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。     

鹅公岩轨道大桥加劲梁施工过渡斜拉体系设计

鹅公岩轨道大桥为主跨600m的自锚式悬索桥,由于建设条件受限,该桥在悬索桥桥塔上固结钢塔,采用"先斜拉、后悬索"的方案施工。过渡斜拉桥是该自锚式悬索桥钢箱加劲梁施工的关键结构。根据悬索桥的结构布置、钢箱梁刚度特性和对不同固结钢塔高度的比较,确定了斜拉索的布置形式、最佳钢塔高度和相应的斜拉索规格选型。通过对过渡斜拉桥成桥过程和斜拉桥-悬索桥体系转换过程进行仿真分析,确定斜拉索及其锚固结构由过渡斜拉桥成桥过程最大索力控制设计,固结钢塔由斜拉桥-悬索桥体系转换过程控制设计,并以此为依据对过渡斜拉体系主要构件进行设计。斜拉索采用1 670MPa7mm预制平行钢丝索;钢塔高42.5m,采用双肢结构,每肢均为5.6m×3.0m矩形钢箱。实践表明:过渡斜拉体系设计合理,顺利地辅助完成了钢箱梁的架设及斜拉桥-悬索桥体系的转换。     

新式桥梁--索托桥

索托桥是我国自行开发的一种新型桥梁结构形式，其外形类似斜拉桥但受力则完全不同，受与悬索桥有些相似之处，具有斜拉桥和悬索桥的优点，并克服了它们的不足之处。彩索桥托可大大节省用材料和工程价且施工方便。     

桥塔约束刚度对单跨双缆悬索桥受力特性的影响

双缆悬索桥以其独特的受力特性在多塔多跨悬索桥设计中具有受力有利的优势,为了更好地了解双缆悬索桥的受力特性,在桥塔塔顶约束的基础上,分析了桥塔塔顶无约束情况下单跨双缆悬索桥的受力特性,推导出了桥塔塔顶无约束时下上吊索内力比值的理论计算公式。研究表明:在探究活载作用下单跨双缆悬索桥的受力特性时,桥塔的约束刚度不能视为无穷大,即要考虑桥塔的约束刚度。随着桥塔约束刚度的增加,下上吊索内力的比值会慢慢减小,即下缆承受的内力会慢慢减小,而上缆承受的内力会慢慢增大。通过得到推导桥塔约束刚度的计算公式,计算结果表明对于单跨双缆悬索桥来说,当其他材料和构件参数以及锚碇与桥塔顶点的高差确定时,桥塔的约束刚度随着边缆与水平线的倾角增大表现为先增大后减小的趋势。     

对悬索桥对称竖弯基频近似公式的修正

分析了边缆和桥塔则度对悬索桥对和振动基频的影响，然后基于能量的理，在分别考虑了边缆和桥塔刚度的影响以及悬索桥自由振动实际型的情况下，用Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｒｉｔｚ法对悬索桥一阶竖向挠曲自由振动频率近似计算公式作了进一步的改进，并通过对５座悬索桥算例的计算，把用本文导出的公式、计算出的结果和精确的有限元解相比较。     

斜拉-悬吊协作体系桥地震反应分析

为研究斜拉-悬吊协作体系桥的抗震性能,以一座主跨1 400m的斜拉-悬吊协作体系桥方案为背景进行分析。采用MIDAS Civil建立桥梁三维有限元模型,采用地震反应谱和时程分析方法进行水平和竖向地震作用下结构的地震反应分析以及结构非线性对地震反应的影响分析,并通过与相同主跨悬索桥和斜拉桥方案地震反应的对比,探讨斜拉-悬吊协作体系桥在超大跨度桥梁中的适用性。结果表明:在水平地震作用下,斜拉-悬吊协作体系桥塔、梁结合处的主梁和塔柱以及塔底截面产生最大内力,应重视这些关键截面的抗震设计;斜拉-悬吊协作体系桥的抗震性能介于斜拉桥与悬索桥之间,更偏向于悬索桥,比斜拉桥优越,适用于主跨超千米的大跨度桥梁。     

