自锚式悬索桥吊杆张拉顺序分析

以朝阳市黄河路自锚式悬索桥为研究背景,通过三套吊杆张拉方案分析吊杆不同张拉顺序对加紧梁竖向位移、塔顶水平位移的影响,得出吊杆张拉顺序对结构的影响。     

确定系杆拱桥吊杆索力张拉值的方法

提出了一种系杆拱桥吊杆索力张拉值的计算方法,使吊杆经一次张拉后索力就可达到目标值．分析时分两步计算：根据终张拉前需上调的线形来确定张拉的目标值;然后采用有限元法对整个吊杆终张拉过程进行模拟,根据给定的张拉顺序和索力目标值经过多次迭代反算其张拉值．按照该张拉值和张拉顺序一次性张拉完成后,全桥各吊杆索力实测值与目标值相吻合,线形也与设计值接近．该方法和思路也可以应用于其他拱桥和斜拉桥．     

钢管混凝土系杆叠拱桥吊杆张拉方案分析

为确定钢管混凝土系杆叠拱桥的吊杆张拉方案,基于常见的张拉方案,提出了3种吊杆张拉方案(①吊杆一次张拉到位,拆除梁部支架;②吊杆分两次张拉到位,拆除梁部支架;③吊杆一次张拉后,拆除梁部支架,吊杆二次张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析3种方案吊杆的成桥索力、拱肋位移、拱肋混凝土应力、拱肋钢管应力、系梁位移、系梁应力。结果表明3种方案均能满足设计要求,方案3为设计方案,提出另2种方案并验证了可行性,为施工单位提供更多方案参考。     

梁拱组合体系桥梁吊杆张拉方案合理性研究

以梁拱组合体系桥梁为研究对象,通过有限元MIDAS/CIVIL软件,模拟采用支架法施工的桥梁体系转化过程,通过研究不同吊杆张拉方案下结构过程内力的变化情况,探讨了不同吊杆张拉方案的合理性。研究结论如下:有限元的分析计算中,系梁脱架体系转换过程可在吊杆第一次张拉完毕后采用一次脱架考虑;结构施工过程中的应力在吊杆第一次张拉期间变化较小,结构应力的变化受吊杆第二次张拉影响较大;对称交替张拉吊杆方式可使张拉过程中结构的应力分布更均匀,有利于保证结构的安全;在梁拱组合体系桥梁的吊杆张拉施工前,对吊杆初张拉的目标值进行验算及优化是有益的。     

基于吊杆张拉分析的系杆拱桥施工控制研究

在拱桥施工过程中,如何对各吊杆进行合理的张拉,直接关系到施工的质量和安全,以及成桥状态下结构的内力和线形。基于对吊杆张拉方案的对比分析,对系杆拱桥的施工控制进行了一定的研究。     

基于杆系钢箱梁拱桥实体工程的张拉吊索索力监控偏差分析

以杆系钢箱梁拱桥实体工程—沧州南北绕城公路工程南段项目的一座杆系钢箱梁拱桥为工程实例,对首轮张拉吊索索力的监控值结果进行偏差分析。分析结果显示,索力监控仪监测索力数值相比于理论值偏大,且偏大值在10%～15%。在吊索张拉施工阶段,中前期张拉工况的索力监测值偏差相对平稳,后期张拉工况直至梁落架前的索力监测值偏差较大,说明此段工况是吊索受力重分配的重要阶段。张拉吊索时,中拱肋吊索索力的重新分布变化明显,是索力监控的主要指标。     

飞燕式钢管砼拱桥系杆与吊杆施工分析与控制

结合主跨158m飞燕式异型钢管混凝土拱桥工程实践,考虑桩土相互作用对结构受力、变形影响,根据施工进度,确定了系杆张拉顺序及张拉力,在此张拉力作用下张拉端及桩顶位移满足要求;并提出了考虑张拉顺序时吊杆张拉的计算方法,根据MIDAS软件模拟结果,确定的吊杆张拉顺序可行,各吊杆最终内力结果相差不大。系杆、吊杆的分析过程对今后系杆拱桥的设计、施工将提供有益参考。     

梁拱组合体系拱桥顶推法施工关键技术研究

文章结合钱江八桥梁拱组合桥梁施工,对其顶推施工中的临时构件拆除顺序与吊杆的张拉顺序等施工关键技术进行研究,分析了整体顶推到位后体系的转换和吊杆的合理张拉力值,最终通过内力比较,给出了合理的拆除顺序和吊杆张拉顺序及张拉值。     

