新型索梁组合结构的主缆材料选型有限元分析

轻质承重索选型是新型索梁组合结构桥梁设计的关键问题之一。利用ANSYS建立了160m轻质索梁组合结构桥梁有限元模型,并分别对UHMWPE纤维、CFRP和高强钢绞线三种主缆进行了分析,对比分析了主缆和吊杆的位移和内力响应。结果表明:三种材料的主缆内力相差不大;UHMWPE纤维缆索竖向位移最大,车辆荷载沿全桥作用一遍,取其5/16桥跨处最大挠度进行检测,结果满足设计规范要求;UHMWPE纤维缆索自重仅为CFRP索的46.5%,钢绞线索的9.2%,耐磨耐腐蚀耐低温,价格便宜,可作为轻质索梁组合结构桥梁主索选用。     

悬索桥主缆锚固系统施工测量控制

主缆锚固系统是悬索桥施工质量控制的关键部位,最大限度的降低锚固系统的定位偏差,对成桥后保证索股与锚杆的正确受力及索股的耐久性起着至关重要的作用。通过论述,希望为类似桥梁施工人员提供一些帮助和借鉴。     

悬索桥主缆用169丝大规格单元索股制造工艺技术

建设大街东桥悬索桥位于辽宁省庄河市,为主跨200m的混凝土自锚式悬索桥,上下游各设一根主缆,每根主缆由32根Φ5.2-169大规格单元索股组成,以有效减小锚固空间。标准丝制作、钢丝集束成型及热铸锚灌铸是索股制作过程中的重点和难点,为保证其制作质量,对原材料质量、工序进行质量控制,并对试验索进行放索试验和静载性能试验。结果表明,大规格单元索股的各项性能指标符合设计和规范要求。按照试验索成熟的制作工艺、质量控制方法,完成了该桥64根索股的制造,热铸锚反顶位移量均小于5mm,索股合格率100%。     

斜拉桥索梁锚固结构疲劳性能的试验研究

斜拉桥在动荷载作用下,索力随时间变化,疲劳应力对主梁主索梁锚固结构产生的影响较大,锚固结构及附近区域的疲劳性能如何,是设计和施工中必须解决的问题,针对某大跨度索梁锚结构,对该问题进行了疲劳试验,结合有限元计算,得出了一些有益的结论。     

基于大跨度三塔悬索桥主缆系统施工技术研究

三塔悬索桥属于新型悬索桥结构,保障架设质量的关键在与主缆系统的施工技术。我国近年来修建的三座三塔悬索桥主缆系统的施工技术方面做了多种创新和改进,主索鞍底面直接在地板上滑行,将主索鞍滑动副结构简化,使索鞍顶推在施工中更加方便;制造出支座型散索鞍结构,大大提升散索鞍的摆动性能;使用左右对合的双吊耳板索甲结构,能让索甲结构的受力性能得到改善;使用主缆PPWS索股水平成盘放索架设方案,能改善PPWS索股架设散股及"呼啦圈"问题。通过对这些改进与创新进行分析与介绍,对今后的多塔连跨悬索桥的施工起到部分借鉴作用。     

湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固区疲劳试验

为评估湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构关键构造细节的疲劳性能,对该结构进行了足尺模型疲劳试验.为指导疲劳试验,了解结构受力特性,用通用有限元软件ANSYS对结构进行了分析.结果表明,锚拉板与锚拉筒之间的连接焊缝下端部应力集中明显,最大主拉应力出现在该区域;在设计疲劳荷载作用下,该结构关键构造细节处均未发现疲劳裂纹,结构疲劳性能满足设计要求.     

新型自锚式悬索桥线形控制技术

浙江海盐塘桥采用新型的钢筋混凝土梁自锚式悬索桥,其设计特点为：主梁不设纵向预应力钢束,塔顶不设鞍座,主缆、吊杆为钢绞线索,主缆梁端锚固,塔顶张拉。结合海盐塘桥施工,介绍了自锚式悬索桥主梁施工支架的构造、施工和桥梁施工线形控制等关键技术。     

