在悬索桥中再度研究设计应用板式加劲梁

根据悬索桥的基础理论及其加劲梁基本结构形式的发展演变和设计流派的研究,结合美国塔科玛桥板式加劲梁悬索桥的风毁工程实例,着重对板式加劲梁结构的抗风稳定性和工程措施再度研究分析。在此基础上,结合实桥设计将研究成果分别应用于预应力板式加劲梁悬索桥和钢板式加劲梁悬索     

悬索桥吊索张拉及索鞍顶推降温法数值分析

研究目的:当大跨度自锚式悬索桥跨越通航流域不能采用常规支架法施工主跨钢箱梁时,首次应用"先斜拉,后悬索"的总体施工方案,该方案中最重要的过程就是斜拉桥向悬索桥的结构体系转换。针对体系转换中吊索张拉及主索鞍顶推在数值模拟中的实现,本文应用与无应力状态控制法相通的降温法进行分析。以该方法为指导,分析模拟建成后是世界上最大跨度600 m的鹅公岩自锚式悬索桥的体系转换全过程,阐述基于ANSYS的斜拉-悬索两个缆索支撑系统耦合模型中各个关键构件的单元选取及其参数确定的方法和技巧。研究结论:通过数值模拟计算得到体系转换过程中关键构件在整个过程中的变化规律,获得结论如下:(1)利用无应力索长可以将两种独立的斜拉-悬索缆索支撑系统实现耦合模型进行体系转换研究;(2)降温法是将吊索的建模长度降温至其无应力索长来模拟吊索张拉的过程,也可以模拟将主索鞍的预偏量分步降温至接近于零而实现主索鞍的顶推;(3)本文所研究降温法适用于计算大跨径自锚式悬索桥中体系转换过程中吊索张拉和主索鞍顶推分析。     

悬索桥控制的基本框架

针对悬索桥的特点，提出悬索桥控制的基本框架。施工前计算的重点应放在提高主缆、吊索、加劲梁段的无应力尺寸及鞍座、索夹等预偏量的计算精度上；施工中控制的重点庆放在消除悬索桥主塔、主缆的施工误差对加劲梁架设、合龙、线形控制的影响上。最后以某主跨为１３８５ｍ的悬索桥中吊索长度的调整为例，证明了该框架的可行性。     

悬索桥施工控制的基本框架

针对悬索桥施工的特点,提出悬索桥施工控制的基本框架.施工前计算的重点应放在提高主缆、吊索、加劲梁段的无应力尺寸(或长度)及鞍座、索夹等预偏量的计算精度上;施工中控制的重点应放在消除悬索桥主塔、主缆的施工误差对加劲梁架设、合龙、线形控制的影响上.最后,以某主跨为1 385 m的悬索桥施工中吊索长度的调整为例,证明了该框架的可行性.     

自锚式悬索桥主索鞍分块及吊装施工技术

南京长江隧道工程江心洲右汊大桥主索鞍设计重量130t,吊装高度超过80m,对这样的超高超大型构件的吊装,为节约成本,对主索鞍进行分块设计,分成3块单件重不超过40t的鞍体,并通过科学设计吊装钢架,编制合理的施工方案,圆满完成了吊装任务。     

大跨度悬索桥上无缝线路伸缩力影响因素分析

以五峰山长江大桥上无缝线路为研究对象,建立悬索桥上无缝线路一体化空间耦合模型,研究钢轨伸缩调节器铺设位置,悬索桥主塔、主缆、吊索等结构的温度变化,主缆与吊索初始轴力等因素对钢轨纵向力的影响。研究结果表明:跨中铺设钢轨伸缩调节器不能显著改善悬索桥上钢轨纵向受力,主梁两端需要各铺设1组单向伸缩调节器。随着主塔温度升高,钢轨纵向力、吊索及主缆整体受力增加;随着主缆温度升高,钢轨纵向力增加,但会造成吊索及主缆整体受力降低;随着吊索温度升高,钢轨纵向力有微小的增幅;随着主缆与吊索初始轴力降低,钢轨纵向力稍有减小。悬索桥主塔、主缆、吊索温差及主缆与吊索初始轴力对钢轨纵向力影响较小,当不考虑梁轨相互作用对吊索、主缆等结构或构件受力变形的影响时,可以将悬索桥简化为连续梁桥进行计算分析。     