连续梁钢管拱桥吊杆施工技术

随着铁路建设的发展,连续梁钢管拱桥越来越多地应用于客运专线及高速铁路中。钢管混凝土拱桥主要由混凝土梁、钢管拱助、吊杆三部分组成,具有造型美观、结构合理、受力科学等特点。以贵阳某绕城高速(64+120+64)m连续梁-拱组合桥梁为工程实例,对大跨度连续梁钢管拱桥的吊杆施工进行介绍,详细阐述了吊杆安装、张拉工艺及索力监测实施方案,为同行业类似工程积累了经验,具有较实用的参考价值。     

预应力智能张拉技术在预制小箱梁施工中的应用

智能系统的高精度和稳定性,使智能张拉技术能完全排除人为误差因素,精确施加应力、及时校核伸长量实现"双控"、对称同步张拉、规范张拉过程并减少预应力损失、自动生成报表、杜绝数据造假。通过在预制小箱梁施工中的应用,给出了智能张拉系统在箱梁施工中的使用注意事项,并与传统手工张拉对比,分析了其技术性与经济性。实践证明,其值得推广应用。     

悬索线无铰拱桥自重内力实用计算方法研究

鉴于影响线加载法计算效率低和有限元法建模工作量大,无铰拱桥自重内力无法进行简便计算。基于桥面系作用主拱圈荷载的等效膜张力假定,采用解析法对悬索线无铰拱桥自重内力进行求解,得出实用公式,并用实桥算例验证了该方法。     

基于纤维单元的斜跨异型拱桥极限承载力分析

斜跨异型拱桥拱肋同时受到面内和面外索力作用,为双向压弯构件,受力具有明显空间特征.采用梁单元纤维模型材料非线性方法,同时考虑几何非线性,对张家口通泰大桥进行极限承载能力全过程分析.随着荷载的不断增加,吊索逐根达到承载极限;拱肋同时发生面内、面外变形;一侧拱脚附近截面在轴力和面内、面外弯矩的共同作用下,逐步进入塑性;最后吊索全部屈服,主梁受力接近于简支梁,跨中截面形成塑性铰,全桥结构达到承载极限.纤维模型能够准确模拟拱肋双向压弯荷载下截面逐步进入塑性的全过程,适用于复杂受力构件梁单元材料非线性计算.     

大跨度连续梁拱组合桥梁吊杆应力分析

大跨度连续梁拱组合桥梁具有走行性好、方便维护、结构变形小、抗疲劳性能强等一系列优点,在我国公路桥梁建设中得到了广泛应用。以某公路大跨度连续梁拱组合桥梁为例,分析了桥梁吊杆的应力分布。首先介绍了大跨度连续梁拱组合桥梁的特点和研究现状,随后确定了局部模型的分析方法和边界的处理情况,最后建立了分析模型。利用ANSYS有限元法对该桥梁吊杆模型进行应力分析,得到了其应力分布情况,找出了运行中危险工况下的应力分布规律以及影响因素,提出了改进该桥梁结构的措施,可为大跨度连续梁拱组合桥梁设计提供有益的参考。     

700 m级中承式缆拱桥设计

随着拱桥跨径的增加,拱肋稳定性问题突出,且巨大的推力需通过系杆或基础平衡,大跨度悬索桥的庞大锚碇耗资巨大. 针对这两个问题,结合拱和缆索的受力特点,提出一种新的桥梁结构体系——中承式缆拱桥. 首先,在主跨和边跨均加入拱圈;其次,去掉悬索桥锚碇,将主缆锚固于边拱拱脚;最后,通过选取适宜的垂跨比、矢跨比及拱轴系数,保证结构在恒载作用下主缆张力、主拱推力、边拱推力在数值上基本相等,从而使结构处于无推力状态并达到改善结构力学性能的目的. 给出了新型桥的具体结构形式和受力机理,并以700 m跨径为例对其进行设计研究,对其施工过程提出了设想. 有限元计算分析表明:中承式缆拱桥的拱与缆索共同承担桥面荷载,与同条件下的连续拱桥相比,其强度承载力提高约25%,稳定承载力提高约70%,同时恒载作用下结构产生的水平力基本为0,为突破拱桥跨径奠定了坚实的基础.      