中承式系杆拱桥吊杆疲劳性能研究

中承式系杆拱桥是拱桥中一种常见的结构形式,吊杆作为该类型桥梁中重要的传力构件,其受力特点和疲劳性能一直是研究的热点,它关系到整座桥梁的安全和使用寿命。以湖南永州市某座中承式系杆拱桥为背景,基于车辆荷载试验和对桥梁长、短吊杆索力的不间断连续测量,通过测量数据分析发现:在集中荷载作用在主桥跨中位置时,位于支点处的短吊杆受车辆荷载影响较小;单根吊杆24 h内的应力时程曲线能反映桥梁受外界荷载影响下吊杆应力变化规律,同时能分析出桥梁1 d交通流量的分布情况;采用S—N曲线的疲劳寿命评估方法预测了吊杆疲劳寿命,并利用WEIBULL分布函数求得吊杆的疲劳可靠度,计算结果认为该桥在正常运营期吊杆已具备足够的疲劳可靠性。     

大跨钢桁拱轨道横梁半刚性连接的疲劳荷载

为评定公路与轻轨两用钢桁拱桥轨道横梁与主桁半刚性连接在车辆荷载作用下的疲劳损伤累积,对该构造细节在桥梁设计寿命期内车辆荷载产生的疲劳荷载谱的计算方法进行了研究.针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参照美国AASHTO规范,建立了反映桥梁设计寿命期内真实运营状况的疲劳荷载模型,并通过全桥三维有限元分析计算了该构造细节的荷载历程.根据疲劳损伤累积理论,确定了钢桁拱轨道横梁与主桁半刚性连接的疲劳试验荷载.     

缆索吊装中几个技术性问题的分析

分析了缆吊设计与施工中主索尾索最佳距离及设置主索活缆风对稳定塔架的影响，提出了稳定塔架的措施，并通过实践进行了验证，介绍了采用锚桩加固地错的具体作法，举例计算了实用中土锚的锚固力，最后推导了在塔架主索吊装横移时的主索横向偏移公式。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道横向弯曲疲劳试验

为了研究列车疲劳荷载作用下CRTSⅢ型板式无砟轨道结构横向受力性能,采用实际工程施工现场的材料及施工工艺,利用足尺模型,切割制作6个单承轨台或双承轨台的板式无砟轨道试件,进行橡胶板模拟路基上板式无砟轨道结构的横向弯曲疲劳试验,得出列车疲劳荷载引起的横向弯矩作用下板式轨道试件的应力、变形分布规律及疲劳损伤的发展形态.试验结果表明,在15.0~255.0 kN和42.5~425.0 kN疲劳荷载作用下,模拟路基上单承轨台和双承轨台的试件板中位置轨道板上表面先出现纵向裂缝,随后轨道板横向预应力筋锚固端出现由锚头向轨道板上表面的劈裂裂缝,累计疲劳500万次后,三点弯曲模式下轨道板-充填层复合板试件的自密实混凝土开裂荷载和层间滑移荷载分别减小20%~30%和25%以上,疲劳损伤、层间离缝对轨道板与充填层的协同工作性能有不利影响.      

松花江斜拉桥索梁锚固区构造设计及受力分析

斜拉桥主梁的斜拉索锚固区是将上部结构自重和所承受的所有外荷载传递到索塔的重要结构。由于承受强大的集中荷载,锚固区构造、受力状态复杂、容易产生应力集中。结合哈尔滨绕城高速公路四方台大桥的设计情况,对斜拉索锚固区的应力大小、应力变化幅度、应力与应力流方向进行分析研究,对斜拉索锚固区的结构设计具有很大的指导意义。     

悬索桥索塔施工技术

索塔在悬索桥中起支承主索的塔形结构物,其在荷载直接作用的影响下,索塔承受的中边跨主缆水平分力变化幅度会有所增加,这一变化现象会直接影响到索塔整体结构的安全性。主要结合某悬索桥工程实际,分析了悬索桥上部结构施工中索塔的施工控制,以及塔柱和横梁这两个关键部位的施工工艺,以为类似工程提供借鉴。     

简易机场道面结构的疲劳特性试验

为了分析简易机场的合理道面结构,依托陕西西安、湖南耒阳的室内外试验段,利用直径30cm刚性承载板模拟机轮荷载圆,使用反力架、千斤顶及疲劳试验机,通过人工和机械定点重复加载模拟飞机通行,研究了薄层沥青混凝土面层 水泥稳定细粒土基(垫)层道面结构在重复荷载作用下的疲劳特性。试验结果表明:推荐道面结构早期承载能力较高,在60d龄期内,整体回弹模量为200～300MPa,弯沉小于1mm;此时道面可承受飞机荷载几万至十几万次的起降通行而不破坏,并保持良好的使用性能;推荐道面结构的疲劳特性可以满足简易机场的应急使用需求。     

