高低塔斜拉桥在温度作用下的静力特性研究

为探讨温度对高低塔斜拉桥结构成桥使用舒适性及安全性的影响,以跨径为(157+280+93.5)m的清溪口渠江特大桥为工程背景,建立有限元分析模型,分别研究了体系温差、日照温差和索梁温差荷载作用对高低塔斜拉桥的主梁应力、主梁竖向位移及斜拉索索力的影响。研究表明:体系温差作用下,低塔侧边跨的主梁翼缘应力和斜拉索索力变化量较高塔侧大,主梁上翼缘的应力小于下翼缘;体系温差和日照温差作用下,高塔边跨的主梁变形较低塔侧大;日照温差作用下,日照升温和降温引起的主梁变形、应力分布及斜拉索索力变化规律相反,且日照升温引起的主梁挠度值、上下翼缘应力值、索力变化量是日照降温的2倍;索梁温差作用下,高塔侧边跨的斜拉索索力、主梁翼缘应力及竖向位移较低塔侧大。在实际工程设计中,应注意关键位置处主梁的应力储备和挠度控制,以及斜拉索的承载能力保有量。     

波形钢腹板矮塔斜拉桥施工阶段稳定性分析

波形钢腹板矮塔斜拉桥以其新颖的结构形式、优良的受力特性、较好的材料利用效率,修建数量日益增多,因其多采用薄壁钢腹板和刚构薄壁高墩的结构形式,使得对该类桥型施工过程中稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究方法:利用ANSYS有限元软件建立朝阳沟波形钢腹板矮塔斜拉桥空间块体+板壳组合单元精细计算模型,计算纯剪切荷载作用下钢腹板的失稳模态;选取施工关键阶段,计算悬臂施工状态的弹性稳定性;考虑材料非线性、几何非线性和混凝土材料的开裂和压碎特性,计算悬臂施工状态非线性稳定性。结果表明:波形钢腹板构造按弹性屈曲强度公式计算最小值为348.3 MPa(合成剪切屈曲),有限元方法计算的剪切屈曲最小值为517.9 MPa,均大于材料剪切屈服强度199 MPa,结构承载力按剪切屈服强度控制;矮塔斜拉桥拉索的弹性支撑作用,增强了波形钢腹板稳定性,施工中主要是主墩的平面内侧倾失稳,不会出现波形钢腹板的失稳情况;考虑材料非线性和几何非线性求得悬臂施工阶段的非线性稳定系数仅为弹性稳定系数的41%～34%,悬臂越长,非线性效应对稳定性的影响越突出;施工荷载对悬臂施工状态的稳定性影响很大,最不利工况下结构的非线性稳定系数为5.13,结构稳定性仍满足规范要求。     

高低塔斜拉桥横向地震响应研究

为探讨高低塔斜拉桥横向抗震性能,以一大跨度斜拉桥为研究对象,利用非线性动力时程分析方法,分析了三种横向约束体系下桥梁结构的地震响应,对挡块的接触刚度和初始间隙进行参数敏感性分析,最后,通过调整参数对挡块的选取进行了讨论。研究结果表明,设置横向挡块能限制主梁位移,也能使得结构地震受力有所改善,初始间隙和接触刚度对桥梁结构地震响应均有不同程度地影响,在各个桥墩处设置不同参数的挡块能使结构地震响应趋于合理。     

高低塔不对称斜拉桥横向受力数值分析

高低塔不对称斜拉桥的横向受力是其结构分析的关键之一,对桥梁结构的安全性和耐久性有着重要意义。依托某高低塔不对称斜拉桥,分别建立了杆系模型和实体模型并对其横向受力进行了数值分析,研究了多个工况下结构的受力规律。同时,对比两种模型的计算结果,分析表明活载作用下两种模型应力相差0.5～2 MPa,人群荷载作用下基本一致,杆系模型较实体模型更为保守。     

矮塔斜拉桥塔梁同步施工阶段塔梁墩固结部位局部应力分析

文中以采用塔梁同步施工的新建某矮塔斜拉桥为工程背景,采用有限元软件建立塔梁墩固结部位局部实体分析模型,对桥梁整个塔梁同步施工过程进行模拟,分析重要施工阶段的塔梁墩固结部位局部应力大小及分布规律,并将有限元计算结果与实测数据对比,相互验证计算结果和测试结果的准确性.     

