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]     

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。     

万新大桥梁端滑动索鞍设计与受力分析

抚顺市万新大桥是一座主跨160m的混凝土自锚式悬索桥．由于受两端连接线和设计洪水位的限制，采用了独特的锚固构造型式，每侧梁端各设置了2个滑动索鞍和一个固定索鞍，其主缆采用连续的镀锌钢丝绳绕过全桥10个索鞍，并使两股主缆连续为闭合环形，通过梁端索鞍将主缆力传递于主梁，使锚固构造高度满足了桥下净空需要．文中应用ANSYS程序采用空间三维实体单元对梁端滑动索鞍进行了受力分析，并介绍了梁端滑动索鞍的施工安装方法．     

自锚式悬索桥主梁挠度非线性随机静力分析

采用响应面法对自锚式悬索桥主梁主跨中点挠度进行非线性随机静力分析,考察自锚式悬索桥主跨中点挠度随结构材料、几何尺寸及外荷载等不确定性因素的变异而发生变化的规律.有限元分析模型中考虑了主缆几何非线性及主梁P-Δ效应等的非线性行为.自锚式悬索桥结构主缆的面积、弹性模量以及主梁的面积的变异对主梁主跨中点挠度影响最为显著,在外部车辆荷载中不同车辆轴重的变异对主跨中点影响程度不尽相同.     

自锚式悬索桥施工安全风险辨识及控制措施研究

与地锚式悬索桥相比,自锚式悬索桥是直接将主缆锚固在加劲梁的两端,加劲梁受力更复杂。因为通常要按“先梁后缆”的顺序施工,自锚式悬索桥施工周期长,技术难度更大。在全面辨识桃花峪黄河大桥主桥施工安全风险因素的基础上,从主塔施工,钢箱梁运输、吊装,钢箱梁顶推,猫道架设,主缆、吊索安装,以及体系转换施工等方面提出了相应的安全技术控制措施,对其他类似工程具有一定的指导和借鉴作用。     

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。     

混凝土自锚式悬索桥——万新大桥

抚顺市万新大桥是一座主跨160m的混凝土自锚式悬索桥,全长330m,主梁采用滑动模架法施工;每侧梁端各设置了两个滑动索鞍和一个固定索鞍,其主缆采用连续的镀锌钢丝绳绕过梁端索鞍,并使两股主缆连续为闭合环形,这种主缆形式是首次采用。目前万新大桥是世界上跨度最大的混凝土自锚式悬索桥。本文介绍了该桥的总体布置、结构设计、施工和施工监控的要点。     

预应力混凝土箱梁自锚式悬索桥体系转换施工技术

自锚式悬索桥体系转换是整个施工过程中最为重要的一环,影响到主梁、主塔、主缆及吊索的内力控制。通过实例分析,简要阐述了预应力混凝土箱梁自锚式悬索桥体系转换施工工艺、所用到的小型辅助机具等。     

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。     

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。     

关于悬索桥隧道锚的技术研究

跨越山谷大海的桥梁多采用悬索桥型式,而悬索桥主缆锚固结构越来越多地采用隧道式锚固。对隧道锚的施工过程采用FLAC3D有限元软件进行数值分析,以研究隧道锚建设过程中的力学变化情况。     

自锚式悬索桥收缩徐变效应分析

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,采用钢筋砼或预应力砼构件的自锚式悬索桥,加劲梁和桥塔的收缩、徐变必然引起主缆和吊索的内力变化,从而导致结构内力和支点反力的重分布以及结构线形的变化,在结构设计时必须考虑砼收缩徐变的影响.采用初应变法推导出考虑砼加荷龄期的结构收缩徐变效应分析的有限元表达式,用FORTRAN语言编写了计算机程序,并以广东佛山平胜大桥为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究砼收缩徐变效应对自锚式悬索桥结构的影响.     

自锚式悬索桥收缩徐变效应分析

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,采用钢筋砼或预应力砼构件的自锚式悬索桥,加劲梁和桥塔的收缩、徐变必然引起主缆和吊索的内力变化,从而导致结构内力和支点反力的重分布以及结构线形的变化,在结构设计时必须考虑砼收缩徐变的影响.采用初应变法推导出考虑砼加荷龄期的结构收缩徐变效应分析的有限元表达式,用FORTRAN语言编写了计算机程序,并以广东佛山平胜大桥为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究砼收缩徐变效应对自锚式悬索桥结构的影响.     

