荆岳长江公路大桥钢锚梁索塔锚固区单节段模型有限元分析

钢锚梁索塔锚固区中钢锚梁承担了绝大部分的斜拉索水平分力,混凝土塔壁只承担小部分,而水平分力是引起索塔锚固区混凝土开裂的主要原因,荆岳长江公路大桥索塔锚固区设计中布置了一定的预应力以增加混凝土的安全储备.通过有限元仿真计算分析手段,分别对索塔锚固区在预应力、钢锚梁设计支承方式、钢锚梁设计支承方式(无预应力)工况下的应力进行分析.结果显示钢锚梁设计支承方式下,锚固区的应力均满足要求,但在设计支承方式(无预应力)时,锚固区混凝土塔壁存在较大的主拉应力集中,因此在索塔锚固区上施加一定的预应力也是必要的.     

赤壁长江公路大桥钢锚梁索塔锚固结构优化设计

赤壁长江公路大桥主桥为主跨720m的结合梁斜拉桥,9～29号斜拉索采用钢锚梁索塔锚固体系。钢锚梁与钢牛腿最初设计采用张拉后固结连接,设计分析发现后期更换斜拉索时施工复杂,断索时固结连接受力较大。优化设计为在钢锚梁底板增设顺桥向限位钢板,限位钢板与钢牛腿顶板侧面磨光顶紧,即张拉后顶紧式连接;钢锚梁与钢牛腿之间采用普通螺栓栓合。通过优化,换索时可直接对称放松旧索、更换新索、再对称张拉新索,断索后斜拉索水平力通过限位钢板以压力的形式传递至塔壁。采用有限元软件建立该桥索塔锚固区索力最大节段模型进行计算,得到优化方案塔壁在换索工况下不受力、在断索工况下外侧受拉,规避了原方案塔壁内侧受拉,在塔壁外侧配置适量预应力后,可满足受力要求。     

钢锚梁式钢—混组合索塔锚固体系设计与分析

某斜拉桥主桥是一座跨径布置为(130m+300m+130m)的双塔双索面预应力混凝土梁斜拉桥,索塔采用倒Y型,斜拉索在桥塔端采用新型空间索面钢锚梁式钢-混组合索塔锚固体系进行锚固。该型锚固体系将锚箱焊在钢锚梁两侧,同时采用钢牛腿替换传统的混凝土牛腿结构,提高了施工速度,改善了结构受力。介绍了该种锚固体系的特点,并采用有限元方法对改型索塔锚固体系的受力情况进行了分析,可为该类型索塔锚固体系设计提供参考。     

钢锚梁索塔锚固区受力机理分析与约束方式比选

斜拉桥采用内置式钢锚梁索塔锚固区结构时,为选择合理的钢锚梁约束方式,以九江长江公路大桥为背景,利用简化平面模型对该桥索塔锚固区水平传力机理进行分析并采用AN-SYS建立索塔锚固区第27节段模型,对4种钢锚梁与塔柱牛腿约束方式(钢锚梁两端始终固定;中跨端固定、边跨端先滑动后固定;边跨端固定、中跨端先滑动后固定;边跨端固定、中跨端始终滑动)进行比选.分析结果表明:钢锚梁采用两端固定的约束方式时,斜拉索水平分力的分配比例和钢与混凝土变形协调关系相关;综合考虑结构安全性和可靠性,认为钢锚梁采用边跨固定、中跨先滑动后固定的约束方式时结构受力较理想;钢锚梁的应力受约束方式影响不大.     