现代悬索桥即将在中国兴起高潮

现代悬索桥在中国将跟随斜拉桥得到很大的发展。本文简述最近设计与正在施工的4座现代悬索桥。它们是江阴长江大桥、虎门大桥、西陵长江大桥及汕头海湾大桥，其主跨分别为1385、888、900及452m。各桥均有自己的特点。江阴桥将成为中国最大跨度的桥梁，且列为世界第四大跨度。虎门桥将成为香港与澳门之间的重要通道、西陵桥建成后将首先为三峡大坝工程服务。汕头海湾桥将建成为PC箱形加劲梁型的悬索桥，并成为同类型桥的世界最大跨度     

桥梁的今天和明天

本文回顾了斜拉桥和悬索桥的历史．介绍了于1994年底建成的诺曼底大桥的基本结构和施工方法．介绍了丹麦大贝尔特东桥的两种方案——曾认真考虑过的斜拉桥方案和目前采用的悬索桥方案，并介绍了横跨直布罗陀海峡的两种桥梁方案。文章还对大跨度桥梁上使用的主动控制系统和制造主缆的材料进行了论述。     

对悬索桥对称竖弯基频近似公式的修正

分析了边缆和桥塔刚度对悬索桥对称振动基频的影响，然后基于能量原理，在分别考虑了边缆和桥塔刚度的影响以及悬索桥自由振动实际振型的情况下，用Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｒｉｔｚ法对悬索桥一阶竖向挠同自由振动频率近似计算公式作了进一步的改进，并通过对５座悬索桥算例的计算，把用导出的分式计算出的结果和精确的有限元相比较，结果非常接近，其精度可以满足方案选择和初步设计的阶段的要求。     

对悬索桥对称竖弯基频近似公式的修正

本文分析了边缆和桥塔刚度对悬索桥对称振动基频的影响，然后基于能量原理，在分别考虑了边缆和桥塔刚度的影响以及悬索桥自由振动实际振型的情况下，用Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｒｉｔｚ法对悬索桥一阶竖向挠曲自由振动频率近似计算公式作了进一步的改进，并通过对五座悬索桥算例的计算，把用本文导出的公式计算出的结果和精确的有限元解相比较，结果非常接近，其精度可以满足方案选择和初步设计阶段的要求。     

大型桥梁拉索损伤与健康监测

拉索是斜拉桥和悬索桥的重要组成部分，分析了拉索累积损伤和自然损伤的主要原因，探讨了拉索健康监测的几种主要理论方法，为大跨度桥梁拉索安全检测提供了参考依据。     

大跨径悬索桥,斜拉桥的发展趋势

简要介绍了国内外大跨径悬索桥、斜拉桥的建设水平，可能的最大跨径，指出了大跨径悬索桥、斜拉桥在国内的应用前景。     

大跨度悬索桥鞍座顶推研究

鞍座顶推量与顶推时刻对施工过程中桥塔的受力状态影响巨大,是悬索桥所特有的一个施工工况。区别以往采取倒拆分析法模拟悬索桥施工过程中的索鞍顶推,以一座在建主跨600m的悬索桥为例,采用有限元分析软件Midas/Civil利用正装分析方法模拟索鞍顶推过程,同时,提出加劲梁吊装时模拟临时连接的一种简单有效的方法。     

将悬索桥转换为斜拉桥

供运输圆木用的Belgo悬索桥，经使用多年后，需要维修，由于锚碇状态不清楚，决定将该悬索桥改造成为斜拉桥。在施工时要求大多数时间保持桥梁通行，并要求在体系转移中不允许再增大已过多超过许可值的应力。这两点对实施过程提出了更高的要求。     

特大跨径斜拉桥

本文通过对斜拉桥的结构分析，对此悬索桥的距越能力，提出了建设１００ｍ以上特大跨径斜拉桥的可行性，并对特大跨径斜拉桥的总体及索塔，主梁，拉索等要素存在的问题提出了解决方法，并提出斜拉桥和悬索桥或缆索桁构系统相结合的新构思。     

对悬索桥对称竖弯基频近似公式的修正

分析了边缆和桥塔刚度对悬索桥对称振动基频的影响,然后基于能量原理,在分别考虑了边缆和桥塔刚度的影响以及悬索桥自由振动实际振型的情况下,用Rayleigh-Ritz法对悬索桥一阶竖向挠曲自由振动频率近似计算公式作了进一步的改进,并通过对5座悬索桥算例的计算,把用导出的公式计算出的结果和精确的有限元解相比较,结果非常接近,其精度可以满足方案选择和初步设计阶段的要求.     

