大跨径悬索桥结构分析理论及其专用程序系统的研究

大跨径悬索桥是典型的柔性结构体系，其受力特性表现为几何非线性。设计阶段不仅要计算其恒、活载和附加荷载的受力与变形，还要计算主缆、吊索制作时的无应力索长，挂索初期索胺的预偏量等特殊问题；在施工阶段要作各种施工荷载及风载作用下的受力分析。此外，悬索桥的风振、地震响应以及塔的稳定性也是设计者关心的问题。而悬索桥在各种情况下的静、动力特性及稳定性与该时刻结构状态密切相关。为了理顺这些关系，并根据拟定的成桥     

悬臂浇筑拱桥扣索索力优化研究

为保证拱桥悬臂浇筑过程中的施工安全以及成桥后拱圈受力满足合理状态要求,以四川攀枝花新密地大桥(主跨为189.9m的上承式钢筋混凝土箱形空腹式拱桥)为工程背景,采用ANSYS一阶优化方法,分施工优化和成桥优化2步对其扣索索力进行优化研究。利用ANSYS有限元软件建立该桥参数化模型,施工优化中以拱圈整体应力为目标函数,对施工过程中的扣索索力进行优化计算;成桥优化中分别以弯矩和偏心距为目标函数,并考虑活载效应的影响,对最大悬臂状态时的扣索索力进行整体调整。结果表明,优化后悬臂浇筑过程中拱圈的拉应力水平明显降低,保证了悬臂浇筑过程中拱圈的施工安全;成桥后的拱圈受力情况得到有效改善,使运营阶段的拱桥受力更为合理。     

双套拱塔斜拉桥索力张拉优化及控制

为研究双套拱塔斜拉桥施工控制技术,尤其是塔间索及斜拉索的张拉方案合理性及张拉控制方法,以小凌河大桥为背景,采用MIDAS Civil有限元软件建立该桥空间计算模型,进行施工过程的模拟计算,根据计算结果对拉索安装和张拉方案进行了优化。优化后,赋予塔间索初张拉无应力长度,二次调索时调整到成桥状态的无应力长度;斜拉索自内而外安装并张拉,索力小于250kN的斜拉索,调整其初张拉无应力长度使索力满足测量要求,其他斜拉索直接张拉到设计的无应力长度。监控结果表明,采用优化后的索力张拉方法对该类桥梁进行施工控制,整个施工过程中结构安全、受力明确,得到的成桥索力误差小。     

三塔悬索桥静力特性分析

以襄阳庞公大桥为工程背景,运用有限元软件midas Civil建立全桥三维模型,进行成桥阶段和施工阶段的静力特性分析。结果表明,在加劲梁吊装期间,主缆线形、加劲梁线形和索鞍偏移量的变化趋势类似,都是在吊装初期较大,随后逐渐减少,最终达到设计成桥状态;理想成桥状态下,每根吊索承担相邻2根吊索间距长度的加劲梁的全部或大部分自重;在运营阶段,相对于恒载,活载作用对悬索桥主要结构受力影响较小;温度作用使主缆和加劲梁的线形发生变化。     

矮寨特大悬索桥地锚索的设计、影响与安装过程分析

地锚索的设置是在加劲梁跨度小于主缆跨度的情况下采取的措施,主要出现在山区大跨度悬索桥中,由于情况少见,这方面研究鲜见报道。笔者以矮寨特大悬索桥为工程背景,首先对地锚索的设计与施工进行了介绍;然后针对地锚索的设置与索力大小对成桥状态与正常使用极限状态的影响进行了计算分析比较,得出了地锚索可以改善加劲梁与端吊索受力、稳定活载支反力、优化主缆局部线形的结论,同时确定了地锚索成桥设计索力的合理取值范围;最后对地锚索的安装与张拉过程进行了分析,给出了合理的施工阶段与计算结论。     

