百米H型索塔防开裂控制技术研究

研究目的:主塔混凝土节段浇筑时,水化作用引起混凝土温度上升,随着时间推移,混凝土温度会逐渐下降,但结构各个位置的温度下降速度不均匀,形成相对温差,由于受到前节段的约束,在温差、收缩、徐变效应作用下,早期开裂问题更为突出。同时,塔柱底部混凝土在自重、外荷载的作用下会引起很大的弯矩,使得塔柱底部混凝土一侧受压、另一侧受拉,如果处理不当则有可能出现裂缝。郁江双线特大桥采用100 m高花瓶状索塔,结构尺寸庞大,施工精度要求高。本文以郁江桥索塔施工为实例,基于有限元软件ANSYS建模计算结构内力,选择主塔第1节段作为代表节段进行温度热分析和结构分析,随后将主塔施工过程分为20个仿真计算工况,分析不同工况下结构的受力情况及应力分布特征,根据早期水化热和后期索塔受力两方面的分析结果,提出百米H型索塔防开裂的具体措施,为同类工程施工提供参考。研究结论:(1)利用有限元软件分析主塔第1节段的早期水化热效应,并推导出了温差变形计算公式,与有限元应力计算结果相吻合,并提出混凝土中加冰块的降温控制措施;(2)在下塔柱设计位置设置平衡拉杆,在中塔设计位置设置2根平衡杆,上述措施有效地改善了结构的受力状况,确保了结构受力安全;(3)关键截面位置测点计算值与实测值的对比结果表明,塔柱应力有限元分析的应力结果与实际测试的应力值变化趋势完全一致,吻合良好;(4)本研究成果可为百米H型索塔防开裂控制施工提供参考。     

桃夭门大桥A标段索塔施工技术

舟山市大陆连岛工程桃夭门大桥A标段索塔采用钻石型索塔 ,对索塔结构下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁和上塔柱等施工进行详细介绍。     

悬索桥索塔钢-混凝土结合段模型试验研究

研究目的:通过介绍江汉六桥索塔钢-混凝土结合段静力模型制作、加载过程和试验结果,总结静力试验模型的设计要点,找出悬索桥索塔钢-混凝土结合段设计的薄弱环节。研究结论:(1)为保证模型试验结果的准确性,应根据第三相似定理,严格按照刚度相似、边界条件相似、荷载相似原则设计静力试验模型;(2)确定合理的模型缩尺比例应统筹考虑模型制作和模型加载的便利性;(3)悬索桥索塔钢-混凝土结合部位在承受钢塔柱传递的大吨位集中荷载时,混凝土顶面产生较大的横向拉应力,设计需高度重视结合部位混凝土抗裂构造措施,如加大钢塔柱下垫板厚度和面积,加强结合部位混凝土构造钢筋布置等;(4)为抵抗施工阶段中部分塔柱产生的拉力、加强钢塔柱与混凝土塔柱连接而采取的张拉预应力粗钢筋措施,实质上进一步加大了结合部位混凝土顶面拉应力,不利于混凝土抗裂设计;建议采取非预应力张拉下的抗拔措施;(5)本研究成果可为类似混合结构的静力试验模型设计及悬索桥索塔钢-混凝土结合段设计提供借鉴价值。     

南京长江第三大桥钢塔柱设计与加工

南京长江三桥钢混结合区置于索塔下横梁顶面。为避免涡激振动和驰振,通过10种切角方案和3种切角形式断面不同攻角情况下风洞试验对塔柱进行选型,并在塔端设置一组制振设备,以控制索塔架设过程中的振动。节段连接采用高强度螺栓。使用ANSYS程序进行结构有限元分析,对最不利的施工状态进行检算。在工厂制造板块和锚箱,在工地组焊钢塔柱节段,在桥位进行钢塔柱节段安装。通过焊接评定试验,确定焊接工艺和焊接顺序,采用大型数显端面加工落地铣镗床和精密测量设备,确保加工精度。     

苏通大桥主5号墩超高索塔施工测量控制技术

以苏通长江公路大桥为工程背景,针对其主桥索塔采用倒Y形结构,阐述索塔测量的方法,塔柱断面的几何控制方法,索塔施工控制应考虑的主要因素,钢锚箱施工测量要点,下横梁施工测量要点。     