大跨度CFRP缆索和钢缆索悬索桥经济性能对比研究

为了分析CFRP缆索和钢缆索悬索桥在经济性能方面的优劣,首先推导了悬索桥各个构件的材料用量和造价公式,然后对主跨为1000～5000 m的CFRP缆索和钢缆索悬索桥的造价进行参数影响性研究,考虑的参数有主跨跨径、材料价格、桥跨布置方式、矢跨比和边中跨比。结果表明：跨径较小时钢缆索悬索桥占优,当跨径不断增大,CFRP缆索悬索桥的优势方能逐步体现;随着CFRP材料制造工艺的成熟、价格的不断下降,CFRP缆索悬索桥的竞争力越来越明显;桥跨布置方式对两者的经济性能影响较小;相对于钢缆索悬索桥,CFRP缆索悬索桥的总造价对矢跨比敏感程度较低,其选择范围也更广;边中跨比为0．2～0．3时,CFRP缆索悬索桥的总造价最低。     

意大利墨西拿海峡大桥施工技术

建设中的墨西拿海峡大桥是连接西西里岛墨西拿市与意大利本土雷焦卡拉布里亚市的一座跨海大桥,主跨3 300m,建成后将是世界上最大跨度的悬索桥。施工前通过对场地的优化布置,使得各种资源调配更高效,同时采取了一系列的环保措施以减小对环境的冲击。针对锚碇、桥塔基础、钢桥塔、主缆加劲梁的施工,均有相应的技术创新,以保证整个项目的顺利进行。施工期的抗风稳定性是面临的最突出的技术挑战,针对桥塔不同施工阶段的涡激振动研究,确定合适的阻尼器安装时机,同时对加劲梁安装阶段的颤振进行研究,提出相应的解决措施。     

坭洲水道特大悬索桥钢桥面铺装过程精细化研究

桥面铺装重量随跨径和桥面宽度增大而增加,其对悬索桥的影响随之显著。本文以坭洲水道特大悬索桥为研究背景,对此类两跨非对称悬索桥钢桥面铺装过程进行精细化研究。研究了桥面铺装分幅数量以及铺装行进方向对桥塔和加劲梁的影响。研究结果表明,在较重的桥面铺装铺设过程中,塔顶偏位较大,施工监控中应予以重视;增加分幅数量,并从有边跨侧向无边跨侧进行铺装桥面,可有效减轻桥塔偏位,更易保证桥塔的安全性;桥面铺装方式对铺装过程中加劲梁最大竖向位移存在影响,但因桥面铺装总重引起的加劲梁最终竖向位移基本不受分幅方式和桥面铺装行进方向影响。     

主缆-索鞍摩擦效应对悬索桥地震响应影响规律研究

为研究主缆-索鞍摩擦效应对悬索桥顺桥向地震响应的影响规律,以某主跨760 m的公路悬索桥为背景,建立全桥非线性有限元模型,采用动力时程分析,研究主缆-索鞍界面摩擦系数对界面滑移、结构损伤、关键截面抗震性能等结构响应的影响。结果表明：在设计地震下主缆-索鞍界面没有滑移,在极罕遇地震下,界面产生残余摩擦滑移,且滑移量随摩擦系数减小而显著增大;考虑界面滑移后对桥塔和桩基的损伤较为明显,当界面摩擦系数较小时可保护塔底截面安全;在设计地震下,各模型塔底抗震性能良好,在极罕遇地震下,界面摩擦系数不超过0.15时可提升桥塔抗震性能;悬索桥抗震设计时界面摩擦系数取0.15对桥塔设计是有利的。