某特大跨径悬索桥跨缆吊机静载试验研究

跨缆吊机作为悬索桥加劲梁吊装的专用提升安装设备,其承载能力直接决定梁段吊装施工的安全。该文以某特大跨径悬索桥跨缆吊机为对象,采用Ansys软件建立跨缆吊机的主要承重结构钢桁架的三维有限元模型,并进行结构受力分析,由计算后的结果拟定静载试验方案。测试结果表明:此跨缆吊机设计结构受力情况良好、合理,计算稳定系数为11.1,实测最大应力为148.1MPa,最大位移为30.1mm,为跨度的1/1 176,且实测残余应力、位移均较小,跨缆吊机各个组成构件的强度和整体刚度均比设计值大,结构处于弹性工作状态,满足梁段吊装施工的承载力要求。     

山区特大跨径悬索桥钢桁梁架设工艺探讨

为了研究山区环境下特大跨径悬索桥加劲梁架设合理的施工工艺,调研和综合分析了山区悬索桥加劲梁架设的主要方法和工艺,重点讨论了桥面吊机悬臂拼装架设法、缆索吊机架设法的施工工艺和优缺点,并从加劲梁架设工艺的经济性、施工工效、工艺成熟度、场地选择等方面作了对比分析,得到桥面吊机悬臂拼装架设法和缆索吊机架设法均适用于山区特大跨度的悬索桥,但缆索吊机架设法工效更优,运用更广泛的结论。     

KLDJ600型液压提升式跨缆吊机的研制及应用

为了实现悬索桥上部结构宽幅、大吨位加劲梁的安全、高效吊装,以虎门二桥大沙水道桥为依托,研制了KLDJ600型液压提升式跨缆吊机。吊机采用了模块化主桁架、滚轮式行走机构、液压智能提升系统、主动收放索装置、集成控制系统等设计;通过有限元分析计算及型式试验,保证其强度及稳定性满足规范要求。工程应用表明,KLDJ600型跨缆吊机提高了综合施工效率,使用效果良好。     

武汉杨泗港长江大桥主桥加劲梁架设施工技术

武汉杨泗港长江大桥主桥为主跨1 700 m的单跨双层公路悬索桥,加劲梁采用全焊接钢桁梁结构,共49个节段,其中标准梁段长36 m、宽32.5 m、桁高10 m,重约1 010 t。加劲梁采用大节段制造、运输和架设总体思路施工。利用900 t液压提升式缆载吊机由跨中向两侧架设加劲梁,其中,无吊索区2个梁段采用单台缆载吊机"荡移法"架设,其余47个梁段均采用2台缆载吊机"抬吊"架设。加劲梁架设时,先利用2台缆载吊机架设跨中区域7个梁段,再利用4台缆载吊机对称架设剩余42个梁段,最后在塔柱两侧采用"预偏法"合龙。在加劲梁架设过程中,采用了"节段间临时连接+部分配重"的方案施工;并根据加劲梁架设顺序对航道布置进行了2个阶段的动态调整。     

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。     

坝陵河大桥钢桁加劲梁施工架设方案研究

首先研究了跨缆吊机架设法、缆索吊机架设法、桥面吊机悬臂拼装架设法和顶推架设法’4种悬索桥钢桁加劲梁施工架设方法,根据坝陵河大桥的建设条件,综合考虑施工安全、质量、工期、环保和经济性等因素,推荐采用桥面吊机悬臂拼装架设法。在此基础上,研究了钢桁加劲梁在悬臂拼装过程中的3种连接方式：全铰法、无铰逐次刚接法和有铰逐次刚接法,综合考虑施工安全、质量和工期要求,推荐采用有铰逐次刚接法。此外,研究了钢桁加劲梁在悬臂拼装过程中架设前端吊索的牵引方案。最后,研究了靠索塔首次节段、标准节段以及合龙段等3个关键阶段的架设方案。桥面吊机悬臂拼装方案为我国西部地区大跨钢桁加劲梁悬索桥的设计和施工提供了1种新的方法。     

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。     

五峰山长江特大桥铁路二期恒载加载时机方案比选

五峰山长江特大桥主桥为主跨1 092m的钢桁梁公铁两用悬索桥,该桥加劲梁恒载集度大、铁路二期恒载占比高,加劲梁采用整节段吊装施工。针对该桥特点,提出了铁路二期恒载在加劲梁合龙后加载(吊重约1 450t,采用2台900t缆载吊机,方案1)和铁路二期恒载与加劲梁整节段同步架设(吊重约2 100t,采用2台1 300t缆载吊机,方案2)2种方案,并采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,从加劲梁线形及节段下弦间开口的闭合时机、边跨钢梁合龙位移调整量和节段间上弦临时铰受力等方面进行综合比选,选择方案1。方案1满足加劲梁整节段架设要求,同时显著降低了缆载吊机的起吊能力,在经济性上有较大的优势。     

