兰州杨家湾吊桥静载实验中的主缆索力测试研究

桥梁静载试验是判断桥梁结构在荷载作用下是否满足其工作性能的重要手段,而主缆钢丝绳索力测试是桥梁静载试验的重要组成部分。现以兰州市杨家湾吊桥静载试验的实际案例为依托,阐述了静载试验中主缆索力测试的测设原理、测点布置方法、试验荷载设计原理。通过对实测结果与有限元计算值的对比分析,结果表明:在恒载及车辆荷载作用下,主缆钢丝绳索力小于设计容许值,可满足汽-10级的承载力要求。     

柔性悬索桥主缆空缆线形分析及索夹安装位置确定

从成桥和空缆两种状态对柔性人行悬索桥主缆线形进行分析,采用解析方法计算主缆无应力长度,根据吊杆间缆索无应力长度确定索夹位置,并以空缆和成桥状态下索夹坐标进行验证。实际桥梁空缆和成桥状态测量结果显示索夹位置满足设计要求。     

碳纤维加固桥梁的施工工艺及荷载试验研究

以某钢筋混凝土无桥台斜腿刚构桥为例,结合碳纤维布及新增横隔梁的加固工艺,介绍了碳纤维加固方法的施工工艺及要点。通过有限元软件对加固后桥梁建模计算,并进行桥梁静载试验对加固后桥梁承载力进行评定。对比加固后的荷载试验实测值与理论值,认为加固后桥梁承载能力满足设计要求。     

基于逆可靠度法的大跨悬索桥主缆安全系数评估

提出了一种基于逆可靠度法的大跨悬索桥主缆安全系数评估方法。该方法通过给定结构的目标可靠度指标反求主缆安全系数,计算出的主缆安全系数既考虑了结构参数中不确定因素的影响,又满足了预先给定的主缆可靠度水平。运用该方法评估了主跨跨径范围为2 000~5 000 m的悬索桥主缆安全系数。结果表明,参数的不确定性对悬索桥主缆安全系数会产生较大影响,忽略参数不确定性的影响会导致过高地估计主缆安全系数。     

大连北大友谊桥维修工程施工控制

大连北大友谊桥为主跨133m的简支地锚式钢桁架悬索桥,大桥运营近30年,出现了桥面下挠、桥塔倾斜、索鞍偏位、桥面板破损和桥面振动等病害。为保证桥梁运营安全,对该桥进行了更换桥面系、张拉主缆及更换吊索等方面的维修加固。由于该桥维修加固方案具有较多的风险及不可控因素,为使加固后的结构状态满足设计要求,利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析结构现状,通过调整主缆松弛系数模拟结构的实际状态;对桥面系拆除阶段、主缆张拉阶段、吊索与索夹更换阶段、新桥面系铺设阶段进行施工控制。结果表明,维修加固后的结构线形与内力符合预期目标,结构整体受力性能得到提高,达到了设计要求。     

地锚式人行观光玻璃悬索桥的安全性评估研究

以一座地处峡谷的地锚式人行观光玻璃悬索桥为工程背景,依据原始设计资料及现场检测结果,从静力性能和抗风性能两方面对该悬索桥的安全性进行评估。建立空间有限元分析模型评估了主缆、吊杆、锚杆、桥面玻璃等的静力安全性能;通过风洞试验、CFD有限元模拟等方法评估了结构的颤振及静风稳定性。理论分析及模型试验结果表明:该桥主缆的安全系数偏小,且颤振与静风稳定性均不满足规范要求。基于评估结果,给出了针对该悬索桥的加固改造建议。该研究可为人行悬索桥的安全性评估与加固改造提供科学依据及参考。     

兰州杨家湾吊桥静载试验中的挠度检测研究

桥梁静载试验是评价桥梁质量和验证桥梁承载能力是否满足设计要求的重要手段,而挠度测量是桥梁检测的重要组成部分。现以兰州市杨家湾吊桥静载试验检测的实际案例为依托,阐述了静载试验中位移观测点的布设、施测方法、试验荷载设计原理。通过对实验数据、挠度曲线、位移变化分析,结果表明:在试验荷载作用下变形无异常,经维修加固后承载能力满足设计荷载通过的使用要求,桥面更加平顺,上下游对称性较好。     

青秋浦大桥维修加固设计研究

桥梁结构抗剪承载力不足致使梁桥腹板出现斜向开裂是目前桥梁常见病害之一,给桥梁的正常安全运营带来很大的威胁。青秋浦大桥上部结构箱梁由于部分截面抗剪承载力不满足规范要求,在经过多年运营后,箱梁腹板出现了较为严重的开裂现象,并且经过第一次加固后腹板出现了新增斜向裂缝,为保证安全必须对桥梁再次进行维修加固设计。文章介绍了该桥的第二次维修加固设计措施,可以为抗剪承载力严重不足的桥梁加固处治提供一定的参考。     