自锚式悬索桥施工控制的方法

研究表明,跨度在200m左右的自锚式悬索桥在活载作用下的行为基本符合弹性理论,但在施工阶段,自锚式悬索桥与地锚式悬索桥一样,存在严重的几何非线性。由于自锚式悬索桥在设计和施工方面的研究尚处于初期,虽然在主缆的空缆线形及吊索长度等方面可以借鉴地锚式悬索桥的经验,但是自锚式悬索桥的主缆是直接锚固在加劲梁端部的锚碇上,这样的受力特点使得自锚式悬索桥的施工顺序必须是先浇注或组装加劲梁,等到加劲梁达到一定强度或组装完成后再挂设主缆,最后才能张拉吊索。由于各种因素的影响,如吊索的承载力、张拉设备的数量和能力、主梁和主塔的承载力等,全桥的吊索必须多次逐步张拉,才能达到设计值。当然,最理想的是无限次均匀张拉至设计状态,但施工中全桥吊索张拉一遍需要花费很长时间,利用大量的人力和物力,这在工期和经济方面都是不能接受的。因此,如何在实际施工条件下,用尽量少的反复张拉次数使全桥的吊索拉力达到设计状态是施工控制需要研究的一个问题。     

采用穿梁式桥墩的邵阳桂花自锚式悬索桥总体设计

邵阳市桂花大桥为双塔三跨自锚式悬索桥,主梁采用应用较少的等截面钢—砼组合梁结构,有效地减小了截面尺寸和自重的同时增加了桥下有效使用空间。桥塔采用双柱式混凝土结构,设下横梁,桥塔通过梁中的预留口穿过桥梁,减小了桥塔混凝土用量和基础尺寸且使得整体造型简洁美观。采用有限元软件MIDAS建立了主桥三维空间有限元模型,对主体结构进行了受力分析,采用ANASYS建立了主缆锚固系统实体模型,对锚固系统局部应力进行分析,整体与局部分析结果表明该桥结构安全、受力合理,满足规范要求,可为今后采用穿梁式桥墩的桥梁设计与建造提供参考。     

自锚式斜拉-悬索协作体系桥非线性随机静力分析

大跨度自锚式斜拉-悬索协作体系桥具有显著的几何非线性行为,且存在材料特性、几何尺寸的随机性．应用响应面法,选择出若干个对因变量影响较大的随机变量参与响应面拟合．针对一座大跨度自锚式斜拉-悬索协作体系桥方案设计进行了非线性随机静力分析．讨论了在竖向活载作用下材料、几何尺寸的随机性对主梁跨中挠度的影响．结果表明,结构随机性的影响较明显,主缆、斜拉索的材料、几何尺寸的变异对结构响应影响较大．     

悬索桥钢丝绳主缆防护施工工艺

抚顺天湖大桥为自锚式钢筋混凝土悬索桥。该桥主跨160m，为目前国内已施工的跨度最大的自锚式钢筋混凝土悬索桥。该桥主缆由85根Φ54mm镀锌钢丝绳组成，钢丝标准强度1960MPa，主缆由单根连续的钢丝绳绕过全部索鞍后，在梁内通过螺纹连接杆与连接套筒连接形成环型索。主缆单根长约720m，钢丝绳总重763．3t。该文以天湖大桥为例介绍了钢丝绳主缆防护施工方法，可供同类桥梁主缆防护参考。     

大跨径自锚式悬索桥几何非线性行为分析

针对大跨径自锚式悬索桥的几何非线性问题,基于非线性分析的基本原理,采用了分次加载分析自锚式悬索桥几何非线性特征的方法,在借助全桥模型试验的基础上,研究了大跨径自锚式悬索桥在施工阶段和成桥阶段主缆位移的几何非线性行为,揭示了主缆位移的几何非线性特征以及结构体系转换对主缆位移几何非线性的影响规律。结果表明:施工阶段主缆位移的几何非线性行为变化显著,主要经历了线性化特征显著、非线性特征逐渐增强、非线性特征逐渐弱化的三个阶段,且已张拉吊索对应索夹点位置和未张拉吊索对应索夹点位置的几何非线性行为变化规律不相同,其中主缆位移影响线零点具有比其它主缆位置更为明显的几何非线性特征;成桥阶段主缆位移线性化特征显著,荷载效应符合叠加原理。     

悬索桥钢丝绳主缆防护施工工艺

抚顺天湖大桥为自锚式钢筋混凝土悬索桥.该桥主跨160m,为目前国内已施工的跨度最大的自锚式钢筋混凝土悬索桥.该桥主缆由85根Φ54mm镀锌钢丝绳组成,钢丝标准强度1960MPa,主缆由单根连续的钢丝绳绕过全部索鞍后,在梁内通过螺纹连接杆与连接套筒连接形成环型索.主缆单根长约720m,钢丝绳总重763.3t.该文以天湖大桥为例介绍了钢丝绳主缆防护施工方法,可供同类桥梁主缆防护参考.     

某自锚式悬索桥吊杆施工关键技术

自锚式悬索桥是一种结构体系封闭的超静定结构,控制吊杆张拉力是实现合理成桥状态的一项重要措施.文章结合一座自锚式悬索桥吊杆张拉施工,分析了合理成桥状态下的吊杆内力,模拟并确定了吊杆的分次张拉施工过程,在索夹预偏计算中考虑了主缆的几何非线性影响,提出用油顶逐一试张拉的方式检测各吊杆内力.实践表明,文章所提出的吊杆施工技术可保证主梁和主塔受力合理.