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。     

特大跨径悬索桥钢桁梁运梁栈桥结构设计

岳阳洞庭湖大桥为主跨1 480 m的钢桁梁悬索桥,两跨式布置,采用跨缆吊机方法安装加劲梁,在边跨、主跨无水区及浅水区搭设钢栈桥进行运梁和存梁。对岳阳侧栈桥进行了结构设计,运梁栈桥由钢管桩、贝雷架、分配梁、轨道梁等组成,采用Midas/Civil软件建立了栈桥三维有限元模型,进行了运梁和存梁工况的结构强度和刚度验算,以及存梁状态结构的稳定分析。结果表明:设计的运梁栈桥满足规范要求。此外,采用Abaqus软件建立了运梁支座的精细有限元模型,计算结果表明支座的强度和刚度满足规范要求。     

襄阳庞公大桥主桥加劲梁架设施工技术

襄阳庞公大桥主桥为2×378m三塔两跨悬索桥,两主跨关于中塔对称布置。加劲梁采用钢-混凝土结合梁结构,由钢梁通过剪力钉与混凝土桥面板结合而成。全桥共分为84个节段。加劲梁采用梁段内桥面板与钢梁厂内结合、梁段间桥面板放置于已结合桥面板上进行整体吊装的思路。两主跨各布置两台300t液压提升式缆载吊机分节段起吊架设,由跨中向边塔同步对称进行,其中最大节段吊重约260t。受塔区无吊索、地形限制、梁段发运等影响,现场搭设存梁支架及存梁台座,利用起重船提前进行塔区存梁及场内滑移存梁,对于起重船吊装性能不足梁段采用矮支架存梁+缆载吊机"荡移法"架设。最后,在塔柱两侧采用"预偏+顶推"方式合龙。吊装过程中考虑中塔鞍槽抗滑稳定性及塔底应力情况,进行加载控制及索鞍顶推复位。     

钢管桁式加劲梁悬索桥的动力特性分析

钢桁架加劲梁截面两侧相对通透,透风性良好,且抗扭、侧弯刚度均较大,不易发生自激振动,空气动力稳定性较优。钢管桁式加劲梁横向和竖向弯曲刚度相对较弱,为了适当增加加劲梁重量以提高主缆重力刚度,起到经济压重的目的,可以将钢管中泵送灌注混凝土。文章重点分析钢管桁式加劲梁悬索桥的自振特性,以及灌注混凝土对自振特性的影响,分析成果为今后钢管桁式加劲梁悬索桥结构设计提供了动力性能方面的参考。     

武汉鹦鹉洲长江大桥上部结构施工监控技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔钢-混凝土结合梁悬索桥。为保证该桥的成桥线形和结构受力安全满足设计要求,主缆架设时,提出了考虑温度、跨度和塔顶高程影响的基准索股跨中位置参数影响公式,并采用索股分层定位技术架设一般索股;吊索无应力下料长度计算结果采用正装和倒拆2种计算手段相互验证;加劲梁采用4台缆载吊机,按照"从两中跨靠近中塔开始架设,而后再从边塔向边墩、跨中方向架设"的顺序吊装;混凝土桥面板采用"工厂预制、桥上结合"的方式施工;在加劲梁所有梁段就位、节段间正式连接后,再浇筑混凝土湿接缝;在两主跨各吊装27个加劲梁节段后,主索鞍共分6次顶推到位。采取以上监控技术后,该桥的成桥线形及桥塔偏位均满足要求。     

韩国新千禧大桥设计

韩国新千禧大桥为全长1750 m的三塔两跨悬索桥,两主跨各长650 m,两边跨各长225 m.设计中通过参数研究确定合适的中塔刚度,解决主梁挠跨比过大及中塔主鞍座的抗滑移稳定性不足的特殊结构问题.加劲梁采用气动稳定性良好的五角形断面,风洞试验结果表明,大桥的颤振和涡振稳定性能均较好.主缆采用强度达1960 MPa的高强钢丝,使自重降低6％,同时减小了横向风阻力.加劲梁采用高强钢材HSB500,减小了自重.与单主跨悬索桥相比,新千禧大桥的主缆材料重量和锚碇尺寸都有所降低,经济性较好.     

