钢管桁式加劲梁悬索桥的动力特性分析

钢桁架加劲梁截面两侧相对通透,透风性良好,且抗扭、侧弯刚度均较大,不易发生自激振动,空气动力稳定性较优。钢管桁式加劲梁横向和竖向弯曲刚度相对较弱,为了适当增加加劲梁重量以提高主缆重力刚度,起到经济压重的目的,可以将钢管中泵送灌注混凝土。文章重点分析钢管桁式加劲梁悬索桥的自振特性,以及灌注混凝土对自振特性的影响,分析成果为今后钢管桁式加劲梁悬索桥结构设计提供了动力性能方面的参考。     

大跨悬索桥桁架加劲梁的选型和设计

归纳国内外已建和在建的桁架加劲悬索桥的一般情况,论述了加劲梁的受力特点,分析了主桁、横联、水平联和桥面的各可选型式的特点,根据统计数据得到了若干设计参数的经验取用规则。分析研究表明,在大跨度悬索桥中,抗扭能力是桥面结构最主要的加劲要求;加劲桁梁的高跨比与桥面设计风速的平方存在线性回归关系,因此可以由跨径和风速参数来初步拟定桁高;桥面设置一定透空是桁式加劲梁增进气动稳定性的有效和简便手段;上下平联采用K形撑比X形撑获得的扭转刚度要小,但K形撑不参与主桁竖弯,受力状态相对简单。对比混凝土桥面、钢桥面和合成型钢桥面3种方案的技术经济特点,合成钢桥面有助于提高加劲梁扭转性能和结构轻型化。     

大跨度悬索桥合理抗震结构体系研究

为探索大跨度悬索桥的合理抗震结构体系,以主跨1 490m的润扬长江公路大桥为背景,采用多振型地震反应谱分析方法,分析了桥跨布置、主缆矢跨比、边主跨比、加劲梁高度、中央扣设置以及加劲梁支承方式等主要结构设计参数对大跨度悬索桥地震反应的影响。研究结果表明:三跨悬吊连续布置是大跨度悬索桥理想的抗震结构布置形式;采用大的主缆矢跨比可以明显改善结构抗震性能,主缆矢跨比以1/10较合理;短边跨布置可以显著增强悬索桥的抗震性能;增大加劲梁高度不利于悬索桥的抗震性能;跨中位置缆梁间设置刚性中央扣有利于增加结构刚度及其抗震性能;加劲梁采用三跨连续支承方式时结构抗震性能最优。     

大跨度板桁加劲梁悬索桥自振频率参数敏感性分析

板桁结构已逐渐成为西部地区大跨度桥梁主梁的主要形式之一,其构件尺寸大小对桥梁动力性能的影响研究较少。该文基于精细化有限元模型,以西部山区在建最大跨度悬索桥为工程背景,研究板桁加劲梁构件尺寸参数对结构自振频率的影响。采用Ansys平台建立三维板桁加劲梁悬索桥的全桥精细化有限元模型,计算全桥动力特性。并通过参数分析方法研究板桁加劲梁主要构件尺寸参数的影响,参数包括桥面板厚度、U肋厚度、主桁斜腹杆截面积、下平联斜腹杆截面积、弦杆截面积及下横梁截面积。分析结果表明:桥面板厚度和U肋厚度变化对结构动力特性影响较小,主桁斜腹杆截面积和下横梁截面积变化对动力特性几乎没有影响,下平联斜腹杆截面积变化对1阶正对称扭转频率和1阶反对称扭转频率的影响十分显著,弦杆截面积变化对1阶反对称横弯频率和1阶正对称扭转频率有明显影响。     

大跨度铁路悬索桥钢桁加劲梁设计

某大跨度铁路桥位于强震山区,采用主跨1 060 m的上承式钢桁梁悬索桥,主桁采用华伦式桁架,桁宽30 m、桁高12 m,节间长10 m.结合强震山区铁路悬索桥的受力特点,加劲梁约束体系采用塔梁分离、塔墩固结的半飘浮体系,桥塔处纵向阻尼器与下平联设置在同一平面,桥塔和桥台处均设置相互协调工作的横向支座与横向阻尼器,并设置...     

