拉萨市纳金大桥桥塔节段足尺模型试验研究

拉萨市纳金大桥主桥为跨径(70+117+117+70)m的三塔矮塔斜拉桥。为对该桥小半径(分丝管半径为2.5m)大索力(斜拉索在索鞍段的最大径向均布荷载为2 372kN/m)鞍座所在桥塔节段的性能进行研究,采用ANSYS建立1/4桥塔节段有限元模型进行应力分析,并制作该部分桥塔足尺模型进行试验,测试结构应力、斜拉索与索鞍之间的摩阻力、锚固装置内的环氧砂浆对斜拉索的握裹力。研究结果表明:该桥桥塔采用小半径分丝管是安全可靠的,索鞍的摩阻力和抗滑力均满足使用要求。通过对有限元分析和试验的总结,提出严格控制转向鞍的加工及定位精度、保证混凝土浇注的密实性、主梁施工时保证两侧对称同步施工等建议。     

滑动索鞍的试验研究

东明黄河大桥的斜拉体系改造工程是介于矮塔斜拉桥和悬索桥之间的一种新型桥体，采用新型钢丝斜拉体系，并在桥塔上设置滑动索鞍，通过索鞍的自适应滑动，使桥塔两侧的索力平衡。滑动索鞍是新型钢丝斜拉体系的关键技术，有必要进行滑动索鞍的模型试验研究。依托东明黄河大桥工程项目，介绍了滑动索鞍性能试验的模型设计以及试验实施方法，并通过智能张拉系统完成了循环耐久试验。试验结果表明，索鞍具有自适应滑动的功能和良好的滑动性能及耐久性，能满足新型钢丝斜拉体系的需求。     

山区超高索塔主索鞍吊装施工关键技术

赤水河红军大桥为主跨1 200 m悬索桥,主索鞍由2个半鞍体组成,单件重40. 6 t,须安装在243. 5 m高的塔顶主索鞍室内。为解决山区超高索塔主索鞍吊装难度大、风险高的难题,主索鞍采用"塔顶门架+卷扬机+行走小车"的方式吊装。实施前,采用Midas/Civil有限元软件对索塔门架进行仿真分析,并进行荷载试验,以确保门架结构稳定安全。实际施工表明,门架结构性能满足施工要求,吊装方法和施工措施合理,主索鞍安装质量满足设计和规范要求。     

温州瓯江北口大桥中塔索鞍抗滑移构造研究

温州瓯江北口大桥为主跨800m的三塔四跨悬索桥,中塔采用刚度较大的钢筋混凝土塔。为解决中塔索鞍与主缆之间的抗滑移问题,提出在鞍槽内设置水平摩擦板、竖向摩擦板、水平摩擦板+竖向摩擦板3种方案来提高中塔索鞍与主缆间的名义摩擦系数,对索鞍进行抗滑移计算,采用MIDAS Civil软件建立索鞍有限元模型对其进行受力分析,并对比3种方案的抗滑移效果。结果表明:水平摩擦板索鞍、竖向摩擦板索鞍、水平摩擦板+竖向摩擦板索鞍的名义摩擦系数分别为0.392、0.422、0.412,抗滑安全系数分别为2.63、2.83、2.76,3种方案均能显著提高索鞍的抗滑移性能;水平摩擦板与索鞍的连接构件局部应力较大,且施工困难;全竖向摩擦板索鞍各部位的应力相对较小且分布较均匀,并通过相关试验验证了施工可行性,该桥最终采用全竖向摩擦板防滑索鞍方案。     

主跨2300m悬索桥自平衡体系及其力学特性研究

张靖皋长江大桥南航道桥推荐采用梁跨布置(2 300+717)m的双塔两跨悬索桥方案，活载及温度下，在南塔塔顶产生较大不平衡水平力，提出了释放塔顶不平衡水平力的新型缆塔约束体系——悬索桥主缆自平衡体系。采用自平衡滚轴式主索鞍结构，实现温度、汽车荷载等常遇荷载作用下，两侧主缆不平衡水平分力和索鞍滚动摩擦力三者自平衡。基于试验与有限元分析了合理摩擦系数、滑动限位值以及自平衡体系力学特性。结果显示，主缆缆力自平衡体系可显著减小索塔塔底纵向弯矩；不滚动状态时，塔与索鞍锁定，结构处于安全状态；结构失稳模态为横桥向，弹性屈曲系数大于8.2,非线性屈曲系数大于2.0;索鞍有限位移滑动，对桥梁频率、颤振检验风速等基本无影响，索塔无涡振现象。     