自锚式悬索桥主缆锚固区局部应力探讨

刚性自锚式悬索桥的锚固区结构和受力较复杂。以平顶山建设路立交桥为例,运用有限元程序Mi-das/Civil建立该桥梁的整体计算模型,有限元程序ANSYS建立边跨主缆锚固区梁段的局部计算模型,对主缆锚固区进行空间局部应力分析。得出结论：箱梁切开截面端与顶板交接处的正中心位置及主缆锚固位置处局部应力超限,出现明显应力集中,需要进行局部加强处理;计算结果具有较高的实用价值。     

悬索桥主缆抗弯刚度的数值分析

为了研究主缆抗弯刚度对悬索桥受力性能的影响,采用有限元参数化建模方法对某悬索桥进行了模拟,模型中考虑了边界条件、荷载形式和主缆线形等因素,分析了加劲梁和主缆位移、内力和应力的变化规律。结果表明,考虑主缆抗弯刚度后,加劲梁竖向位移、弯矩和应力减小。并且随着主缆抗弯刚度的增大,加劲梁静力响应逐渐减小。在对称荷载作用下,索梁最优刚度比为0.5左右,加劲梁竖向位移和弯矩最大减小30%和70%;在非对称荷载作用下,最优刚度比为0.1左右,加劲梁竖向位移和弯矩最大减小25%和60%。主缆与塔顶鞍座的连接方式和主缆线形对加劲梁位移、内力和应力也有一定的影响。     

自锚式悬索桥主梁面内稳定实用简化计算方法的提出

自锚式悬索桥是一种将主缆直接锚固于加劲梁两端,由主梁直接承受主缆中水平分力的悬索桥。自锚式悬索桥的主梁在外荷作用下,处于压、弯状态,随着外荷载增大,主梁的压力增大到一定值时,可能产生平面内的压、弯失稳,因此,自锚式悬索桥主梁的稳定计算是一个十分重要的问题。主要在弹性支承连续梁临界轴力求解方法的基础上．提出自锚式悬索桥主梁临界轴力的实用简化计算方法。[编者按]     

南京长江第四大桥主缆架设关键技术

南京长江第四大桥为主跨1418m的双塔3跨悬索桥,其主缆采用新型锚固钢板式锚固系统。主缆索股采用预制平行索股（PPws）法架设,除设置通长索股外,在南北边跨各增设若干背索。文章系统介绍了南京四桥主缆索股架设关键技术,可供后续类似工程参考。     

一种新的自锚式悬索桥基准索股线形控制方法

不同于地锚式悬索桥,自锚式悬索桥在基准索股架设过程中,受环境温度影响,基准索线形不仅受主缆伸缩发生变化,由于主缆锚固于梁端,导致主梁伸缩亦会引起基准索线形变化,从而使得基准索线形难以控制。基准索在夜间很容易与环境温度趋于一致,而主梁由于尺寸较大、散热慢很难与环境温度趋于一致,基于此提出一种新的自锚式悬索桥基准索线形调整的方法。研究结果表明:该方法在温度稳定的夜间,可以有效分离基准索线形受基准索自身温差影响和主梁受温差作用影响而引起的变化量;在温度稳定的夜间,主梁受约束的一跨,其基准索线形很容易趋于稳定。     

基于ANSYS的悬索桥空间主缆扭转问题计算方法研究

自锚式悬索桥在体系转换过程中,通过对吊杆在垂直于纵桥向的竖平面中进行张拉并锚固于加劲梁上,从而形成空间主缆自锚式悬索桥结构。因主缆和吊杆形成空间索系,很大程度上减小了此类结构在横桥向荷载作用下的内力和位移。但是,该种桥型的主缆在由空缆时的平面状态转变为成桥时的空间状态过程中会产生扭转变形。基于此,在主缆索夹安装前应正确给定其安装预偏角,从而避免索夹在成桥状态下扭转破坏。但应注意到,在ANSYS等软件中,主缆一般是用杆单元进行模拟,无法通过计算获取主缆的扭转角度。以杭州某空间主缆自锚式悬索桥为研究背景,提出在ANSYS中对梁单元的部分参数进行特殊取值来模拟主缆,计算主缆的扭转角。理论分析表明,将梁单元抗弯刚度取合理的较小值时,其受力特点便接近于索单元。最后,对某空间主缆自锚式悬索桥的缩尺相似模型进行数值模拟,得到了该模型主缆在吊杆横向张力下扭转角度的数值计算结果。从而在一定程度上解决了运用通用有限元软件计算悬索桥主缆扭转角度这一难题。