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。     

自锚式悬索桥吊索张拉方案分析

介绍庄河市建设大街东桥吊索张拉控制过程,研究混凝土自锚式悬索桥吊索张拉过程中的力学特性,优化吊索张拉过程。采用部分交替前进张拉法,通过对中跨吊索3轮张拉顺利实现了体系转换,使主缆的线形、加劲梁的线形、索鞍顶推量和吊索力都达到了设计要求。     

常规大跨斜拉桥常遇与极端静风荷载响应分析

为研究常规大跨斜拉桥的静风荷载响应,采用数值计算方法计算了一座典型大跨斜拉桥在常遇风速与极端风速下的静风荷载位移与内力响应。分析结果表明:1横桥向位移、竖桥向位移和扭转角位移均是在中跨跨中达到最大值,这说明中跨跨中是此类斜拉桥的静风位移敏感截面,在极端风速时要做好位移控制措施;2主梁各个方向的静风内力响应沿桥跨变化规律迥异,横向剪力、竖向剪力、扭矩值均是在跨中处达到最小值,塔梁处达到最大值,而侧向弯矩在中跨跨中与塔梁处同时达到最大值,但方向相反;3静风响应值与风速平方值具有一定的线性对应关系。研究分析结论可供相关桥梁设计、施工与运营阶段提供参考。     

三跨连续钢箱梁悬索桥施工监控新技术的研究通过技术鉴定

由西南交通大学主持、路桥集团第二公路工程局参加的三跨连续钢箱梁悬索桥施工监控新技术的研究项目 ,于 2 0 0 2年 4月 1 4日通过了由四川省科技厅组织的技术鉴定。厦门海沧大桥悬索桥是亚洲第一座世界第二座三跨连续飘浮体系钢箱加劲梁悬索桥。为解决该新型结构体系的施工监控问题 ,课题组进行了以下几项研究和技术开发 :①计算理论和计算方法的研究 ;②三跨连续飘浮体系钢箱加劲梁悬索桥施工监控技术开发 ;③内力监测与施工测量技术。主要鉴定意见如下 :( 1 )本研究课题较好地解决了厦门海沧大桥锚碇无吊索区钢箱梁的焊接标高定位控制技…     

超大跨径CFRP主缆悬索桥动力特性参数分析

为了研究超大跨径碳纤维（CFRP）主缆悬索桥的动力性能,以某海峡为工程背景,设计了主跨3 500 m的CFRP主缆悬索桥.基于ANSYS软件平台,分析了该CFRP主缆悬索桥的动力特性,探讨了矢跨比、主缆安全系数、加劲梁约束体系和桥塔刚度等主要结构参数对其动力特性的影响.研究结果表明:矢跨比越大,扭弯频率比越大;主缆安全系数对动力特性影响不大;随跨径增大,加劲梁约束体系对动力特性的影响减小;增大桥塔顺桥向弯曲刚度可以提高对称竖弯基频,增大桥塔抗扭刚度可提高扭转基频.      

山区大跨径悬索桥加劲梁旋转就位方法及设备研究

悬索桥因跨越能力强、施工技术成熟、抗震性能好等优点成为修建山区大跨径桥梁时经常采用的桥型,但因山区地形环境复杂,地势陡峭险峻,限制了悬索桥的新建和推广。为实现大跨桥梁施工全过程的桥上作业,提高工程在恶劣地形条件下施工的安全性,云南省普立大桥采用新型的加劲梁旋转就位设备和方法,提高了工程施工的安全保障与可靠性,并有效的节省了工期。对普立大桥加劲梁吊装技术和设备及吊装程序等进行了详细的研究,为大跨径桥梁的施工提供参考。     

山区风作用下大跨悬索桥响应分析

为了研究山区非平稳强风下大跨悬索桥静风及抖振响应,以云南普立大桥为工程背景,基于该桥址处实测风速样本,对大跨桥梁展开风致响应分析.首先,根据实测风速样本确定了时变平均风并且估计了脉动风谱.然后,在考虑了恒载结构初始内力状态下进行了非线性静风响应分析.最后,采用虚拟激励法分别针对实测风谱与规范风谱对该桥进行了抖振响应研究.计算结果表明,该大桥的抖振以竖向振动为主,并且其位移响应比静风突出; 10 min常值平均风会低估该桥的静风响应;由规范风谱得到的主梁抖振响应偏于不安全.研究结论可为同类山区大跨桥梁风致静力及抖振响应研究提供参考.      