斜拉索索鞍施工新技术

斜拉桥拉索是连接塔和梁的纽带,索鞍作为拉索体系组件,其安装的精确度对拉索体系的影响非同一般。保证主塔两侧布置的拉索与梁端锚固点处于同一设计平面上,防止因定位偏心而产生的附加弯矩超过设计允许值,对索鞍的位置和中心偏位控制精度要求极高。但因施工作业面狭小、干扰因素多、测量视线通视性差等等因素,给斜拉索索鞍准确定位造成了种种困难。本文以实际工程为例,将一种施工新技术用于控制索鞍安装质量,起到了意想不到的效果。     

大跨度三塔悬索桥主缆系统施工技术创新及改进

针对大跨度悬索桥主缆系统施工存在的一些技术难题,介绍近年国内3座三塔悬索桥主缆系统施工技术方面所做的创新和改进。通过使主索鞍底面在底板上直接滑移,简化主索鞍滑动副结构,方便施工过程索鞍顶推;设计制造支座型散索鞍结构,改善散索鞍摆动性能;采用左右对合的双吊耳板索夹结构,改善索夹结构受力性能;采用了主缆PPWS索股水平成盘放索架设方法,减少PPWS索股架设"呼啦圈"和散股问题。针对索鞍槽和主缆索股的抗滑移问题,探索应用了中塔主索鞍加厚鞍槽隔板和91丝规格PPWS索股增加"填充钢丝"的密实整形入鞍等方法。     

塔架扣索鞍摩阻系数试验研究

塔架作为拱桥缆索吊运斜拉扣挂施工常用的临时设施,针对传统塔架索鞍多采用弧形板索鞍支承扣索,导致扣索摩擦严重、各扣索之间相互缠绕等问题,提出并采用了轮式索鞍设备。为研究轮式索鞍的应用效果,以世界最大跨径拱桥——平南三桥为工程依托,开展了塔架扣索平台荷载试验研究,采用智能振弦式压力传感器和绳索张力计等扣索力测量仪器对比分析了弧形板索鞍、钢轮和尼龙轮、七门轮式索鞍和八门轮式索鞍扣索摩阻系数情况,相关研究成果可为大跨径拱桥施工提供借鉴。     

部分斜拉桥斜拉索设计方法研究

部分斜拉桥结构体系具有斜拉桥和连续梁桥的双重结构特性,其主要承重构件斜拉索的设计与斜拉桥斜拉索有不同之处,本文介绍了部分斜拉桥拉索、索鞍的构造特点及锚固方式,研究了部分斜拉桥斜拉索静力强度的允许应力[σ]=0．6R^b的合理性和以此值作为应力上限的200万次循环荷载作用下拉索的抗疲劳强度。通过两座部分斜拉桥拉索的疲劳试验结果,验证了本文介绍的疲劳强度设计方法的正确性。     

独塔单跨地锚式悬索桥复合索鞍试验研究

虎跳峡金沙江大桥主桥采用(766+160)m独塔单跨地锚式钢桁梁悬索桥。该桥仅在东岸设置桥塔,西岸直接将主缆通过复合索鞍结构后锚于岩层中。为确定复合索鞍在施工及运营阶段的受力性能,设计制作1∶4的索鞍结构缩尺模型,通过静载试验研究主缆力作用下的索鞍位移、辊轴接触应力分布规律和辊轴活动性能,并对索鞍结构进行优化设计。结果表明:索鞍的竖向和纵向位移随索力增加逐渐增加,但增长速度变缓;辊轴接触应力分布不均匀,最不利荷载下最大接触应力为789MPa,最小接触应力为66MPa;加载过程中,各辊轴运动基本保持一致;对索鞍结构进行优化设计后,辊轴接触应力分布变均匀,最大接触应力减小至578 MPa,最小接触应力增大至399MPa。     

日本大跨高速铁路桥——三内丸山跨线桥设计与施工

日本东北新干线上的三内丸山跨线桥跨越青森环线和河流,结构形式为(75+150+150+75) m矮塔斜拉桥。主梁采用预应力混凝土结构,独柱形桥塔桥面以上塔高17.5 m。3个桥墩中,除中墩采用墩梁固结,其它2个桥墩上纵向安装2排活动支座。斜拉索索鞍采用单管结构新型索鞍系统,其防晒隔热系统由环氧树脂涂层钢绞线、高聚乙烯管(HDPE)和填充在高聚乙烯管内的水泥浆组成。对斜拉索进行抗疲劳性能验证,并采用动力仿真分析软件计算结构的变形和挠度,结果均满足要求。主梁采用挂篮对称平衡悬臂施工,斜拉索随主梁悬臂施工进度逐根安装,并使用千斤顶进行初张。桥塔主筋采用气压焊焊接接长,施工过程中采用覆盖整个塔架的防风雨措施,索鞍系统使用吊机现场安装。     