索支撑桥梁钢主塔节段现场连接形式

在分析4种常用钢塔柱现场连接形式优缺点及适用性的基础上,以南京长江三桥为例,对索支撑桥梁钢主塔节段现场连接形式进行研究。通过整体结构有限元分析得出主要荷载工况下节段现场接头处钢塔柱的内力,并根据内力结果对"端面金属接触 张拉型长螺栓并用接头"形式进行构造设计和计算,得出该接头形式在1个节段连接处的具体工程数量:Φ30张拉型长螺栓64套,水平抗剪用M24高强螺栓120套,钢板用量11.2 t。与"端面金属接触 高强度螺栓并用接头"相比,"端面金属接触 张拉型长螺栓并用接头"的用钢量虽然略有增加,但其景观效果、施工性及涂装耐久性均良好,是一种很有竞争力的钢塔节段现场连接形式。     

超高钻石型索塔“拉杆-撑杆”优化设计方法研究

甬江左线特大桥主桥为我国首座铁路混合梁斜拉桥,索塔采用钻石型,全高177.91 m。施工过程中,索塔下塔柱及中塔柱均处于长悬臂、大角度倾斜状态,若不采取适当措施,会导致索塔截面出现不良应力,并出现较大偏位,严重影响索塔后期施工及外观质量。为控制索塔在施工过程中的受力状态,建立施工阶段有限元模型,对索塔施工全过程进行模拟分析,提出一种"拉杆-撑杆"优化设计方法,对类似工程设计与施工具有一定的指导意义。     

小曲率半径U形预应力束操作工艺试验研究

通过对南京长江二桥索塔上塔柱节段足尺模型小曲率半径U形预应力束操作工艺试验研究,对U形预应力孔道留孔材料的选用、安装、定位,预应力筋穿束、摩阻系数的测定,张拉工艺探索、张拉力和伸长值的实测和监控等取得了大量实测数据和可操作性经验,为今后索塔预应力设计和施工积累了可靠的科学依据.     

索塔锚固区U型钢束施工控制探讨

结合宁波市福明路跨铁路宁波东站斜拉桥索塔锚固区U型预应力筋张拉工艺模型试验,通过对索塔锚固区U型预应力筋施工控制研究,对此类预应力体系在斜拉桥索塔锚固区中的应用作了深入的探讨.     

大规模索支撑桥梁钢塔节段预拼的计算机三维仿真

大规模索支撑桥梁钢塔建设的难点之一是钢塔拼装的精度控制。为使钢塔拼装精度满足设计要求，针对钢塔节段的制造和预拼，依据6D最小二乘法原理及高斯误差累积传递理论，开发任意形状塔柱的钢塔预拼计算机三维仿真技术。该技术解决了由于场地限制而不能进行全塔预拼精度验证的问题，可以识别钢塔节段几何特征并给出单节段制造误差，实现钢塔柱3D预拼和整体预拼线形的计算，在控制参数超标时给出警告，减少误差的积累，有效指导塔柱节段的机加工。该技术在南京三桥钢塔的节段制造和预拼的成功应用，确保了南京三桥钢塔拼装精度达到设计要求。     

大跨度斜拉桥混凝土索塔区侧壁竖向拉-压杆模型研究

大跨度斜拉桥预应力混凝土索塔锚固区容易开裂,本文采用拉-压杆模型对锚固区竖向受力及预应力锚固范围进行研究。根据索塔锚固区受力平衡原理和几何关系,建立索塔锚固区侧壁竖向拉-压杆模型,得到简便实用的拉-压杆受力计算公式,且公式计算值与专业软件CAST计算值相同。计算结果表明:在索力竖向分力的作用下,侧壁产生拉应力的高度范围是恒定的,且只与主塔几何尺寸有关,与索力大小无关;在索力竖向分力的作用下,距离索力作用点越近,侧壁高度方向上拉力越大。研究结果可供索塔锚固区环向预应力设计参考。     

樟树赣江二桥钢混叠合梁斜拉桥桥塔施工技术

樟树赣江二桥为双塔双索面半飘浮体系叠合梁斜拉桥,其桥塔为钢筋混凝土结构,宝瓶形,中间设置3道横梁。为控制裂缝,下塔柱第1节2.0 m高塔根和塔座混凝土一并浇筑;在中塔柱,部分节段测量放样时有所偏移,同时在一定位置对桥塔施加横向预加力;上塔柱为锚固段,全段设有井字形预应力束。为解决施工精度要求高、工期紧的难题,通过空间三维精确测量定位,塔柱施工采用液压爬模技术,模板以直代曲;桥塔与中横梁异步施工。实践证明,该桥桥塔的施工质量、安全、进度均达到了预期效果。     

独塔双索面曲线斜拉桥方案优化分析

围绕一座跨既有铁路编组场大桥方案设计,采用有限元方法计算分析独塔双索面曲线斜拉桥的受力特征,从桥塔高度、桥塔塔壁厚度、桥塔倾斜角等三个方面对桥塔受力进行了参数分析,从而找到优化主桥桥型方案的关键因素。结果表明:独柱式曲线斜拉桥桥塔在恒载作用下横向变形较大,桥塔曲线外侧边缘易出现拉应力产生开裂;塔高、塔壁厚度对塔柱应力状态均有一定的影响;索塔向曲线外侧适当倾斜能够改善桥塔横向变形,明显改善桥塔应力状态。     