自锚式悬索桥全桥模型试验结构设计与理论分析

桃花峪黄河大桥是世界上跨度最大的自锚式悬索桥,主跨为406 m。利用全桥模型试验的有限元仿真分析研究其体系转换过程,重点介绍了该桥的试验模型在结构设计、体系转换过程及有限元仿真分析方面的一些有益结果。自锚式悬索桥在计算其加劲梁无应力长度时,需要计入加劲梁的压缩变形值;在体系转换过程中,当各构件的无应力参数唯一确定后,结构的成桥状态与吊索张拉顺序无关,因此各种体系转换过程都能实现目标状态;采用无应力长度控制法计算吊索张拉力简单易行,可适用于设计和优化吊索的张拉过程。     

自锚式悬索桥主缆线形计算方法及施工过程分析

自锚式悬索桥缆索系统线形的计算采用有限元方法或索段数值计算均有一定的局限性,文章结合两者的特点,通过建立非线性有限元模型,并结合索段数值计算方法迭代求解自锚式悬索桥线形及内力.湖南长沙三汊矶自锚式悬索桥通过在中跨临时墩处顶升主梁后进行吊索的无应力安装,避免了反复张拉吊索的过程.利用所编制程序对大桥成桥阶段主缆线形及缆索架设过程中的受力状态进行计算,计算结果表明施工过程中主缆、吊索及主梁内力变化均匀,支座无负反力出现,验证了施工方法的可靠性.长沙三汊矶大桥所采用的缆索架设方法及计算过程可为同类型桥梁的设计及施工提供参考.     

自锚式悬索桥合理成桥状态及受力特性研究

结合自锚式悬索桥受力和施工特点,以鄂尔多斯市某双塔三跨自锚式悬索桥为工程背景,对自锚式悬索桥合理成桥状态的计算方法、吊索张拉顺序和动力特性展开研究,实践表明,采用基于影响矩阵的零位移法确定自锚式悬索桥合理成桥状态的方法,简单实用,计算精度高,具有较高的工程应用价值,经验算成桥运营状态结构强度和刚度均满足设计要求。采用无应力状态法进行正装分析,通过对比分析施工阶段桥梁结构的响应,优化吊索张拉顺序,明确了合理施工状态,包括缆形、吊索力、索鞍预偏量等。通过对桥梁结构进行动力分析得到一些结论可为同类桥梁提供参考。     

公路钢板组合梁桥监测与检测试验研究

针对一座公路连续钢板组合梁桥，对其施工过程及成桥状态的力学性能进行检测与监测的试验研究，研究钢板组合梁施工过程及成桥状态的力学性能，为类似钢板组合梁桥的设计优化等提供技术支撑。结果表明：实测应力及挠度变化与理论值相吻合；施工过程中结构应力满足规范要求；成桥状态静力测试过程中试验桥梁处于弹性工作阶段。     

平胜大桥自锚式悬索桥静载试验与评价

针对自锚式悬索桥静栽试验研究较少的现状,介绍主跨跨径为350m的独塔单跨混合梁自锚式悬索桥——平胜大桥主桥的概况、成桥静力特性、静载试验内容、测试方法、静载试验工况、荷载分级、测点布置、试验结果及有限元计算结果的对比,并作出了评价。有限元分析及静栽试验结果均表明：在成桥运营阶段,活载引起的平胜大桥自锚式悬索桥内力及线形变化与所受活载基本上呈线性关系;静载试验结果与理论计算值基本一致;残余变形、残余应变较小;在设计活载作用下,结构处于弹性受力状态,施工控制达到了较高的水平;同时也表明,静裁试验的理论分析模型很好地反映了实际桥梁的受力特性。     

泓口大桥自锚式悬索桥主桥设计

江苏省芜申线航道泓口大桥主桥为(52+102+52)m自锚式悬索桥.该桥加劲梁采用预应力混凝土边箱梁形式,在支架上现浇施工;桥塔采用钢筋混凝土矩形实心截面柱式结构,桥塔高27.902m,下部采用整体式哑铃形承台;主缆采用Φ4.8 mm镀锌高强钢丝,吊索采用φ7 mm镀锌高强平行钢丝,鞍座为整体铸造结构.采用有限元软件MIDAS Civil 2010和悬索桥非线性分析软件BNLAS建立全桥有限元模型进行计算分析,计算结果表明泓口大桥结构的应力均能满足规范要求.     