刘家峡大桥方案设计

刘家峡大桥采用536m的单跨简支悬索桥,主缆分跨为148+536+113m,垂跨比为1/11。刘家峡大桥采用型钢桁式加劲梁,主缆采用127根ф5.2mm平行镀锌钢丝束,采用三角框架式重力式锚碇。大桥将钢管混凝土桥塔结构应用于大跨度悬索桥中,并将使桥塔造型与民族建筑风格巧妙融合,体现了地域文化特色。     

渝怀铁路长寿长江特大桥钢桁梁桁式比选

长寿长江特大桥主桥采用(144 2×192 144)m的连续钢桁梁。根据几种桁式的优缺点,结合长寿长江特大桥的桥位情况,对各种大跨度连续钢桁梁桁式进行分析计算,并对各种桁式进行制造、架设和经济性综合比较,得出合适的钢桁梁桁式。     

大跨度悬索桥主塔与加劲梁之间连接装置分析

加劲梁为连续的大跨度悬索桥,当加劲梁和桥塔之间设置小的间隙满足静力需求时,在横向动力荷载作用下主塔和加劲梁很容易发生碰撞。为了解此时碰撞对悬索桥性能的影响,该文以西堠门大桥为背景,以接触单元模拟碰撞,通过变刚度非线性时程分析,从抗震角度对此碰撞现象进行研究。并且,为避免碰撞带来的不利影响,对可能的两种主塔、加劲梁之间的连接装置进行了分析,指出了设计时需要综合考虑的关键因素。     

果子沟大桥钢桁梁设计

果子沟大桥实施方案为主跨360m双塔双索面钢桁梁斜拉桥,因应用于大跨公路斜拉桥的钢桁加劲梁在国内首次采用,缺乏成功设计经验,故对钢桁梁关键部位结构选型进行研究尤为重要。本文结合大桥具体建设条件,从受力、制造、运输、安装、经济性等多方面对主桁结构类型及关键部位结构选型,如板桁是否组合,桁式、桁高、节间长度、节点、拉索锚固方式等,进行分析、论证、比选,确定了适合本桥的钢桁梁结构形式。     

板-桁结合新型加劲梁在山区悬索桥中的应用

对于修建于山区特大跨径桥梁而言,由于运输及现场条件严重受限,从可实施性和经济性角度考虑,一般首选钢桁加劲梁悬索桥。为解决传统板-桁分离钢桁加劲梁存在的钢桥面板利用效率低、桥面支座脱空及桥面系后期维护成本高等问题,参考大跨径钢桁梁斜拉桥主梁设计经验,首次将钢桁梁斜拉桥中的板-桁结合体系引入到大跨径钢桁梁悬索桥中,形成板-桁结合新型加劲梁。该新型结构体系通过将正交异性钢桥面板嵌入钢桁梁使桥面板参与总体受力,从而大幅提高加劲梁的横向刚度和扭转刚度,改善加劲梁的抗风稳定性,降低加劲梁的用钢量,减少加劲梁的吊装工序,从而节约建设成本和工期;同时由于省去大量的桥面板支座和伸缩缝,减少养护工作量和养护费用,社会经济效益显著。该板-桁结合新型加劲梁已成功应用于主跨1 130m的贵(阳)瓮(安)高速公路清水河大桥中。随着我国交通建设的快速发展,在山区地形条件下修建的跨越大峡谷以及各种天然屏障的特大型钢桁梁悬索桥会越来越多,板-桁结合新型加劲梁的成功应用为山区大跨径悬索桥的建设提供了很好的借鉴,具有较大的推广应用价值。     

山区大跨度悬索桥钢桁加劲梁架设方法研究

以矮寨特大桥为研究背景,首先分析山区大跨度悬索桥的特点,对几种常用于架设山区悬索桥加劲梁的方法进行比较分析;在此基础上概述矮寨特大桥架设钢桁加劲梁所采用的轨索滑移法的基本原理,研究分析该方法所用轨索运梁系统的设计特点、力学原理的试验验证和施工步骤及要点。研究结论可为山区大跨度悬索桥加劲梁的架设施工提供参考。     

大跨度自锚式悬索桥钢-STC组合桥面箱形加劲梁抗风性能试验研究

以株洲枫溪大桥为工程背景,采用有限元计算和节段模型试验相结合的方法,研究大跨度自锚式悬索桥STC组合桥面钢箱加劲梁的抗风性能。研究结果表明:钢-STC组合桥面箱形加劲梁结构在-3°、0°及+3°的3种风攻角下,颤振临界风速均远高于桥位处检验风速,设计方案满足颤振稳定性要求,且有较大富余度。成桥状态下的原型断面在+3°攻角下出现了11.1~16.7 m/s与22.7~33.4 m/s两个竖弯涡振区,其中在第二个竖弯涡振区,其峰值振幅0.188 m超过规范允许值。通过对截面进行局部优化后,涡振均在规范允许值以内。节段模型测力风洞试验基于风攻角为-12°至12°范围内变化,研究了加劲梁断面的静力三分力系数的变化规律。大跨度自锚式悬索桥的钢-STC组合桥面宽幅箱形加劲梁的抗风性能试验研究为类似桥梁的设计提供依据和参考。     

