大跨度矮塔斜拉桥结构静动力特性分析

以常山矮塔斜拉桥为研究对象,通过有限元程序Midas Civil 2010建立该桥的空间有限元模型,并对大桥进行成桥静、动力特性分析.计算结果表明:在正常使用状态内力组合和承载能力极限状态内力组合作用下主梁和主塔的位移均较小,主梁全部承受压应力,满足规范要求,成桥前期混凝土收缩徐变对主梁位移影响较大,后期收缩徐变趋于稳定.该桥的一阶自振周期为1.230 s,在目前中国已建成的矮塔斜拉桥中属于比较典型的一个,由于其横向刚度较大,其低阶振型主要表现为主梁的竖弯和主塔的横弯.     

超宽混凝土斜拉桥静动载试验研究

为了解超宽混凝土斜拉桥的承载能力,以武汉西四环汉江特大桥主桥静动载试验为例,测试并分析了主梁挠度、主塔偏位及动力特性等参数,并结合超宽混凝土斜拉桥的特点对桥梁偏载系数和横梁受力情况进行了测试分析。试验结果表明,结构处于弹性工作状态,桥梁实际强度、刚度和承载能力满足设计及规范要求。     

温度效应对大跨径PC斜拉桥主梁标高控制的影响研究

在大跨度混凝土斜拉桥施工控制中,影响其控制精度的参数相当多,温度变化对桥梁标高的影响最大,为研究温度对混凝土斜拉桥主梁标高控制的影响与对策,以某大跨径混凝土斜拉桥为工程背景,通过实测温度数据采用数值分析方法计算出主梁的轴向温度应变及曲率,代入有限元计算程序中,计算出温度对主梁标高的影响量,对比实测24 h内主梁标高随大气温度的变化,验证该方法的可行性.总结主梁顶板、中腹板、底板各测点的温度变化及主塔沿壁厚方向各温度测点的变化规律,对主梁及主塔温度测点进行优化,为数值分析方法中主梁及主塔截面网格优化提出建议.研究结果表明:采用数值分析方法计算温度对主梁标高的影响是可行的;对混凝土斜拉桥主梁、主塔温度测点进行优化,既能提高数值分析方法的计算效率又能简化测点布置.     

斜拉桥参数优化及基于正交试验法的参数影响性分析

为研究斜拉桥结构设计参数的优化,基于某斜拉桥工程实例,选取斜拉桥的主塔高度,拉索面积,主塔刚度为分析参数。定义局部结构安全系数R以及全桥换算安全度E。同时选取了主塔最大应力,主塔塔顶位移,斜拉索最大应力,主塔根部弯矩,主梁最大应力,主梁最大挠度这些能反应斜拉桥结构内力性能的指标作为目标函数。首先使用基于控制变量法的参数优化分析,得到单个设计参数有利于斜拉桥力学状态的最佳取值。其次使用了基于正交试验法得出了主塔高度为84.52m,拉索面积增加20%,主塔刚度选取原刚度时是最佳的组合方案。同时得到全桥换算安全度影响最大的是主塔高度,其次是拉索面积,最后是主塔刚度。斜拉桥设计及参数优化的过程中,应重点考虑主塔高度和拉索面积。     

运营阶段斜拉桥主塔在不同荷载组合下的变形及内力分析

为研究运营阶段不同荷载组合对斜拉桥主塔变形及内力的影响,以国外某新建双塔混凝土斜拉桥工程为依托,采用MIDAS/Civil建立了斜拉桥有限元模型,对斜拉桥在运营阶段的内力及变形进行计算分析。计算得出了不同荷载组合下的斜拉桥主塔塔顶偏移及最大应力。结果表明:不同荷载组合下斜拉桥主塔变形存在较大差异,斜拉桥主塔塔顶的偏移量在LM1+人群荷载下最小,在LM4+人群荷载组合下达到最大,位移偏向跨中方向;不同荷载组合下斜拉桥主塔内力差异较小,主塔最大应力在LM1+人群荷载下最小,在LM4+人群荷载组合下达到最大,最大应力所在部位为第一个横梁与塔交界处。     