鄂东长江公路大桥索塔锚固区抗裂设计

鄂东长江公路大桥为主跨926 m的九跨连续半漂浮体系双塔混合梁斜拉桥,斜拉索塔端锚固方式采用钢锚箱结构。文章简要介绍了大桥主桥桥型布置、索塔锚固区方案构思及钢锚箱构造设计,分析了钢锚箱的工程应用及力学特性;简述了索塔锚固区足尺模型试验情况和主要计算结果,并对索塔锚固区抗裂设计进行了阐述。     

多节段内置钢锚箱式索塔锚固结构传力机理

采用有限元分析方法,分析了多节段内置钢锚箱式索塔锚固结构的受力性能,在分别考虑单节段和多节段索力作用的条件下,对锚固结构节段内各板件间以及节段间索力的分配、各构件的应力以及栓钉群剪力的分布情况进行了分析。结果显示,单节段索力作用下,索力水平分力绝大部分由索力施加节段及其上下相邻两个节段共同承担;多节段索力作用下,各节段承担的水平力与该节段施加的索力水平分力值较为接近;索力竖向分力由节段塔壁和钢锚箱向下传递,除加载节段外仅经过一个节段,栓钉群就将钢锚箱传递的竖向力向塔壁转移了绝大部分,栓钉群传力效果显著。锚固结构主要受力板件的应力分布方式表明索力在锚固结构间的传递效果较好,钢锚箱栓钉群竖向剪力沿高度方向的分布总体呈现"马鞍形",且索力较大侧栓钉竖向剪力分布均匀程度高于索力小侧。     

小干大桥组合索塔锚固区受力特点研究

小干大桥位于329国道舟山普陀勾山至小干岛段,主桥桥跨为130 m+300 m+130 m,混凝土斜拉桥,索塔区采用钢锚梁-钢牛腿组合结构,锚固区结构型式复杂。采用空间有限元理论对其受力特点进行分析,为同类锚固结构提供一定参考依据。     

厦漳跨海大桥北汊主桥索塔及其钢锚梁研究

从景观、受力、施工和经济性等几方面对厦漳跨海大桥北汊主桥索塔造型、基础形式及索塔锚固方式进行方案研究比选,最终确定北汊主桥采用钻石型索塔及其钢锚梁锚固方式。     

大型斜拉桥索塔钢锚梁-钢牛腿制造相关问题探讨

索塔锚固结构是大型斜拉桥主要受力结构,质量要求高、制造难度大。本文针对钢锚梁-钢牛腿这种锚固结构,结合工程实例,对其结构特点及制造难点、制造过程中的注意事项、焊接变形控制措施等进行了介绍,并提出了一些设计优化建议,可供类似工程借鉴。     

荆岳长江公路大桥设计

根据荆岳长江公路大桥桥址处自然环境条件,主桥采用主跨816 m双塔双索面六跨不对称混合梁斜拉桥;桥塔为双柱H形,北塔采用双圆形分离式基础,南塔采用矩形分离式承台+群桩基础;主梁采用分离式双边箱梁结构,中跨和北边跨采用扁平钢箱梁结构,南边跨采用PC箱梁结构,钢-混凝土结合段采用带钢格室的部分连接填充混凝土方案;斜拉索采用外缠PVF氟化膜的高强平行钢丝索,除桥塔附近几对大倾角斜拉索直接锚固在混凝土塔壁齿块上外,其余均采用钢锚梁锚固型式。     

独塔斜拉桥钢桥塔锚固区钢锚箱应力分析

为研究钢桥塔锚固区钢锚箱结构的受力特性及其传力机理,以天津市蓟运河大桥(钢箱梁独塔斜拉桥)为工程背景,基于有限元软件ANSYS 14.0,采用等效板厚法,建立了2个(S1号索和S13号索)钢锚箱结构的全实体单元有限元模型,对其应力分布、索力传递路径以及焊缝传力机理进行了分析。结果表明:钢锚箱各板件Von Mises应力均小于200 MPa,满足规范要求;由承压板、承剪板和加劲板共同构成的闭口箱形截面钢锚箱可以顺畅地传递斜拉索索力;S1号索、S13号索钢锚箱模型的钢锚箱分别表现出梁式和柱式锚箱的受力特性;柱式锚箱承剪板长度选取不宜过长,该桥S13号索钢锚箱承剪板长度最终取为1.4m。     