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。     

温度及活载作用下双塔简支梁悬索桥静力分析

依托某双塔简支钢桁加劲梁悬索桥为研究背景,运用Midas/Civil软件建立桥梁仿真空间模型,分别对活载与温度作用下的简支梁悬索桥进行静力分析,得出以下规律:(1)活载作用下主缆与加劲梁在中跨1/4处的竖向位移变化最为明显;主缆中跨和吊杆边跨的轴力均向桥塔处逐渐增大;桥塔处主缆的轴力突变由塔顶固结约束及主塔偏位导致。(2)主缆中跨的竖向位移随着温度的升高逐渐下移,反之降温逐渐上升;桥塔处主缆的竖向位移在降温作用下产生小幅下挠,反之升温则上挠。(3)主缆和吊杆轴力随着温度升高逐渐减小,反之轴力增大;温度作用仅对吊杆中跨两侧轴力产生影响。     

悬索桥施工监控计算分析

悬索桥的施工包括索塔施工、锚旋施工、猫道架设、索鞍安装、主缆架设及紧缆、索夹吊索安装、加劲梁安装、桥面系及防护工程等内容,相当复杂。对悬索桥的施工过程进行监控．对各工序下的控制参数进行跟踪监测、调整、控制,确保施工过程安全和成桥后结构受力和变形尽量与设计状态一致,成为非常重要的问题。悬索桥跨径越大,这个问题越显得重要。     

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉方案与控制研究

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉是其体系转换过程中最复杂的施工工艺,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程采用有限元分析软件Midas/Civil对混凝土自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,研究了张拉过程中吊索的力学特性,并提出了施工过程中如何控制主缆的线形、加劲梁的线形、索鞍顶推量和吊索力,大幅度地提高张拉的效率精度,为此后同类桥梁施工提供参考。     

一种板桁结合型加劲梁竖向抗弯刚度的近似算法

板桁结合型加劲梁(后称加劲梁)因其刚度大、自重小等特点成为桥梁特别是大跨度桥梁的主要结构形式之一。为了解决加劲梁竖向抗弯刚度计算复杂的问题,基于前人已有的数据与研究,提出一种近似算法:首先统计了国内外26座典型加劲梁主要结构形式,并通过手算与电算分析不同结构形式的主桁架和下平联对竖向抗弯刚度的影响;其次,基于应变能互等原理将主桁架斜腹杆和下平联连续化处理为薄板结构;最后,通过加劲梁连续化等效的箱梁提出计算加劲梁竖向抗弯刚度的近似计算公式。研究结果表明:上述近似公式计算结果与加劲梁实际结构竖向抗弯刚度具有良好的吻合性,误差小于5%,可满足工程需要。     

桥梁吊装段提升过程中风致响应试验研究

采用ANSYS有限元软件分析了某大桥标准梁吊装段在分别使用两根吊索和四根吊索吊装施工时的动力特性,并利用非接触式应变位移视频测量仪器(高速摄像机)在风洞试验中测量了吊装段分别在风攻角-3°、0°、+3°,风偏角0°、5°、10°、15°时的振动响应。     

宽幅钢箱梁跨轻轨临时支架验算与线型控制

为加强跨轻轨宽幅钢箱梁吊装技术的应用,解决宽幅钢箱梁吊装施工过程中线性施工精度与榀组合支架的安全稳定性问题,结合工程实例进行有限元计算分析,得到吊装施工支架最大组合应力为86. 63MPa,最大剪切应力为6. 03MPa,最大轴向应力为58. 9MPa,均小于Q235B钢材的各项容许值;同时详细介绍了宽幅跨轻轨宽幅钢箱梁吊装施工时线型测量与控制,为日后类似的工程提供施工经验。     

自锚式悬索桥主要构件刚度对结构的影响分析

分别分析了自锚式悬索桥的主塔刚度、主缆刚度、吊索刚度和加劲梁刚度对桥梁的主缆、吊索、加劲梁、桥塔和桥墩内力、结构位移、结构动力特性的影响,讨论了设计中各构件尺寸确定的顺序.得出的有益结论可为该类桥的设计提供技术参数方面的参考.     