宜昌长江公路大桥桥位、桥型及桥跨的选择

宜昌长江公路大桥桥型选择为双塔钢箱梁悬索桥，主跨960m。桥位，桥型及桥跨的选择是该桥前期准备工作的主要技术问题，着重介绍桥位，桥型及桥跨选择中考虑和研究的主要因素。     

重庆双碑大桥主桥斜拉桥设计

重庆双碑大桥主桥为主跨330 m的高、低塔中央索面混凝土曲线斜拉桥。主梁采用单箱三室混凝土结构。桥塔采用独柱式,低塔边跨侧位于曲线上,为减少索的横向分力对结构的影响,靠曲线外侧布置竖向预应力钢绞线束。斜拉索采用高强低松弛镀锌钢绞线索。结合地质情况,高塔墩采用24根φ2.5 m钻孔灌注桩基础;低塔墩采用明挖扩大基础。高、低塔均采用塔、墩、梁固结体系。为减少塔根弯矩,下塔墩中间设20 cm的竖缝;通过优化桥塔尺寸,有效控制了主梁横向扭转角和桥塔横向位移。高塔墩基础采用双壁钢围堰法施工,低塔墩基础采用围堰或筑岛辅助施工;主梁7 m标准节段采用前支点挂篮现浇施工。     

虎门大桥悬索桥钢箱梁架设

钢箱梁梁段的架设属于大吨位构件的起重吊装，其影响面牵涉到通航，驳船运输及定位，塔身变形控制等，因此施工难度大，论文从虎门大桥悬索桥施工为实例，介绍了钢箱梁梁段架设中的主要工艺及使用设备。     

金塘大桥非通航孔桥设计

根据金塘大桥桥址气象、水文、地质等条件,分析了影响海上桥型方案的多种因素,结合国内外已建跨海大桥的经验,从减少海上作业量、降低施工风险、保证工程质量、合理控制工期、简化施工组织、降低工程造价等方面进行了综合分析,提出金塘大桥非通航孔桥的设计方案.     

广东鹤南大桥桥型方案选择

广东鹤南大桥受毗邻的广珠铁路桥跨径布置限制,桥型选择较为困难.经过一系列研究,先后提出了下承式拱桥、混凝土刚构桥、混凝土斜拉桥、混合梁刚构桥四种桥型,并从安全、美观、经济、施工、养护几个方面进行比选,认为混合梁刚构桥方案可以作为鹤南大桥的推荐桥型方案.可供桥跨布置限制、小边中跨比的桥型设计借鉴.     

蠡河大桥主桥设计

蠡河大桥主桥跨越干线V级航道蠡河,上部结构为49．5m 90m 65．5m不对称变截面悬浇预应力混凝土连续箱梁。介绍了主桥的设计概况、主拉应力控制、合拢段设计、箱梁横断面设计及上部施工不平衡重对主墩的影响等几个重点问题。     

新安大桥主桥设计

新安大桥主桥为三跨变截面波形钢腹板连续箱梁桥,跨径布置为88m+156m+88m。该文介绍了主桥的总体布置、结构设计、关键构造、指导性施工顺序和技术创新。     

丫髻沙大桥主桥设计

丫髻沙大桥主桥采用７６ｍ＋３６０ｍ＋７６ｍ三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥，跨越珠江南航道。详细介绍了主桥的总体设计、几何非线性分析、徐变分析、动力分析。     

淡江大桥主桥设计

淡江大桥主桥跨越淡水河口,主桥采用单塔不对称半飘浮体系斜拉桥,全长920 m,跨径布置为(2×75+450+175+75+70)m,主跨450 m,桥面净宽44.7 m,桥下通航净高20 m,倒Y形桥塔高200 m.在桥塔及两端伸缩缝处的桥墩设置减隔震阻尼器,主梁采用钢箱梁(长660 m)及钢-混结合梁(长260 m)...