某钢桁加劲梁斜拉桥索塔锚固区节段模型有限元分析

以某钢桁加劲梁斜拉桥为背景,利用有限元软件对索塔锚固区进行受力分析。通过增大预应力损失,分析比较混凝土索塔的受力情况。结果表明:混凝土索塔锚固区配置预应力是必要的。当预应力损失为40%时,使塔壁混凝土最大主拉应力大于容许主拉应力,开始产生裂缝。预应力损失的增加,使塔壁混凝土最大主压应力减小,但均满足规范的要求。塔壁混凝土在预应力束张拉、锚固端和斜拉索锚固端均表现为应力集中,应对其进行加强处理。     

采用塔锚式架设法施工自锚式悬索桥可行性研究

针对自锚式悬索桥“先梁后缆”法施工影响交通和环境的问题，提出塔锚式架设法。该方法借助边跨加劲梁延长主缆力的传递路径，通过塔梁临时锚固装置将主缆水平力由边跨加劲梁临时传递至桥塔，实现中跨加劲梁的“先缆后梁”架设。为研究塔锚式架设法的可行性及桥塔的复杂受力行为，以某双塔三跨自锚式悬索桥为背景，采用MIDAS Civil软件建立全桥模型，同时建立桥塔ANSYS实体模型和桩基与桩周土体FLAC 3D有限差分模型，分析桥塔压弯耦合失效、塔柱变形失效、桥塔基础推移失效3种桥塔失效模式，并分析垂跨比、加劲梁自重、边中跨比、桥塔墩高对桥塔压弯耦合失效模式的影响。结果表明：在中跨加劲梁吊装过程中，桥塔关键截面内力均在允许承载能力范围内，3种失效模式下各项指标均满足规范要求，说明塔锚式架设法可行。桥塔压弯耦合失效模式下，随垂跨比的减小、加劲梁自重的增加，桥塔塔底截面和塔梁连接处截面内力轨迹均呈现增大趋势；随桥塔墩高的增加，桥塔塔底截面内力明显增大，而塔梁连接处截面内力几乎没有变化；边中跨比对桥塔关键截面的内力轨迹影响程度有限，可以忽略。建议塔锚式架设法主要应用于加劲梁自重较小(如钢箱梁、钢-混组合梁等)、...     

大跨度悬索桥主塔与加劲梁之间连接装置分析

加劲梁为连续的大跨度悬索桥,当加劲梁和桥塔之间设置小的间隙满足静力需求时,在横向动力荷载作用下主塔和加劲梁很容易发生碰撞。为了解此时碰撞对悬索桥性能的影响,该文以西堠门大桥为背景,以接触单元模拟碰撞,通过变刚度非线性时程分析,从抗震角度对此碰撞现象进行研究。并且,为避免碰撞带来的不利影响,对可能的两种主塔、加劲梁之间的连接装置进行了分析,指出了设计时需要综合考虑的关键因素。     

南京市跨秦淮河自锚式悬索桥设计

南京市小龙湾跨秦淮河大桥主桥采用跨径(44+96+44)m的三跨自锚式悬索桥,双塔双索面布置,主塔采用灯塔造型,跨中主缆矢跨比为1/5.5,主缆锚固在加劲梁梁端,加劲梁为预应力混凝土结构。主塔与加劲梁采用分离的形式,桥梁纵向采用半漂浮式结构,设计构思独特。以该桥为工程背景,介绍这类桥梁设计构思,通过有限元计算分析受力特性,并对此类桥型的发展、应用前景进行分析。     

汕头海湾大桥施工简介

简要介绍了汕头海湾大桥的施工，包括：主塔、锚碇、猫道、主缆及加劲梁的施工情况。     

大跨径自锚式悬索桥合理成桥状态的确定方法

通过对有限位移理论和解析迭代法的分析,对基本参数进行分析研究,提出了确定自锚式悬索桥合理成桥状态的思路和方法。以主缆为切入点,在确定主缆线形及吊索、加劲梁内力的情况下,最终得到主缆和吊杆的无应力长度及施工结构状态。基于上述理论,以某主跨328 m的自锚式悬索桥为例,进行了详细的分析,给出了主缆无应力长度、鞍座预偏量、成桥阶段加劲梁、吊杆的内力,确定了该桥的合理成桥状态。     

白洋长江公路大桥钢桁加劲梁设计

白洋长江公路大桥主桥为主跨1 000 m双塔钢桁加劲梁悬索桥,组合梁桥面系,按双向六车道高速公路设计,设计速度100 km/h,整体式路基宽33.5 m。结合该桥钢桁加劲梁的设计工作,重点介绍了结构体系、主桁、横向桁架、平联、塔连杆、桥面系的设计要点和制造、架设方案。     