矮塔斜拉桥V形索塔及分丝管索鞍空间受力分析

以江门市一座跨径65 m+110 m+65 m的矮塔斜拉桥为研究背景,利用大型有限元软件对V形索塔及分丝管索鞍建立了静接触实体模型。通过模拟拉索与鞍座的静接触关系,探讨了索鞍下混凝土的应力分布特点及索力传递分配情况,并与等效线荷载计算模型进行对比分析。计算结果表明静接触模型比等效线荷载模型更接近实际受力情况,可供同类索塔设计参考。     

斜拉索设计,试验与安装条例（上）

详细介绍了斜拉索及其锚具组装件的材料性能、荷载情况、设计准则、试验和检测项目以及验收标准，包括拉索的制造，运输和安装工艺要求以及防护措施，本文是美国斜拉桥拉索设计，试验和安装的专门性技术标准，并附有注解说明。     

部分斜拉桥拉索与索鞍摩擦系数试验研究

拉索与索鞍间的摩擦力对部分斜拉桥索鞍部位拉索锚固抗滑移起着至关重要的作用。通过制作索塔节段足尺模型,开展拉索钢绞线和索鞍分丝管之间的摩擦系数测试试验。试验结果表明：1)钢绞线外防护形式、初始平衡态张拉力、索鞍半径大小对摩擦系数具有显著影响;2)随着初始平衡态张拉力增大,钢绞线与分丝管间的摩擦系数呈明显下降趋势,索鞍处设置短PE护套情况下的钢绞线摩擦系数降幅最大,全索长PE护套包覆情况次之,裸钢绞线变化幅度最小;3)初始平衡态张拉力与索鞍半径大小均影响钢绞线对分丝管壁压力的大小,进而影响摩擦系数值,而分丝管壁所承受的压力越大,摩擦系数越小。工程应用中应考虑摩擦系数变化的影响。     

悬索桥主索鞍顶推模拟方法及实例分析

提出一种可用于通用有限元程序的索鞍顶推精细化模拟方法,实现了索鞍偏心竖向荷载传递,索鞍顶推期间相对位移控制以及索鞍锁定期间水平力传递,也可以模拟主缆和索鞍切点变化.以柳州双拥大桥为工程实例,首先对比了不同索鞍模型对主缆线形和索鞍预偏量的影响;随后指出索鞍顶推实质是控制塔顶位移,并给出了一种索鞍顶推时序.最后指出在空缆状态下主缆在索鞍端部存在局部脱空趋势,采用本文推荐的模拟方法能预测和避免不合理设计.     

矮塔斜拉桥索鞍静力分析

结合一座矮塔斜拉桥设计、整体计算情况,为研究骑跨式索鞍局部受力状况,采用三维有限元软件建立矮塔斜拉桥索鞍区有限元模型,选取整体计算中最不利荷载进行静力分析,得到了桥塔索鞍区混凝土和索导管应力分布状况,分析索鞍处混凝土应力规律,对索鞍锚固区设计方案进行综合评价,并提出改进建议。     

自锚式悬索桥主索鞍设计及有限元分析

自锚式悬索桥主索鞍的设计,由于其自身结构形式复杂,通常采用有限元建模分析的方法进行计算。以一座自锚式悬索桥主索鞍的设计为研究对象,利用MIDAS相关软件建立主索鞍三维模型,对主索鞍的受力进行分析。     

退役预应力混凝土梁受弯全过程分析及试验研究

为了解在运营若干年后预应力混凝土空心板梁的材料退化和受力性能,探讨其在抗弯荷载作用下的承载能力及破坏模式,以汀塘圩大桥为背景,对该桥2片服役11年的PC空心板梁的材料强度、结构退化等进行详细检测,并采用2对加载装置进行三分点对称加荷,从弹性阶段、开裂荷载直至构件破坏,对试验梁的变形性能、破坏机理和抗弯极限承载能力等受弯特性进行全过程分析及试验研究。结果表明:试验梁跨中极限位移可达计算跨度的1/42,呈现出明显的延性破坏特征,在服役11年后仍具有很好的延性及足够的强度。对于试验梁的抗弯极限承载力,将试验结果与现行桥梁规范及非线性有限元进行对比,证明了桥梁规范设计给出的板梁极限荷载计算公式的合理性。     

章镇桥斜拉索防护及使用寿命分析

斜拉桥拉索为斜拉桥的生命线,通过浙江省上虞章镇斜拉桥23年运行及近期荷载试验为实例,对拉索防护、拉索锚固区设计施工进行分析探讨。     

空间索面自锚式悬索桥主索鞍计算方法

空间索面悬索桥主索鞍的承缆槽立面及平面线形应与全部恒载条件下的主缆线形相吻合,既有平曲线又有竖曲线使得整体式肋传力结构的索鞍处于复杂的三向空间受力状态,运用有限元程序对天津富民桥主索鞍进行有限元分析复核计算,提出一些索鞍计算的方法。