大跨度独塔自锚式悬索桥减隔震措施

为了减小大跨度自锚式悬索桥在地震作用下的主梁纵向位移,以某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥为研究对象,建立Midas空间动力有限元模型,进行动力特性分析,研究在实桥地震波一致激励作用下,铅芯橡胶支座和黏滞阻尼器2种减震措施的减震效果。研究结果表明:通过在桥墩设置铅芯橡胶支座或在塔梁间纵向设置黏滞阻尼器可以有效减小自锚式悬索桥的纵向位移响应。     

断层永久位移预测及断层悬索桥地震响应研究

断层错动诱导的地表破裂永久位移对跨断层桥梁结构会造成严重破坏,准确预测断层错位的永久位移对跨断层桥梁结构抗震性能评估具有重要意义。首先结合反向传播神经网络(BPNN)提出具有较高精度的断层错位量预测模型,然后通过低频成分叠加高频成分方法人工合成断层面两侧地震动(简称跨断层地震动),最后以某主跨为538 m的跨断层大跨钢桁架悬索桥为研究对象,利用有限元软件ABAQUS建立考虑桩-土相互作用(m法)的全桥计算模型,探究断层位置和跨越角度对悬索桥地震响应的影响。结果表明：基于BPNN提出的方法能精确预测断层位错永久位移,对比已有的回归公式具有更高的精度,为人工合成跨断层地震动的准确性提供了保障;断层相对位置会显著影响桥梁结构的地震响应,与近断层地震动作用相比,在跨断层地震动作用下,悬索桥的塔底剪力、弯矩、相对位移以及扭矩响应增加了22.79%、154.1%、139.36%和265.48%;断层跨越角度对悬索桥动力响应影响明显,其响应均以跨越角度θ=90°呈规律对称分布,塔顶纵向位移、塔底纵向弯矩、塔底纵向剪力以及塔底扭矩最大值均出现在θ=90°,分别为0.81 m、282.45 MN·m、3...     

重庆长江鹅公岩大桥悬索桥西锚碇施工方法

详细介绍了长江鹅公岩大桥悬索桥西锚碇的施工方法及锚体大体积混凝土的施工工艺，概述了防止大体积混凝土产生裂缝的主要措施。     

某悬索桥主索鞍应力试验及数值分析

对某悬索桥铸钢件主索鞍进行了应力试验(应变观测),同时在相同条件下,对试验过程进行了计算机有限元模拟,对比了计算值与实测值,证明计算方法可靠,并按主索鞍实际受力状况进行有限元模拟分析,掌握主索鞍实际应力分布情况,确保了主索鞍的结构安全,可供悬索桥主索鞍结构设计参考.     

门型桥塔驰振气动干扰效应数值模拟

针对大跨径悬索桥施工期门型变截面桥塔的驰振问题,提出一种有限元与计算流体动力学CFD相结合分析变截面高耸结构驰振的实用数值方法。以东海某大跨径悬索桥北桥塔为例,运用该方法,考虑塔柱间的气动干扰效应,进行门型桥塔施工期典型工况的驰振性能分析。结果表明:纵桥向门型桥塔整体和其单根塔柱的驰振力系数均大于0,不存在驰振失稳的可能性;在横桥向,由于门型桥塔受塔柱间气动干扰效应的影响,其驰振性能与不考虑气动干扰时的不同,且倒角截面对门型桥塔驰振性能不利;矩形截面和倒角截面前柱的驰振力系数均大于0,后柱的驰振力系数均存在小于0的情况,且后柱驰振力系数的绝对值大于门型桥塔整体的驰振力系数绝对值;在进行门型桥塔施工期驰振分析时,当无横梁时,要重点研究后柱横桥向的驰振性能。     