钢管混凝土拱桥管内混凝土灌注阶段扣索力计算

钢管混凝土拱桥管内混凝土灌注时,会在某些阶段产生超过混凝土容许值的过程拉应力,需要通过张拉扣索力来调整。提出利用拱脚管内混凝土截面应力影响线来寻找最佳扣索点位置,分别计算管内混凝土灌注阶段和单位扣索力下控制截面的应力。根据混凝土施工过程中的容许应力值,计算出混凝土灌注时所需的扣索张拉值。结合在建中的湖北恩施小河特大桥,介绍详细计算方法     

500m级钢管混凝土拱桥施工控制

为解决500 m级钢管混凝土拱桥施工控制的难题,对既有施工控制方法的局限性进行了分析.根据结构在施工过程中的力学特征,提出了施工控制的可调域法,并对该方法的计算公式进行了推导.基于可调域法的优点和拱肋拼装的要求,给出了吊装线形控制方法.可调域法通过将结构的线形、应力以及索力控制在一定范围内,只在关键施工阶段进行调整,从而减少了调索次数.将该方法应用于波司登大桥,合龙后线形和应力误差均在规范JTG/T F502011允许范围内.实践表明,可调域法在500 m级钢管混凝土拱桥施工控制中是可靠的.      

钢管混凝土拱桥拱肋吊装线形控制的分步算法

针对钢管混凝土拱桥拱肋分节段安装由扣索张拉引起的高程差问题,以裸拱自重变形后的拱轴线形为控制目标,基于最优化理论和一次扣索张拉法,提出先用零阶优化法按整体安装计算出各拱肋节段的预抬量和扣索索力,再以整体安装计算结果为目标,根据拱肋节段安装顺序,通过迭代方法计算出各个节段安装时的预抬量和扣索索力。将该算法应用到主跨240m的巫山新龙门大桥拱肋安装线形控制中,松索成拱后的线形与目标线形吻合良好。     

基于组合截面分析的拱桥加固效果评价

针对拱桥加固的二次受力特性,分析了加固后拱圈组合截面内力分配情况;运用荷载置换率和加固层利用率分别对原拱圈和加固层拱圈进行分析,完成加固效果评价。依托实际工程,进行有限元分析,证实了基于组合截面分析的拱桥加固效果评价方法的合理性、直观性,对于同类型桥梁的加固效果评价具有一定的参考价值。     

系杆拱桥吊索索力施工监控测量方法的研究

以某系杆拱桥为依托工程,针对吊索索力的诸多影响因素,提出用千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法相结合的方法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,即首先用千斤顶张拉油压表读数测量法对吊索索力进行监控测量,然后用测量的索力对索自振频率振动测量法中的索力系数进行标定,最后再用标定后的索力系数及索自振频率振动测量法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,结果表明,该方法不仅同时拥有千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法的优点,而且测量精度较高,完全可以满足索力监控测量中较高精度的要求与实际工程的需要,可广泛应用于系杆拱桥吊索索力的监控测量。     

下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法

为了得到下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法，建立了恒载作用模式和合理拱轴线微分方程，得到合理拱轴线的解析解；在解析解的基础上，定义了主拱恒载占比系数，得到了基于矢跨比和主拱恒载占比系数的合理拱轴线快速求解计算方法；采用拱桥设计规范、工程案例与相关研究成果，验证了本文方法的可靠性。研究结果表明:下承式拱桥的恒载作用模式可等效为连续均布恒载+主拱恒载的形式，合理拱轴线为悬链线，相应的拱轴系数由矢跨比和主拱恒载占比系数共同决定；拟合出的不同矢跨比下的拱轴系数与主拱恒载占比系数的函数关系式为线性相关关系，决定系数大于0.99，说明拟合公式准确；工程中下承式拱桥矢跨比范围为1/3~1/8，相应的拱轴系数范围为1.000~1.792，常见的矢跨比范围为1/4~1/5，相应的拱轴系数范围为1.000~1.465，与工程案例中拱轴系数统计结果的吻合度较高，说明计算结果可靠；工程中常见主拱恒载占比系数范围为0.1~0.5，对应的拱轴系数范围为1.102~1.364，与拱桥设计规范中的取值范围接近，证明了规范取值的合理性；当主拱恒载占比系数小于0.5且矢跨比小于1/7，或主拱恒载占比系数小于0.1时，拱轴系数接近于1.000，即合理拱轴线可采用二次抛物线；利用查表法或简化公式法，可以快速求得合理拱轴线方程；与已有研究成果相比较，主拱截面弯矩、偏心距和偏心距平方和的偏差均在5%以内，证明了本文计算方法的正确性。