双缆多塔悬索桥主缆垂跨比的合理取值

为了明确双缆多塔悬索桥主缆垂跨比的合理取值,为结构设计提供依据,以主缆与中塔鞍座的抗滑安全系数和加劲梁挠度为控制指标,拟定满足主缆抗滑及结构变形要求的三塔两跨悬索桥设计参数,建立双缆及传统多塔悬索桥有限元模型,分析双缆体系主缆垂跨比对结构变形、主缆抗滑稳定性及主缆用钢量的影响。结果表明:双缆体系的结构刚度主要取决于主缆垂跨比而非中塔刚度,结构变形随着上缆垂度的减小和下缆垂度的增大而减小;主缆抗滑安全系数随着桥塔刚度的增大而减小,随着下缆垂度的增大而减小;上缆垂度对抗滑安全系数的影响与桥塔刚度有关,桥塔刚度较小时,主缆抗滑安全系数随着上缆垂跨比的增大而增大,桥塔刚度较大并且下缆垂跨比较小时,随着上缆垂跨比的增大,主缆抗滑安全系数先增大后减小;与传统悬索桥体系相比,双缆多塔悬索桥加劲梁变形和主缆抗滑稳定性受桥塔刚度的影响较小,桥塔刚度的可行性范围远大于传统多跨悬索桥。双缆体系悬索桥主缆用钢量与传统体系用钢量基本一致,主缆用钢量随着上、下缆垂度的增大而减小;下缆垂跨比适宜取值为1/8～1/6,上缆垂跨比适宜取值为1/14～1/11,当桥塔刚度较小时,应增大上下缆垂度差值。     

风景拱桥加固加宽设计探讨

相对于一般拱桥,风景拱桥的加固改造设计对桥梁的整体美观性能要求更高,在设计中更应考虑与地形环境的巧妙结合,力求同时满足结构安全性能、技术经济性能、美观性能三方面的要求。本文在归纳总结一般拱桥加固加宽设计特点及其常见方法的基础上,以某风景桥为依托,探讨其加固加宽设计,结合当地地形地质条件及交通需求,结合美学考虑,进行风景桥的加固加宽方案设计,探讨其设计要点,建立有限元模型,开展主拱加固前后承载力验算,同时介绍了加固加宽施工要点,对于类似拱桥的加固加宽设计和施工具有一定的参考价值和指导意义。     

销接式索夹几何参数精确计算方法研究

为达到桥梁景观效果,越来越多的悬索桥采用空间缆索设计形式,其主缆和吊杆处于三维空间中,索夹在设计和施工阶段产生的误差,会使结构不能在理想成桥状态下工作,长期作用下,可引起吊杆疲劳断裂。为此,采用空间向量几何和柔性索计算方法,研究销接式索夹的几何参数计算。研究结果表明：空间向量几何和柔性索计算方法用于索夹参数计算,可降低索夹几何误差,满足桥梁工程设计要求。     

悬索桥主缆柔性缠包带防护体系计算

岳阳洞庭湖大桥主缆防腐采用新型防护体系——柔性缠包带防护体系。主缆直径在恒载、活载、温度、温差等作用下会发生变形,为确保缠包带防护体系对主缆钢丝的防护,要求缠包带及钢丝圈应具有一定的初始张力,在使用过程中不与主缆脱离。针对这一新型防护体系,基于缠包带与主缆的变形协调条件,系统性提出柔性缠包带防护体系设计验算方法。     

地锚式独塔悬索桥非对称主缆合理设计参数计算方法研究

为快速拟定地锚式独塔悬索桥非对称主缆的合理设计参数,并估算主缆、锚碇、桥塔等工程量,提出非对称主缆合理设计参数计算方法。该方法基于传统抛物线理论,推导主缆的线形以及拉力近似解,通过比选得到满足工程实际控制因素的设计参数合理取值区间,确定主缆垂跨比与高跨比,估算主缆设计截面面积。以济新高速黄河三峡大桥——单跨510 m地锚式独塔回转缆钢桁梁悬索桥为背景,采用该方法计算主缆的合理设计参数,最终选择垂跨比为0.067 5,高跨比为0.20,主缆截面面积为339 024.2 mm²,与节线法、分段悬链线法进行对比验证,结果表明：该计算方法路径明确,效率高,精度满足拟定方案与初步估算需要,可用于同类型桥梁的设计。     