斜拉桥参数优化及基于正交试验法的参数影响性分析

为研究斜拉桥结构设计参数的优化,基于某斜拉桥工程实例,选取斜拉桥的主塔高度,拉索面积,主塔刚度为分析参数。定义局部结构安全系数R以及全桥换算安全度E。同时选取了主塔最大应力,主塔塔顶位移,斜拉索最大应力,主塔根部弯矩,主梁最大应力,主梁最大挠度这些能反应斜拉桥结构内力性能的指标作为目标函数。首先使用基于控制变量法的参数优化分析,得到单个设计参数有利于斜拉桥力学状态的最佳取值。其次使用了基于正交试验法得出了主塔高度为84.52m,拉索面积增加20%,主塔刚度选取原刚度时是最佳的组合方案。同时得到全桥换算安全度影响最大的是主塔高度,其次是拉索面积,最后是主塔刚度。斜拉桥设计及参数优化的过程中,应重点考虑主塔高度和拉索面积。     

五峰山长江大桥铁路二期恒载铺设技术

连镇铁路五峰山长江大桥为主跨1 092 m的公铁两用悬索桥，该桥加劲梁一期恒载为501 kN/m,二期恒载为318.1 kN/m,其中二期恒载中的铁路道砟为189.4 kN/m。加劲梁采用不携带二期恒载整节段架设、合龙后铺设二期恒载的方法施工。由于二期恒载达到加劲梁恒载的38.8%,加劲梁合龙后，加劲梁线形未达到成桥线形，在铁路道砟集中摊铺过程中，面临着加劲梁桥面系局部应力分布不均的难题。针对该桥特点，通过分析，该桥有砟轨道采用分阶段对称隔断与连续摊铺相结合的方案施工，将4线铁路分4个阶段进行铺设，阶段1和阶段2采用对称隔断的方式进行底砟及预留线道砟摊铺，阶段3和阶段4采用单向连续的方式进行连镇线轨枕及面砟摊铺。该摊铺方案引起的主缆线形变化较为平缓，避免了施工过程中加劲梁桥面系局部应力集中的问题，采用所提出的方案施工后该桥线形及加劲梁内力控制均较好。     

大跨径悬索桥桁架加劲梁节段的安装研究

大跨径悬索桥桁架加劲梁节段拼装连接是主梁安装的关键工序,固结时机选择不好,会在加劲梁节点处产生较大次应力,降低结构安全储备,甚至影响桥梁的使用寿命,以湖北沪蓉西四渡河大桥为背景,研究加劲梁在4种不同固结方案状态下的受力特征,得到了加劲梁截面应力及各相邻加劲梁截面之间开口距离的变化规律,提出了加劲梁施工过程中的临时连接及永久固结的最佳时机。     

五峰山长江大桥上部结构施工控制技术

五峰山长江大桥主桥为主跨1092 m的钢桁梁公铁两用悬索桥,加劲梁采用板桁结合钢桁梁,主缆采用预制平行高强钢丝索股结构,直径1.3 m。边跨加劲梁采用支架顶推法施工,中跨加劲梁采用缆载吊机由跨中向两侧对称架设,并在中跨侧靠近桥塔位置处合龙;主缆采用平行钢丝索股法架设。主缆制造时,采用无应力长度法计算各索股的无应力下料长度,并在主缆锚固区每处预留长度为±26 cm的垫板空间;主缆架设时,采用4根索股作为基准索股进行架设线形控制,并将主缆长度误差控制在-18~30 cm,均在误差控制范围内;加劲梁施工时,通过分析各因素对加劲梁线形的影响规律,提出控制二期恒载的措施;加劲梁合龙时,采取中跨钢梁不动、起顶边跨钢梁的合龙控制措施;在加劲梁合龙后加载二期恒载。加劲梁合龙后标高误差为-5^+63 mm,线形控制较好。     

单塔单跨钢桁悬索桥加劲梁与桥面板架设方案研究

以主跨为256m的某特大桥为工程背景,对单塔单跨钢桁悬索桥加劲梁与桥面板的施工顺序进行了研究。结果表明:不同加劲梁与桥面板施工顺序对加劲梁杆件、吊杆应力的影响较大,通过仿真分析,得出该桥的加劲梁从梁端开始吊装直至B6合龙节段,桥面板从加劲梁跨中对称施工至两端的施工顺序时,钢桁加劲梁杆件及吊杆受力最为合理,并通过实测监控数据,验证架设施工方案的合理性。     

中渡长江大桥主缆无应力长度分析及影响因素研究

主缆无应力长度是悬索桥施工控制的重要参数之一,采用通用有限元软件Midas/Civil对中渡长江大桥主缆无应力长度进行分析,并对计算结果进行修正,得到了中渡长江大桥主缆各索股无应力长度表。同时,研究了主缆弹性模量、主缆钢丝平均直径、加劲梁自重等因素对主缆无应力长度的影响。结果表明:主缆无应力长度与主缆弹性模量、主缆钢丝平均直径呈正比关系,与加劲梁自重呈反比关系,并通过线性拟合得到相关比例系数,可为同类型桥梁主缆无应力长度施工控制提供借鉴。     