大跨度钢管混凝土桁式拱桥结构非线性分析

采用了几何非线性和材料非线性等因素对大跨度钢管混凝土桁式拱桥进行结构非线性分析,结果表明对这种大跨(跨径大于300m)、宽跨比小(接近1／20)的钢管混凝土桁式拱桥,几何非线性和材料非线性的影响均较大,在设计和施工时不应忽略。     

白洋长江公路大桥钢桁加劲梁设计

白洋长江公路大桥主桥为主跨1 000 m双塔钢桁加劲梁悬索桥,组合梁桥面系,按双向六车道高速公路设计,设计速度100 km/h,整体式路基宽33.5 m。结合该桥钢桁加劲梁的设计工作,重点介绍了结构体系、主桁、横向桁架、平联、塔连杆、桥面系的设计要点和制造、架设方案。     

清水河大桥上部结构总体施工技术

清水河大桥主跨1 130m,为目前世界跨度第一的板桁结合加劲梁悬索桥,介绍了大桥上部结构的总体施工技术,因钢桁加劲梁的刚度较大、抗风稳定性好,应用于大跨径悬索桥工程的实例较多,清水河大桥的建设,拉开了板桁结合悬索桥架设的序幕,可为今后类似工程的施工提供借鉴及参考。     

新型大跨度自锚式悬索桥节段模型涡激共振对比研究

以我国东南沿海台风多发区2座大跨度自锚式悬索桥为工程背景,运用节段模型风洞试验技术,采用l:80加劲梁节段模型研究了2座桥的涡激共振响应,包括-50、-30、00、 30、 50五种风攻角,2种不同施工状态的共20个试验工况,综合分析了大跨度自锚式悬索桥在无任何附加措施情况下抵抗涡激振动的性能.     

大跨度悬索桥加劲梁缆索吊系统创新技术与应用

近年来,我国山区峡谷悬索桥不断突破技术瓶颈,跨径已经达到了千米级,但因受山区运输条件、施工环境的限制,山区峡谷大跨度悬索桥加劲梁多采用缆索吊系统进行吊装,主要介绍大跨度悬索桥加劲梁缆索吊系统的创新技术以及应用情况,以便为大跨度悬索桥施工提供借鉴。     

大跨度悬索桥行波激励地震反应分析

为探讨大跨度悬索桥梁抗震设计理论问题,利用基于大质量法的多支承激励运动方程,研究非线性多支承激励地震响应,分析桩-土-结构相互作用对动力特性和地震反应的影响,以及行波效应对地震反应的影响。分析表明,主塔为嵌岩桩时,考虑桩基础的桩-土-结构相互作用后会使结构的内力反应减小,行波效应对结构内力反应影响不大,加劲梁与边梁在主...     

山区特大跨径悬索桥跨缆吊机受力研究

桁式加劲梁由于其竖向刚度大、透风性能好而在大跨悬索桥中被采用,但山区特大跨悬索桥的加劲梁架设施工工艺一直是困扰其应用发展的因素之一。跨缆吊机架设法因其高空作业少、施工周期短而被用于山区悬索桥的加劲梁架设。为了保证安全,以山区特大跨径悬索桥钢桁加劲梁的架设安装为背景,采用ANSYS建立了跨缆吊机钢桁架的有限元模型,并从强度、刚度和稳定性方面对钢桁架进行了分析研究。结果表明:在最不利荷载工况下,跨缆吊机的钢桁架强度满足要求,最大应力为157MPa;钢桁架稳定性满足要求,第1阶失稳系数为12.1。     

五峰山长江大桥加劲梁架设技术

连镇铁路五峰山长江大桥主桥为主跨1092 m的钢桁梁公铁两用悬索桥,加劲梁采用板桁结合钢桁梁结构,加劲梁恒载集度大(819.1 kN/m)。其中,一期恒载集度达501 kN/m;铁路桥面和公路桥面二期恒载集度分别为233.4 kN/m和84.7 kN/m。针对该桥特点,加劲梁采用整节段吊装,架设时采用不携带铁路二期恒载的方案施工。边跨加劲梁节段利用浮吊整体吊装至滑移支架上,再滑移至设计位置,连接成整体;中跨加劲梁节段采用2台900 t缆载吊机自跨中向两侧桥塔方向架设,节段间上弦设牛腿式临时铰进行铰接,待中跨80%节段吊装后再进行刚接;中跨加劲梁架设后,对边跨加劲梁整体姿态进行调整,通过顶、落梁与中跨加劲梁合龙,合龙后铺设铁路二期恒载。