大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动分析

大跨度窄加劲梁悬索桥竖向振动响应研究具有现实意义。基于动力平衡理论和有限元法建立车辆和桥梁的动力微分方程,采用空间三轴车辆模型,利用ANSYS软件编制车桥耦合振动程序进行计算。激振源为路面不平整度,利用车桥系统力与位移协调条件,应用Newmark-β法求解动力方程,分析不同车速、车重、路面等级工况下车辆荷载对大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥跨中竖向振动响应的影响。结果表明:车速和路面等级主要对竖向振动加速度响应有较大影响,而对竖向振动位移响应影响较小;竖向振动加速度响应随车速增大而增大,随路面等级降低而增大;随车重的增加竖向振动位移响应增加,而竖向振动加速度降低。     

边跨合拢段钢箱梁吊装中前支点受力稳定性分析

斜拉桥边跨无索区采用变幅式桥面吊机进行吊装,其前支点处稳定性是整个边跨箱梁施作的关键点,因此有必要评定钢箱梁在吊装过程中前支点处的稳定性.以某斜拉桥边跨合拢段钢箱梁吊装工程为研究背景,通过有限元分析软件ANSYS数值模拟计算以及解析解,均表明该斜拉桥变幅式桥面吊机吊装参数设置合理,边跨合拢段钢箱梁在吊装过程中均能满足稳定性要求.     

鹅公岩大桥动力特性分析

以重庆市鹅公岩大桥为工程案例,对大跨径自锚式悬索桥的动力特性进行研究。基于MIDAS/CIVIL软件建立全桥有限元模型,采用非线性有限元与子空间迭代相结合的方法,具体分析矢跨比、边中跨比、构件刚度以及服役期荷载集度、温差等参数对600m跨径的自锚式悬索桥动力特性的影响规律。研究结果表明:成桥状态下,结构基频为0.103 1 Hz,加劲梁纵飘振型起主导作用;矢跨比的改变使多阶模态的频率受到影响,其中,加劲梁振动受到的影响最为显著;边中跨比主要影响结构的竖向振动,减小边中跨比有利于提高结构的整体刚度;主缆抗拉刚度对频率的影响较小,反之,主梁抗弯刚度对结构的竖向及横向频率的影响较为显著;桥梁服役期间,模态频率受恒载集度、温差因素的影响不可忽略。     

大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装施工方案选择

介绍并讨论了以龙潭河大桥２０８m中承式钢管混凝土主拱跨和２０m简支梁边跨缆索吊装施工法为背景的缆索系统施工方案的选择等问题,提出了定理的划分钢管拱安装节段的必要性和大跨径拱桥缆索吊装塔扣架一体化的可行性。     

多跨钢筋混凝土箱型拱桥缆索吊装施工技术

箱型混凝土拱桥施工时常采用缆索吊装方法,缆索吊机水平和垂直运输灵活,受气候和地形等条件的限制比较少。详细阐述了江西新干赣江特大桥混凝土箱型拱桥采用3座塔架缆索吊进行水上多跨多段箱型拱吊装的施工技术,包括缆索吊装系统（地锚、塔架及缆索等）的设计、缆索吊装工艺流程、吊装顺序与步骤和关键施工技术。实践证明,利用3座塔架组成一大跨两小跨缆索吊,对箱型拱桥东西两侧同步对称吊装的缆索吊装施工方法,避开了水位变化、通航的影响,占用场地小,施工安全快速,节约了工期和成本。