单索面高低塔不对称斜拉桥悬臂施工平衡控制

以重庆市涪陵乌江二桥工程为例,阐述单索面高低塔不对称斜拉桥悬臂施工的平衡控制措施。依据力矩平衡理论,分析桥梁结构形式,测试塔柱两侧混凝土容重及配筋情况,采用混凝土预制块配重修正误差,调整节段混凝土浇筑梯度值等施工技术方案,解决高低塔不等跨单索面斜拉桥最大单悬臂长204 m且无辅助墩的施工技术难题。经工程实践,效果良好,可为类似工程设计和施工提拱技术参考。     

塔梁固结体系斜拉桥索力温度效应分析与研究

对于大跨桥梁,尤其是缆索体系桥梁,温度作用造成的结构线形、索力和应力应变的变化显著,需要重视温度对结构自身的影响。以某塔梁固结体系斜拉桥为例,基于大桥温度和斜拉索索力监测数据,研究了温度对此类体系斜拉桥斜拉索索力的影响。通过温度变化和代表性斜拉索的索力的相关性分析,发现中跨代表性的3根索的索力均与温度变化呈负相关性。对比温度引起的实测索力变化与有限元计算结果,发现监测索力和有限元的计算结果趋势相同,表现为短索受温度的影响较大,中长索、长索受温度的影响相对较小。     

大跨度PC斜拉桥施工控制中温度效应分析

从温度变化引起杆系结构的变形和受力特点出发，提出采用不同的多项式函数分区拟合结构温度场，并将温度变化等效成荷载计算温度变形的方法，经过实桥测试验证并与其它方法比较，本方法能够准确地计算施工控制中的温度影响，具有足够的工程精度。     

大跨度转体斜拉桥施工监控中温度效应分析

为了研究寒冷地区PC斜拉桥的温度效应问题,在绥芬河斜拉桥的施工过程中进行了24 h温度效应的观测。在实测资料的基础上,对此桥的温度效应运用有限元的方法进行了理论计算。通过与实测资料的对比,说明了该文所采用的温度效应计算方法的适用性。对于施工监控中温度影响的计算,具有足够精度。     

斜拉桥主塔施工阶段风致抖振分析及控制措施

崖门大桥是一座主跨338m的双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，由于该桥位于广东新会崖门西江出海口，处于台风多发地区，在施工设计风速下主塔施工阶段存在不安全因素，为保证大桥主塔施工阶段的安全，对该桥主塔施工阶段风致抖振控制措施进行研究和设计。在对崖门大桥主塔施工阶段风致抖振分析计算的基础上，介绍主塔施工阶段准务采用的几种风致抖振控制方法。     

结合梁斜拉桥悬臂施工阶段剪力滞效应分析

为研究结合梁斜拉桥在悬臂施工阶段剪力滞效应的分布规律,以厦漳跨海大桥南汊主桥为背景,在实桥中布设4个测试截面,并采用ANSYS软件建立主梁有限元分析模型,对施工阶段结合梁的剪力滞效应进行现场测试和数值分析.分析结果表明:结合梁斜拉桥主梁在斜拉索轴向荷载和竖向荷载产生的弯矩共同作用下,存在较为显著的负剪力滞效应;在整个悬臂施工阶段,各截面有效宽度系数为0.85～0.95.根据分析结果,建议在对悬臂施工阶段进行应力验算时,混凝土板的应力应按初等梁理论计算的结果提高15％考虑;设计过程中可以忽略小纵梁对桥面结构剪力滞效应的影响,计算结果偏于安全.     

混合梁斜拉桥施工阶段的温度梯度效应

在混合梁斜拉桥的施工过程中,温度效应是影响桥梁内力、线形乃至施工安全的重要因素。文章以某混合梁斜拉桥为背景,应用Midas Civil对其施工阶段的相关工况进行了计算分析,分析了钢主梁拼装阶段日照温度梯度对钢主梁、钢主塔应力和变形的影响和规律;钢主梁铺装层高温养护阶段时温度效应对钢主梁应力和变形的影响和规律。研究成果表明:钢主梁拼装阶段日照温度梯度对主梁线形和主塔应力影响显著,桥面铺装高温养护对混合主梁的受力不利;在进行桥梁的设计和施工时,应考虑并采取措施避免或缓解施工阶段温度效应的影响。本研究成果可为类似桥梁的设计和施工提供参考,为完善相关规范条文提供依据。     

