悬索桥空气弹性稳定性的简化分析

第一，先介绍两种预测悬索桥空气静力和空气动力稳定性的近似分析法；第二，将用这两种方法求得的临界风速与节段的和整体的模型风洞试验的测量结果与现有悬索桥观测结果作了比较。比较表明，在多数情况下空气静力分析得出的临界风速低于空气动力分析的临界风速；第三，简要探讨了提高悬索桥抗风稳定性的有效措施；第四，通过对６座著名的不同加劲梁横截面悬索桥的验算，详细地了解这两种近似方法的使用情况。     

多塔连跨悬索桥综述

首先,回顾了国内外多塔连跨悬索桥的工程发展概况.进而总结其土部结构总体设计和主要构件设计的技术特点.阐述了中央扣和弹性索的区别、联系以及各自在大跨度多塔连跨悬索桥领域的应用.最后,归纳了提高多塔连跨悬索桥纵向刚度这一核心问题的三大途径,即增大中塔纵向抗弯刚度、采用塔梁固结体系和改变缆索体系.     

刚性索自锚式悬索桥动力性能分析

平顶山市建设路立交桥主桥为刚性索自锚式悬索桥,运用MIDAS Civil有限元程序建立该桥的空间有限元计算模型,对其动力性能进行计算与分析。计算结果表明:该刚性索自锚式悬索桥的自振频率较大,竖向频率比横向和扭转频率小;桥塔的横向振型出现较早;主缆与吊杆刚性化能够有效提高桥梁结构的频率,特别是提高桥梁结构横向振动频率,控制索面的横向摆动;刚性索自锚式悬索桥与相同结构的柔性索自锚式悬索桥计算得到的桥梁振型基本一致,刚性索自锚式悬索桥振动频率比柔性索自锚式悬索桥频率有所提高。     

混凝土加劲梁在悬索桥中的应用研究

根据悬索桥加劲梁的受力及变形特点，提出了箱形混凝土加劲梁的计算原则和方法，通过具体算例对三种具有代表性的设计方案进行了详尽分析比较，得到了许多重要结论。其设计建议对该种类型悬索桥的建设具有重要的指导作用。     

大跨度悬索桥空间力学性能研究

以某实际悬索桥为算例,建立平面计算和空间计算模型,求得悬索桥空间效应系数,并通过对该实桥方案不同车道宽、不同车道数下偏载系数的研究,得出悬索桥偏载系数与车道宽及车道数的关系。以坝陵河悬索桥为算例,探讨了悬索桥的横桥向力学性能及其影响因素。所得结论可为悬索桥设计施工提供参考。