地锚式单跨独斜塔斜拉桥研究——部分2:参数分析

利用第一部分研究中的力学模型,对地锚式单跨独斜塔斜拉桥进行参数分析。选取地锚箱位置、主塔倾斜角、主塔高度、主梁和主塔自身刚度5种关键参数,研究它们对结构受力的影响。同时,采用有限元方法进行对比,方程求解值与有限元计算结果吻合良好。研究表明:地锚索水平倾角的取值范围宜为39°~54°;主塔向地锚侧倾斜5°对主梁受力最有利;主塔和主梁的高跨比为0.6较为合理。增大主梁尤其是主塔自身刚度对改善结构受力作用不大,调整地锚箱位置等关键参数更为有效。     

沈阳市富民桥主塔设计

沈阳市富民桥主桥为(89+242+89)m的双塔单索面预应力混凝土斜拉桥,主塔为独柱式折线形斜塔,箱形断面.主要介绍富民桥主塔的设计过程,较为详细地介绍了主塔的构造特点及结构计算情况.     

斜拉桥主塔承台大体积混凝土施工水化热分析

利用有限元程序对斜拉桥主塔承台混凝土施工水化热进行计算,并与实测温度场进行了比较,进一步分析了承台混凝土施工水化热变化的一般规律。     

阆中市嘉陵江三桥主桥设计及计算

以阆中市嘉陵江三桥主桥为工程背景,详细介绍了这座预应力混凝土连续刚构桥的设计,并采用桥梁静力计算程序QJX对其进行了计算分析,验算了该桥在正常使用极限状态和承载能力极限状态下的应力状态及变形情况.计算结果表明该桥具有足够的强度、刚度和抗裂性能,满足规范要求.     

漳州战备大桥极限承载能力分析

为深入研究部分斜拉桥的极限承载能力,以国内第1座已建混凝土部分斜拉桥——漳州战备大桥为例,对其进行极限承载能力分析。运用ANSYS有限元分析软件,采用基于非线性连续介质力学理论的全过程分析方法,假定混凝土为理想的弹塑性材料,采用Drucker-prager屈服准则,钢筋为多线性等向强化材料,采用Mises屈服准则,建立了有限元U.L.列式的几何非线性与材料非线性耦合空间分析模型。分析结果表明:当活载系数λ3时,部分斜拉桥结构的非线性特征不明显。部分斜拉桥达到极限承载力时,其破坏模式属材料强度达极限状态这种类型,此时结构还未出现极值点失稳现象。决定其极限承载力的主要因素是混凝土材料非线性。中跨布载时结构极限承载力最小,活载系数λ=7.8,极限安全系数k=1.78。     

虎门二桥坭洲水道桥索塔结构设计及受力分析

广东虎门二桥坭洲水道桥为主跨1688m 双塔非对称式两跨连续钢箱梁悬索桥,为世界上最大跨径的钢箱梁悬索桥,索塔采用门式钢筋混凝土结构,塔高260m,由下塔柱、下横梁、中塔柱、中横梁、上塔柱、上横梁组成。介绍了该桥索塔的设计思路和构造特点,并采用 MIDAS CIVIL 2012专业桥梁分析软件建立全桥三维空间杆系有限元模型,对索塔结构进行计算,结果表明塔柱及横梁的应力、强度均满足规范要求。     

安九铁路鳊鱼洲长江大桥桥塔防裂技术

安九铁路鳊鱼洲长江大桥主桥为主跨672 m的混合梁斜拉桥,桥塔为H形结构,塔高壁厚,采用C55混凝土,无环向预应力,开裂风险较大.为防止桥塔开裂,对混凝土配合比进行优化设计,选用胶凝材料用量较少的配合比;按照夏季环境温度,其它原材料温度一定的前提下,拌和水温度下降至10℃且加冰40％,将混凝土出机温度保持在26℃以下;...     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥主塔施工技术

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主塔具有规模宏大、钢筋与预应力结构密集、混凝土耐久性要求高等特点,在施工中应用了多项新技术、新方案,确保了施工质量、安全和进度指标.介绍主塔的施工技术.     