混凝土斜拉桥的温度效应分析

为了研究混凝土斜拉桥的温度效应问题，在武汉市江汉四桥施工过程中进行了24h温度效应的观测。在实测资料的基础上，首先对温差公式进行了参数识别，然后对此桥的温度效应运用有限元的方法进行了理论计算，通过与实测资料的比较，说明了非线性温度梯度分布模式的适用性，计算了温度效应所导致的温度应力。同时为了保证施工过程的连续性，对主梁立模标高的主动修正问题，也进行了分析和计算。     

多段索异形塔斜拉桥施工阶段索力计算

对于具有主、副塔和分段索的多段索异形塔斜拉桥,塔和索相互作用影响较为复杂,特别是施工阶段的索力计算更为繁琐,其索力计算难点体现于多段索间的相互影响及桥塔刚度随塔间索索力的变化而改变.为研究该类桥施工监控中的索力控制问题,以多段索异形塔斜拉桥为研究对象,对比了正装、倒拆等计算方法后,采用无应力状态法建立Midas模型进行...     

混凝土斜拉桥施工控制中的温度效应研究

通过建立仙桃汉江公路大桥有限元模型,模拟均匀升温及局部温差荷载,研究温度场对混凝土斜拉桥应力、位移和索力的影响。通过在实桥典型断面埋设测温元件,实测主塔和主梁位移随温度变化的规律,并根据实测数据拟合出适合于本桥主梁温度梯度计算的公式,以修正有限元模型中的参数,有效减小温度效应对施工精度的影响。     

大跨度钢斜拉桥施工阶段非线性温度影响研究

在太阳幅射、大气日温度变化、风速的组合影响下，钢桥可能会发生较大的温度变化。而钢材导热性能好，对环境温度变化比较敏感，在某些情况下，由温度变化产生的温度影响力可与恒、活载效应相比较。讨论了桥梁结构温度影响的各种分析方法，推导了任意温度场分布引起的荷载效应计算公式。结合南京长江第二大桥的施工监控，根据实测温度场，研究了非线性温差对大跨度钢斜拉桥施工阶段的影响。分析结果可为今后同类桥梁的设计、施工提供指导。     

大跨高低塔斜拉桥抗风性能试验研究

为了研究大跨高低塔斜拉桥抗风性能,以顺德斜拉桥为工程背景,通过节段模型风洞试验研究桥梁的涡振、颤振性能,并分析桥梁的静风响应性,研究发现：较小的风嘴有利于抑制和减小流线型箱梁的涡振振幅,且不影响颤振稳定性;大桥静风响应随风速变化具有显著的非线性特点,来流风攻角对静风响应影响较小。该研究可为大跨高低塔斜拉桥抗风性能研究提供科学依据和参考。     

高低塔固结体系斜拉桥结构优化设计方法

高低塔固结体系斜拉桥在结构布置和受力行为上均具有明显的不对称性,为优化该类桥梁受力性能,以主跨388m的高低塔固结体系斜拉桥——重庆水土嘉陵江大桥为背景,对高低塔固体体系斜拉桥结构设计进行研究。研究结果得出:通航及地形等边界条件决定高低塔设置情况,下塔柱柔度是固结体系的结构选用原则;通过采用增大低塔侧边跨跨度、拉索采用等索距布置、在高塔侧设置背锚索的方法可优化结构布置;可根据主跨长度选择梁体类型,根据梁体类型确定辅助墩设置情况;可在低塔侧的边跨采用混凝土梁与钢-混叠合或钢主梁结合的方式来进一步改善结构受力。     

斜拉桥最大双悬臂施工阶段主梁剪力滞效应分析

以五河口斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,对斜拉桥在最大双悬臂施工阶段的主梁空间受力状态及剪力滞效应进行了仿真计算分析,得出了该施工阶段主梁剪力滞效应的基本规律。     

矮塔斜拉桥施工监控

针对矮塔斜拉桥的特点,结合株洲湘江四桥三塔四跨矮塔斜拉桥,介绍了矮塔斜拉桥施工监控的思路、方法和工程经验,并阐述了施工控制要点。