寸滩长江大桥荷载试验研究

为研究寸滩长江大桥成桥受力性能,采用荷载试验的方法对其进行加载试验,提出了大跨度悬索桥的静载试验要点和加载效率范围,总结了该桥在加载工况作用下的加劲梁应力、主缆索力、主塔应力等参数的校验系数范围。同时,通过脉动和行车工况,分析了该桥的自振特性和动力响应。结果表明,该桥满足设计活载的正常使用要求。该桥荷载试验结论可供同类桥梁交工验收和后期养护参考。     

坭洲水道悬索桥加劲梁吊装过程研究

坭洲水道桥主跨1688米,是目前世界上跨度最大的双塔两跨非对称非对称悬索桥。加劲梁吊装是其重要的施工工序,为保障施工安全,优化加劲梁吊装过程。基于桥梁非线性分析软件BNLAS,研究了从跨中向桥塔对称吊装和从桥塔向跨中对称吊装两种经典吊装方案对坭洲水道桥主缆线形、加劲梁线形、开口角、主索鞍预偏及顶推时机的影响。研究结果表明在2种吊装方案中:(1)中跨1/4分点处均先上升后下降,而跨中的竖向变位方向相反;(2)已吊装梁段均呈先下凹后上凸线形;(3)均是先吊装梁段间开口角较大,后吊装梁段间开口角较小,梁段开口方式以加劲梁底板分开为主。相比之下,由于边跨的约束作用,从桥塔向跨中对称吊装方案中,梁段开口角较小;(4)在2种吊装方案中,均是吊装跨中附近梁段时引起较大的主缆水平力和塔偏,从跨中向桥塔吊装,初次顶推发生较早,顶推次数略多。     

东苕溪大桥斜拉一悬索组合体系施工关键技术研究

东苕溪大桥为斜拉-悬索组合体系桥,由于受通航限制,必须采用先架设主缆,再吊装加劲梁的施工方案.通过设置临时缆间横撑,解决空缆状态平面缆索过渡到成桥状态空间缆索问题;通过先安装塔侧5个节段葙梁,解决跨中主缆下挠对通航的影响;通过设置塔粱临时连接构造,解决施工阶段主缆水平力的平衡问题.     

某矮塔单索面斜拉桥荷载试验分析

以跨径组合为(90.5+150+90.5)m的双塔单索面预应力斜拉桥为工程背景,采用桥梁博士3.0、MIDAS/Civil及MIDAS/FEA进行建模计算,以规范和设计文件为依据,计算分析控制截面挠度、应力应变、拉索力变量、主塔塔顶位移、结构动力特性等,并将现场实测值与理论值相比较,对桥梁结构刚度、主塔抗弯刚度、拉索受力和桥梁动力系数等进行评价,评定其承载能力是否满足设计荷载等级要求。     

基于挠度理论的自锚式悬索桥受力特性分析

基于挠度理论,分析了矢跨比、边中跨比、加劲梁竖向抗弯刚度、加劲梁纵坡和整体升降温对两塔三跨自锚式悬索桥结构受力特性的影响。此外,还讨论了加劲梁在轴向压力作用下的稳定性及其极限跨径。分析结果表明：矢跨比越小,主缆拉力越大、加劲梁的轴向压力也越大,而结构的整体刚度越低;边中跨比越大,结构的整体刚度越低,加劲梁在轴向压力作用下的横向稳定性也越差;主缆抗拉刚度或者加劲梁的竖向抗弯刚度越大,结构的整体刚度越大;加劲梁纵坡和整体升降温对结构受力的影响通常较小,可以忽略不计;自锚式悬索桥的极限跨径由加劲梁的横向第一类失稳及其屈服强度共同控制。     

马鞍山长江公路大桥三塔悬索桥结构体系选择

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为主跨2×1 080 m的三塔悬索桥,为解决该桥在不平衡活载作用下引起中塔两侧主缆缆力差值较大的问题,需要选择合理的结构体系,对塔梁固结、支座约束、半飘浮与全飘浮4种结构体系进行对比分析.采用有限元软件BNLAS分析4种结构体系的力学特性,计算结果表明:塔梁固结结构体系抗滑安全系数最高、结构刚度最大、中塔钢结构段应力在容许范围内、抗风与抗震性能优于飘浮体系、不需要设置支座;4种结构体系在缆索受力方面差异很小;塔梁固结体系加劲梁受力较大但可以通过调整梁高来控制应力.经综合比选,该三塔悬索桥最终采用塔梁固结的结构体系.     

地锚式独塔悬索桥的极限跨径研究

推导了地锚式独塔悬索桥的主、边跨极限跨径计算公式,为验证超大跨径的地锚式独塔悬索桥在结构受力方面是否依然满足要求,试设计了一座主跨为2 000 m的地锚式独塔单跨悬索桥方案,建立结构有限元模型进行结构受力计算分析,结果表明:主缆应力以及加劲梁挠度均满足要求.