三汊矶自锚式悬索桥锚箱试验研究

自锚式悬索桥不同于常规的地锚式悬索桥,它是把主缆直接锚固在加劲梁的两端,加劲梁不仅要承受较大的弯矩,而且还要承受相当大的轴力。如何在合理的构造布置下将主缆的水平分力平顺地传递到加劲梁上,同时保证主缆与加劲梁连接的强度、刚度和稳定性,这是自锚式悬索桥最为关键的技术之一。长沙市三汊矶湘江大桥是一座双塔自锚式悬索桥,主缆通过钢锚箱锚固,并且主要由腹板将主缆轴力传递给整个加劲梁。该文介绍了大桥钢锚箱1∶3.2大比例模型试验,并且对作为主要传力构件的腹板和锚固体做了详细对比分析,验证了大桥锚箱的安全性和可靠性,为三汊矶大桥锚固结构的设计提供直接指导。     

湘西矮寨大桥设计创新技术

湘西矮寨大桥为塔梁分离式单跨钢桁梁悬索桥,主缆跨径布置为242 m+1 176 m+116 m,加劲梁长度为1 000.5 m.该桥设计时结合特殊的地形、地质条件,首次提出了塔梁分离式悬索桥新结构,实现了结构与环境的完美融合.采用在主缆无吊索区增设竖向岩锚吊索的方式解决了无索区过长造成的结构问题.采用高性能复合材料CFRP作为锚杆、超高性能混凝土RPC作为锚杆两端的粘结介质,形成一种高效、耐久的新型岩锚体系.针对山区大跨度悬索桥加劲梁运输与架设的难题,提出了柔性轨索滑移法架设加劲梁的新工艺.通过三维数值模拟分析,分析了施工、运营过程中结构体系与山体的稳定性问题,形成了结构与山体系统稳定新技术.     

大连星海湾跨海大桥施工猫道设计与施工

大连部滨海大道工程为主跨460m的三跨钢桁架悬索桥,主缆由五跨组成,由东向西依次为:东锚跨、东边跨、中跨、西边跨、西锚跨。猫道是主缆架设施工中的最主要的施工设施,担负着诸如索股牵引、索股调整、主缆紧固、索夹及吊索安装、主缆缠丝、防护涂装等重要任务。本文通过研究本工程猫道的设计与施工,阐述了海上悬索桥猫道的设计及架设方法,为公司从事以后类似工程提供依据。     

五峰山长江大桥加劲梁架设技术

连镇铁路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结构,加劲梁恒载集度大(819.1 kN/m)。其中,一期恒载集度达501 kN/m;铁路桥面和公路桥面二期恒载集度分别为233.4 kN/m和84.7 kN/m。针对该桥特点,加劲梁采用整节段吊装,架设时采用不携带铁路二期恒载的方案施工。边跨加劲梁节段利用浮吊整体吊装至滑移支架上,再滑移至设计位置,连接成整体;中跨加劲梁节段采用2台900 t缆载吊机自跨中向两侧桥塔方向架设,节段间上弦设牛腿式临时铰进行铰接,待中跨80%节段吊装后再进行刚接;中跨加劲梁架设后,对边跨加劲梁整体姿态进行调整,通过顶、落梁与中跨加劲梁合龙,合龙后铺设铁路二期恒载。     

桁架悬索桥全桥气弹模型设计方法研究

针对大跨径桁架悬索桥全桥气弹模型风洞试验中,加劲梁外形复杂模拟难度大这一问题,提出了一种新的模型设计方法.首先,通过多种建模方法建立有限元模型,进行动力特性比较.采用单脊梁骨架模型方法模拟桁架加劲梁刚度,合理简化桁架加劲梁外形,近似模拟桁架气动力.分析桥塔、主缆、吊杆等模型设计中的各种影响因素.最后对模型进行动力特性试验验证,试验结果与理论分析接近一致.     

山区大跨度窄桥面加劲梁悬索桥静动力特性分析

为了掌握山区大跨窄悬索桥在荷载作用下的力学特性,文章以某山区大跨度加劲梁窄悬索桥为研究对象,设计多种不同桥梁结构方案,考虑抗风缆、垂跨比、加劲梁宽度和中央扣的影响,采用大型通用结构有限元分析程序,建立山区大跨窄悬索桥有限元模型,对比分析多种方案下静力特性指标与动力特性主要参数的变化规律。