马鞍山钢-混叠合塔施工技术研究

研究目的:针对大跨度桥梁中主塔施工周期长,受力大等特点,结合马鞍山长江公路大桥2×1 080 m三塔两跨悬索桥的中塔结构施工进行钢-混叠合塔的施工技术研究。研究结论:通过优化混凝土配合比和工艺试验的研究,采用混凝土立柱的结构形式,既能较好的调整钢塔底节与混凝土面的位置,又能提供较好的空间振捣混凝土,顶部预留进行灌注压浆,保证了大面积钢混叠合段的密贴性和密实性。吊装工艺的优化、合理选择保证了下横梁与T1、T2间的精确定位,同时配备最大吨位的5 200 t.m的塔吊使得钢塔吊装施工顺利实现"节段工厂化预制、现场拼装"的施工理念,缩短施工工期约1/3。     

多圆弧独柱塔施工测量控制

江心洲右汊大桥设计为独柱塔自锚式悬索桥，其主塔截面外轮廓是由多段凹圆弧、凸圆弧及过渡小圆弧围成的变截面，截面圆弧随着高度变化其自身曲率连续不规则变化。施工精度高，从测量仪器配置、测量系统设置、独塔垂直度控制等方面，介绍了独柱塔施工测量控制技术。     

钢筋混凝土拱桥多节段吊装主扣塔合用的设计及施工技术

六圭河大桥是净跨为195m普通钢筋混凝土箱形拱公路桥,该桥在主拱箱吊装施工中采用主扣塔合用的施工技术,节约了成本,缩短了工期,该方法可供多节段拱桥吊装施工参考和借鉴。     

寒冷地区单塔双跨自锚式悬索桥主缆架设施工技术

通过位于北方寒冷地区的哈尔滨市松北区发生渠FK2-3#公路桥悬索主缆的安装,介绍了寒冷地区单塔双跨自锚式悬索桥主缆的安装过程及控制要点;通过该桥主缆施工,总结了一套寒冷地区单塔双跨自锚式悬索桥主缆架设施工技术,对今后类似工程的施工有较高的参考价值.     

中小跨径悬索桥的设计与施工

以一座中小跨径悬索桥为例,介绍了其设计特点,并重点介绍了其施工方面的特点,该方法不同于常规悬索桥施工,采用张拉主缆的方式进行索塔内力的调整。     

铁路地道桥电缆悬索桥架设计与施工

在铁路地道桥施工中,电缆的保护十分重要。对电缆保护的传统方法包括改移和基坑内设桥架两种,成本高,工期长。为优化电缆的保护方法,依托于悬索桥的原理研发出一种临时铁路地道桥电缆悬索桥架。该桥架以型钢桩作为索塔及锚碇置于基坑两侧,将钢丝绳作为悬索将电缆吊起,通过紧线器作为吊杆以调节电缆所产生的挠度,在保证电缆安全的同时最大限度的减少了电缆对施工的干扰。     

沪通长江大桥主塔2700 t·m附壁塔吊设计与施工

沪通长江大桥主航道桥为公铁两用双主塔钢桁梁斜拉桥,主塔总高度为330 m,采用C60钢筋混凝土结构,塔柱横梁以上为倒Y形。为满足斜拉索索盘上桥、上塔柱区域重型钢锚梁高精度吊装等需求,在中塔柱处采用2700 t·m自升式塔吊+托架+附墙结构的附壁式设计,托架结构由钢靴、压杆、压杆附墙、压杆联结系、支撑框组成。采用MIDAS/Civil软件分析了塔吊与主塔的共振影响;通过张拉精轧螺纹筋、槽口灌浆保证钢靴处有效传力,灌注微膨胀混凝土保证压杆处刚度及稳定性;通过空载、静载和动载试验以及信息化监控确保施工期间整体结构安全。附壁塔吊相比于传统落地式塔吊,既可充分发挥吊重能力,又能显著减少标准节用量及安装工期。     

考虑主、散索鞍耦合效应的索鞍预偏量改进算法

基于对主缆和主、散索鞍的力学以及几何关系分析,考虑主、散索鞍的耦合效应,提出一种悬索桥索鞍预偏量的改进算法.算法根据索鞍平衡关系和变形相容条件以及主缆线形基本方程推导出一个十元非线性方程组,采用牛顿-拉斐森法求解方程组,即可同时得到主、散索鞍的预偏量.方法给出的初值选取原则和约束条件对平面缆索悬索桥的索鞍预偏量均能求解...     

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。