宝鸡清溪渭河大桥主桥设计

宝鸡清溪渭河大桥主桥为(115+258+115)m的双塔斜拉桥,采用半飘浮的约束体系,桥面全宽29m,设有双向4车道及两侧人行道。桥塔采用钻石形钢筋混凝土结构,主梁采用双边"工"形钢-混组合梁,混凝土桥面板采用预制构件,在纵梁、横梁及人行道托架顶部均设有混凝土后浇带,通过剪力钉与钢主梁连接。斜拉索采用扇形布置的空间双索面平行钢丝拉索体系,通过钢锚箱和锚拉板分别与桥塔和主梁相连。桥塔和边墩基础采用钻孔灌注桩基础。桥址位于高烈度地震区,采取了在桥塔处设置纵向活动抗震球型支座、边墩设置纵向活动横向摩擦摆减隔震支座,在桥塔下横梁与主梁间设置纵向粘滞阻尼器的减隔震措施。根据结构特点以及建设条件,主梁施工方案采用大节段支架法。     

果子沟大桥桥塔施工过程的模拟分析

果子沟大桥为大跨度钢桁梁斜拉桥,桥塔为阶梯形钢筋混凝土结构,塔高分别为209.5 m和215.5 m,共设置4道横梁,构造复杂,塔柱与横梁异步施工难度大。为确保施工过程安全、合理,采用空间有限元法模拟桥塔施工阶段,计算分析塔柱的应力和位移。结果表明:塔柱各施工阶段预偏量设置合理;斜塔柱施工过程中2道临时横撑及在梁端加顶力减小了斜塔柱根部混凝土开裂的可能,保证塔柱与横梁异步施工过程中整体斜塔柱的线形、应力和稳定性满足设计与施工要求。     

内置式钢锚箱索塔锚固区受力与参数分析

内置式钢锚箱索塔锚固区模型试验结果表明结构强度足够,但混凝土外端壁和内侧壁均出现裂缝,且外端壁开裂荷载较低.根据索塔锚固区的变形协调关系,分别对矩形和圆形索塔的斜拉索水平分力在钢锚箱与混凝土塔壁之间的分配比例、外端壁和内侧壁的混凝土应力进行理论分析,理论分析结果与试验结果吻合.对矩形和圆形索塔的水平力分配比例和混凝土应力进行参数影响分析,分析结果表明调整索塔长宽比、塔壁厚度比、钢锚箱拉板面积等能改善塔壁混凝土的受力.对相当规模的内置式钢锚箱圆形和矩形索塔锚固区的结构受力性能进行对比分析,结果表明矩形索塔略优于圆形索塔.建议采取措施改善混凝土外端壁局部受力状况.     

温州洪溪特大桥总体设计

浙江温州洪溪特大桥为(150+265+150)m双塔双索面矮塔斜拉桥,左、右分幅设计.针对峡谷风环境复杂、基本风速高、主墩高的特点,采用塔墩梁固结体系,提高了桥梁整体刚度和抗风性能;主梁采用单箱双室斜腹板变截面预应力箱梁,顶宽15.25 m,跨中梁高4.5 m、根部梁高9.2 m;桥塔采用Y形塔,由上、中、下塔柱组成,...     

3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计

珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口,与金海高速公路大桥同层合建,主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5)m四塔三主跨斜拉桥。桥面宽度达49.6 m,中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路。为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应,采用刚构-连续体系,中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用大挑臂式钢箱梁结构,由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成,便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结。桥塔采用空间四柱式钢塔,其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构。斜拉索采用LPES7-199~LPES7-379型Ⅱ级松弛平行钢丝拉索,按两平行索面扇形布置。钢塔及钢梁在工厂制造,再浮运至桥位安装。结构静动力分析结果表明,结构受力性能良好,安全可靠。     

甬江铁路特大桥施工控制

甬江铁路特大桥为主跨468 m半飘浮体系双塔双索面混合梁铁路斜拉桥.混凝土梁采用满堂支架现浇,钢箱梁采用悬臂拼装,桥塔塔柱采用全自动液压爬模施工.为保证施工过程安全、快捷,成桥后线形和内力满足设计及高速列车运行的要求,采用基于无应力状态理论的全过程几何控制法进行施工控制,正装迭代计算采用TDV软件进行.结果表明:基于无...     

特大型承台混凝土的温度控制

五河口斜拉桥主墩承台为矩形钢筋混凝土结构，除悬索桥的锚碇基础外，其承台体积目前位居全国第一，重点介绍特大体积混凝土温控分析方法、标准及措施，供同类型工程借鉴参考。