九江长江公路大桥北塔下横梁施工方案研究

九江长江公路大桥主桥采用(70+75+84)m+818 m+(233.5+124.5)m双塔不对称混合梁斜拉桥,H形桥塔塔肢间设上、中、下3道横梁.为确定该桥北塔下横梁施工方案,对同步施工方案、异步施工方案、异步施工+主动横撑方案进行分析.结果表明:异步施工+主动横撑方案结构受力合理、施工工期短、施工风险小,确定为下横梁最终施工方案.经优化,主动横撑采用2根Φ1200 mm×12 mm的螺旋焊管制作,每根施加2000 kN 水平推力,在下横梁第一层混凝土强度达到90％之后,施加第一批横向预应力前撤掉水平推力;采取增加塔柱混凝土凿毛厚度、加强局部振捣的方法,保证新老混凝土结合面混凝土的施工质量.     

马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井下沉分析

马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井下沉采取“3次接高,3次下沉”的方案.为保证该方案的施工安全,对沉井下沉可行性指标进行验算,并对沉井首次接高期间的沉降量进行预估.计算结果表明,该方案能够满足沉井下沉初期结构本身的安全,保证首次接高期间的沉降量尤其是不均匀沉降量在允许的范围内.南锚碇沉井下沉时,土体采用分区对称的开挖方式,当沉井下沉至标高-34 m左右时启动空气幕助沉,通过对沉井降排水下沉和不排水下沉的过程进行实时监控和分析,有效地确保了该沉井下沉的安全、平稳.     

荆岳长江公路大桥中跨合龙施工技术

荆岳长江公路大桥主桥为跨径布置(100+298) m+816 m+(80+75+75)m的混合梁斜拉桥,主梁由扁平钢箱梁和分离式混凝土边箱梁组成,中跨钢箱梁合龙段长16.4m,重305 t,采用2台桥面吊机抬吊施工.该桥中跨合龙采用半配切半顶推的施工方案,通过统计方法预测合龙温度为22℃,在此基础上考虑多种因素影响,精确计算合龙段无应力下料长度为16 454.4 mm,将合龙段在工厂精确匹配预制,设置牵引装置调整合龙口宽度,采用逐缝调整合龙缝宽度的方法进行合龙段位形调整,最终顺利实现中跨的高精度合龙.实践证明,采用该合龙施工技术能减轻对合龙温度的依赖,缩短合龙施工时间,提高合龙施工精度和质量.     

赤壁长江公路大桥南塔大型双壁钢套箱围堰施工技术

赤壁长江公路大桥主桥为(90十240十720十240+90)m双边箱钢-混结合梁斜拉桥,南桥塔墩位于长江深水区,基础采用先平台后围堰法施工.围堰为圆端形双壁钢套箱结构,长69.2 m、宽34.6 m、高27.0 m、重2 755 t.针对渡汛工期紧张、下放精度高、安全风险高、封底质量控制难等一系列难题,通过采用围堰单元...     

九江长江公路大桥主桥南桥塔基础施工

九江长江公路大桥主桥为六跨不对称混合梁斜拉桥,该桥九江岸南桥塔墩设置在长江永安大堤迎水面二坡道上,采用28根直径2.8m的钻孔灌注桩基础,左、右分离式承台.基础施工前,采取抛石固岸、设置防渗墙等措施防护大堤安全；采用冲击钻机钻孔,施工中采取多项措施保证钻孔质量；承台基坑开挖前采取支护桩+摆喷桩进行开挖防护,开挖后长江大堤设计枯水位以上坡面利用干砌混凝土预制块护坡,并对长江大堤二坡道平台进行混凝土封闭施工.实践证明,该桥南桥塔基础施工质量优良,经2010～2012年长江洪水季节考验,桥位处长江永安大堤稳固.     

荆岳长江公路大桥北索塔下横梁的支架设计与计算

斜拉桥索塔下横梁支架计算时,一般均采用整个横梁的自重荷载.当下横梁分为2～3次浇注时,该荷载一般偏大2～3倍,则支架等设备安全度富裕过大,经济性就较差.荆岳长江公路大桥下横梁施工计算时,采用下横梁支架与已浇预应力混凝土共同承受未浇混凝土重量,在保证永久和临时结构安全的情况下,取得良好的经济效应,可供同类工程参考.