对吊桥可能最大跨度的探讨

本文以吊桥主缆材料对主缆直径，构造及其对吊整体结构的影响，推算吊桥的可能最大跨度为４０００－４５００ｍ。     

埃塞俄比亚奥莫河大跨度钢桁架桥提载加固研究

为满足现有交通量及荷载等级的要求,需对埃塞俄比亚奥莫河上的下承式简支钢桁架桥进行提载加固。大桥全长128m,共16个节间,节间长度为8m,主桁高9m,每个主桁由2个桁架片组成,主桁中心距为9.35m。分别对体外预应力法和增设斜拉索法2种加固方案进行计算分析。计算结果显示:2种加固方案均能满足提载要求。采用体外预应力法加固后,桥梁挠度和下弦杆拉应力有较大改善,且施工简单,成本较低;采用增设斜拉索法加固后,桥梁挠度值和应力值有较大改善,全桥承载力提高比例比体外预应力法高,但对承台、地基承载力和锚固端地质条件要求较高。综合比选,确定采用体外预应力法为现阶段加固方案,增设斜拉索法为远期加固方案。     

主缆及吊杆形式对超长跨径吊桥结构的影响

根据超长跨径吊桥的结构特点，从主缆间距对扭转刚度的影响，倾斜，复式体系主缆对水平横向变位的影响，斜拉－悬吊协作体系等几个方面，分析了主缆及吊杆形式对超长跨径吊桥结构的影响。     

悬索桥主缆与鞍座抗滑移安全系数的确定方法

为准确评估主缆与鞍座间的抗滑移安全性,确保多塔悬索桥结构受力安全,对主缆与鞍座间的摩擦抗力特性进行了研究。通过分析索股间微元体的应力-应变关系,建立侧向压力和索股拉力间的微分方程,推导了主缆索股和鞍座侧壁接触面间的侧向压力表达式,并据此建立了主缆与鞍座间的摩擦抗力方程,提出了悬索桥主缆与鞍座之间的抗滑移安全系数确定方法。通过模型试验结果对摩擦抗力方程进行了验证,并对主缆与鞍座抗滑移安全系数的确定方法以及鞍座设计参数对于抗滑移安全系数的影响进行了探讨。结果表明:所提出的摩擦抗力方程能够准确确定鞍槽内设置和不设置竖向摩擦板2种典型情况下主缆与鞍座间的实际摩擦抗力;现有的抗滑移安全系数定义方法物理含义模糊,计算值偏于保守,无法计入鞍座参数优化对提高抗滑移安全性的影响,可能对多塔悬索桥的结构设计造成困扰;所提出的抗滑移安全系数表达式,物理意义明确,便于工程应用,可以作为确定抗滑移安全系数的依据;主缆与鞍槽接触面间的摩擦因数和鞍座结构设计参数是主缆与鞍座间摩擦抗力的重要影响因素,改善鞍座设计参数和设置竖向摩擦板是提高主缆与鞍座抗滑移安全性的有效途径。     

双曲拱桥加固方法探讨及计算分析

以上世纪70年代建成的某座双曲拱桥为工程实例,分析了该桥的病害特点,并给出了双曲拱桥加固维修的常规方法.重点讨论了增大主拱圈截面面积进行拱肋加固的两种方法.并结合有限元计算,对加固后结构的承载力、裂缝以及挠度进行了验算,通过对比分析计算结果表明：加固后桥梁的受力性能均能满足规范要求,从结构受力性能上来讲,变拱肋为拱箱的加固方法较锚喷钢筋混凝土加固方法更具优势.     

基于逆可靠度法的三塔悬索桥主缆与中塔鞍座抗滑安全系数研究

为合理评估三塔悬索桥主缆与中塔鞍座抗滑安全系数,提出了一种基于逆可靠度法的主缆与中塔鞍座抗滑安全系数计算方法。在考虑结构参数变异性前提下,通过一次逆可靠度方法将目标可靠指标和抗滑安全系数联系起来,进而评估结构的安全性。运用所提方法评估了某算例的抗滑安全系数,并进行了参数分析。计算结果表明:抗滑安全系数随着目标可靠指标的增大而减小;参数随机性对抗滑安全系数影响较大,忽略参数随机性求得抗滑安全系数偏大;摩擦系数、结构恒载、均布活载对抗滑安全系数影响较大,而抗滑安全系数对主缆弹性模量和主缆面积不敏感。     

洪濑旧桥粘钢加固静动力特性分析

首先介绍了桥梁的病害和粘钢加固设计的基本情况。然后进行了加固前后的汽车荷载试验和环境振动测试,利用实测的动力特性进行了有限元模型修正,并得到计算静动力特性。最后,根据加固前后的静动力特性以及实际承载能力对桥梁的加固效果进行了评价。结果表明:经过粘钢加固之后,整体刚度得到了很大提高,其承载力能够满足汽-20、挂-100的设计荷载要求。