大跨径自锚式悬索桥合理成桥状态的确定方法

通过对有限位移理论和解析迭代法的分析,对基本参数进行分析研究,提出了确定自锚式悬索桥合理成桥状态的思路和方法。以主缆为切入点,在确定主缆线形及吊索、加劲梁内力的情况下,最终得到主缆和吊杆的无应力长度及施工结构状态。基于上述理论,以某主跨328 m的自锚式悬索桥为例,进行了详细的分析,给出了主缆无应力长度、鞍座预偏量、成桥阶段加劲梁、吊杆的内力,确定了该桥的合理成桥状态。     

西宁文汇桥加劲梁体系转换方案优化

西宁文汇桥为主跨158m双塔混凝土自锚式悬索桥,采用"先梁后缆"法施工,加劲梁采用逐节段支架现浇法施工。该桥加劲梁体系转换原方案为三轮吊索张拉,由于原方案施工周期长、施工措施费用高,提出将原方案优化为两轮吊索张拉(优化方案)。为分析优化方案的优化效果,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析优化前、后2种体系转换方案的结构内力和变形。结果表明:与原方案相比,优化方案在第1轮吊索张拉时,吊索的竖向位移均在控制界限范围内,无需临时接长,可节省施工成本;主缆和索鞍间的抗滑移安全系数和桥塔应力均变化平稳,简化了计算分析过程;优化方案可以减少一轮吊索张拉,并在缆索架设阶段进行部分二期恒载施工,提高了施工效率。     

松原市天河大桥北汊主桥上部结构施工关键技术

松原市天河大桥北汊主桥为(40+100+266+100+40)m双塔空间索面自锚式悬索桥,桥塔采用钢筋混凝土人字形结构,主梁分为混凝土加劲梁以及钢-混组合梁(由格构式钢梁上铺混凝土桥面板组成)两部分,主缆呈空间三维线形,全桥共51对吊索。桥塔采用液压自爬模施工,通过设置主动支撑以及预偏量控制塔身倾斜度;格构式钢梁采用以直代曲制作,边跨钢梁采用吊机原位吊装,中跨钢梁采用拼装平台上整节段拼装牵引滑移施工;主缆锚固系统位于加劲梁锚墩横梁上,采用厂内预制现场整体吊装施工;主缆架设采用PPWS施工方法,猫道采用预制吊装施工;针对可转动索夹以及球铰底座的特点,改变传统的体系转换临时吊索的使用顺序,达到吊索一次张拉成型。     

福州鼓山大桥关键技术研究

鼓山大桥为主跨235 m的独塔空间索面自锚式悬索桥,加劲梁为钢-混凝土混合梁,桥面全宽42 m,综述该桥结构设计、科研与试验及施工关键技术。该桥加劲梁在桥塔处设置纵向阻尼器,主索鞍整体铸造,滑动装置采用座板而不采用格栅,散索套及散索鞍采用单向活动支座支承。进行主缆线形与吊索张拉、主缆锚固区受力、抗震性能、钢桥面铺装及全桥模型试验等专题研究,研究表明:该桥设计理论正确,两跨吊索同时张拉较合理,锚固区应力分布复杂,阻尼器作用显著,桥面铺装采用改性沥青较合适,剪力滞效应对结构影响不大。该桥采用"先梁后缆"的施工顺序,钢箱梁采用顶推法施工。     

银川滨河黄河大桥主桥设计

银川滨河黄河大桥主桥采用三塔双索面结合梁自锚式悬索桥,跨径布置为(88+218+218+88)m。加劲梁为钢-混凝土结合梁,钢梁采用双主纵梁梁格体系,桥面板采用钢筋混凝土结构,钢梁与桥面板之间利用剪力钉连接。桥塔采用钢筋混凝土结构,中、边桥塔横桥向均为H形,顺桥向均为单柱形。桥塔下设分离式矩形承台,钻孔灌注桩基础。全桥设置2根主缆,主缆采用锌铝合金镀层钢丝,并使用缠包带防腐。吊索采用竖直形式,每个吊点设2根吊索。结构设置双向阻尼装置,其中横向为金属弹塑性阻尼器。桥梁造型设计紧密结合地域景观特色。该桥采用黄河主槽内桥梁全顶推施工核心技术,钢梁采用步履式顶推就位,然后铺设预制混凝土桥面板并浇筑湿接缝,最后进行结构体系转换。     

金沙江白鹤滩水电站葫芦口大桥主桥设计

葫芦口大桥主桥为(158+656+145)m的单跨双铰钢桁梁悬索桥。该桥设2根主缆,主缆采用预制平行高强钢丝索股结构。全桥共布置71对吊索,吊索采用预制平行钢丝束,与索夹采用销轴连接方式。主索鞍为全铸式结构,鞍底设置滑动副。散索鞍为底座式结构,下设滚轴支座。主缆锚固系统采用型钢锚固系统。加劲梁采用钢桁梁,桁高4.5m,宽17m,采用钢混组合桥面系。两岸锚碇均采用重力式锚、现浇扩大基础,其中巧家侧锚碇采用明挖嵌岩基础。桥塔为钢筋混凝土门式框架结构,塔柱竖直布置,基础采用直径2.5m的钻孔灌注桩。采用有限元软件BNLAS及MIDAS对该桥进行计算分析,结果表明该桥的静力、动力特性均满足规范要求。     