甬江主桥北岸索塔施工关键技术

介绍甬江主桥(主跨468 m钢箱混合梁斜拉桥)北岸索塔的施工,对大跨度双塔斜拉桥索塔、液压爬模下横梁、中塔柱合龙段和钢锚箱施工等关键技术作了较详细的阐述,并对索塔施工设备的选型、安装拆除时机作了叙述。工程实践表明,该索塔施工方法合理,对铁路斜拉桥的索塔施工提供了参考实例。     

西堠门大桥索塔断面的气动优化

西堠门大桥是舟山大陆连岛工程的第4座特大桥,为两跨连续漂浮体系悬索桥,桥跨布置为(578+1 650+485)m。索塔为H形门式框架钢筋混凝土结构,塔高211 m。介绍在满足承载力要求的前提下,从气动性能角度对塔柱断面形式及倒角尺寸进行优化研究,确定施工图阶段的索塔断面形式。     

混合梁斜拉桥H型索塔施工关键技术

南沙港铁路西江特大桥跨西江主桥为(2×57.5+172.5+600+4×57.5)m的双塔双索面等高塔混合梁斜拉桥,塔柱采用单箱单室截面的H型索塔设计,主塔塔座以上塔高分别高208 m和200 m,针对索塔线形控制要求高、上下横梁支撑难度大、钢锚梁定位精度要求高等特点,通过采用塔梁异步浇筑的方法,形成了索塔临时对撑技术、下横梁落地式支架现浇技术、上横梁牛腿托架现浇技术及索塔施工线形控制技术,实现了超高索塔的高效施工,并提升了建设质量。     

悬索桥门型索塔施工技术优化研究

悬索桥门型索塔一般采用液压爬模施工,横梁结构采用支架法与塔柱同步浇筑或者异步浇筑,在施工过程中,采用水平撑杆平衡裸塔内倾带来的位移及应力。本文结合长寿二桥主桥索塔施工实例,针对传统施工技术进行优化,主要包括液压爬模架体及倒角模板防坠落安全技术优化,横梁预应力采用与塔柱异步浇筑时预应力分级优先施工技术研究及施工缝处理技术优化,水平撑杆安装拆除及主动顶撑力施加过程中的装配式卸落安全技术研究。通过施工技术优化研究,消除传统工艺中的安全隐患,提高工作效率,保障结构质量。     

斜拉桥超高索塔施工几何测量与监控技术研究

新建广州南沙港铁路西江特大桥跨西江主桥为(2×57.5+172.5+600+4×57.5) m混合梁斜拉桥,主跨600 m跨越西江。两个主塔设计采用H型塔,高度分别为208 m和200 m,塔柱施工采用液压爬模分节浇筑。本文重点介绍了西江特大桥H型索塔施工测量及监控相关技术,重点对劲性骨架精确定位、索导管精确定位、钢锚梁精确安装、塔柱倾斜度测量等方法进行了阐述,提出了索塔倾斜测量预偏、钢锚梁支撑转固结、实时应力自动监控的方法,以期为类似高塔施工测量提供借鉴。     

分段施工的预应力混凝土连续梁钢束布置方式及预张力研究

研究目的:预应力混凝土连续梁采用满布支架施工时,常常因为现场浇注的混凝土量过大,而不得不分段进行施工.为抵消混凝土的收缩裂缝,一般需对梁体混凝土施加预压应力.本文以太中银铁路一连续梁为工程实例,通过对3种预应力钢束布置方式的优缺点的比较,对分段施工预应力混凝土连续梁的钢束布置形式、预张力控制进行了研究.研究结论:满布支架分段现浇施工中,当采用连接器连接受构造限制时,建议纵向预应力钢束采用齿块张拉锚固的短束与梁端张拉锚固的通长束结合的布束形式.分段施工连续梁的预张力的计算和控制应根据结构理论厚度、施工龄期、终张拉龄期、混凝土弹性模量等进行综合考虑,以预张拉产生的效应抵消收缩效应为宜.     

短线匹配法预制节段梁的预拱度设置分析

为确保铁路高架桥架设后线形、标高均满足设计要求,将设计院概念设计基础上得到的预拱度同永久结构验算单位的预拱度进行比较,并针对C1686项目P008~P013段铁路节段梁进行预应力张拉模拟分析,最终得到单层高架和双层高架起拱值。所进行的模拟分析同设计单位起拱值较接近,可用于指导现场施工。