泓口大桥自锚式悬索桥主桥设计

江苏省芜申线航道泓口大桥主桥为(52+102+52)m自锚式悬索桥.该桥加劲梁采用预应力混凝土边箱梁形式,在支架上现浇施工;桥塔采用钢筋混凝土矩形实心截面柱式结构,桥塔高27.902m,下部采用整体式哑铃形承台;主缆采用Φ4.8 mm镀锌高强钢丝,吊索采用φ7 mm镀锌高强平行钢丝,鞍座为整体铸造结构.采用有限元软件MIDAS Civil 2010和悬索桥非线性分析软件BNLAS建立全桥有限元模型进行计算分析,计算结果表明泓口大桥结构的应力均能满足规范要求.     

三塔悬索桥静力特性分析

以襄阳庞公大桥为工程背景,运用有限元软件midas Civil建立全桥三维模型,进行成桥阶段和施工阶段的静力特性分析。结果表明,在加劲梁吊装期间,主缆线形、加劲梁线形和索鞍偏移量的变化趋势类似,都是在吊装初期较大,随后逐渐减少,最终达到设计成桥状态;理想成桥状态下,每根吊索承担相邻2根吊索间距长度的加劲梁的全部或大部分自重;在运营阶段,相对于恒载,活载作用对悬索桥主要结构受力影响较小;温度作用使主缆和加劲梁的线形发生变化。     

宝鸡联盟路渭河大桥主桥设计

宝鸡联盟路渭河大桥主桥为(50+95+200+95+50)m的自锚式悬索桥,半飘浮约束体系。桥面总宽29m,人行道置于吊索外侧。主缆为空间线形,由19股61Φ5.1mm预制平行高强钢丝索股组成,抗拉强度1 770MPa。吊索采用预制平行钢丝束,单根吊索由151Φ5mm镀锌高强钢丝组成,抗拉强度1 670MPa。吊索与主缆采用销接式连接。主梁为混合梁,加劲梁采用钢边主梁,锚梁采用预应力混凝土梁。桥塔为有上、下横梁的框架式混凝土结构,外观装饰为哥特式欧式风格。桥址处地震烈度高,边墩和锚墩位置设置双曲面摩擦摆减隔震支座,桥塔位置设置纵向粘滞阻尼器。主桥采用"先梁后缆"的施工顺序,加劲梁采用滑移法施工。主索鞍采用预偏技术施工,有效控制桥塔弯矩,保证结构安全。     

大跨度单主缆悬索桥体系转换过程受力分析

广西柳州市双拥大桥为主跨430m的双塔单主缆地锚式悬索桥,采用主缆架设和主梁顶推同步施工、分批张拉吊索的施工工艺。该桥具有单根主缆体系横向受力效应的特殊性,体系转换技术难度大,为了解单主缆体系在施工中各种状态下结构的力学响应,采用无应力状态法,利用ANSYS软件建立全桥有限元模型,分析体系转换过程中的吊索和主缆内力、主缆线形、桥塔偏位和主梁支反力等参数的变化规律。结果表明:吊索和主缆的安全系数均满足要求;主缆跨中矢高变化幅度达8.852m;桥塔塔顶偏位在±150mm以内,桥塔变形和受力均较为合理。二期恒载施工后,该桥成桥线形、内力状态与设计预期目标吻合较好,各项实测参数均满足设计和规范要求。     

宁波明州大桥400t缆索吊装系统架设技术

宁波明州大桥主桥为(100+450+100)m中承式双肢钢箱系杆提篮拱桥,该桥中跨拱肋及加劲梁采用缆索吊方案施工。缆索吊装系统设计承载力达4 000kN,采用缆扣合一结构,主要由塔架及稳定系统、主索系统、起重牵引系统、索鞍、卷扬机系统、锚固系统、电气控制系统等组成。其中,缆塔和扣塔采用2台250t.m塔吊安装;缆风采用往复牵引系统安装,并通过安装分析,实现一次张拉到位;采用主索反置技术,主索采用类似缆风的往复牵引系统牵引过江,应用快速张拉调整装置张拉调节;主索张拉后进行牵引索安装、起重索安装、扁担梁安装、跑车连接、主索及缆风调整等,最后通过调试、试吊完成缆索吊装系统架设。     

南京大胜关长江大桥钢梁架设与合龙技术

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥主桥为2联(84+84) m连续钢桁梁+(108+192+336+336+192+108) m六跨连续钢桁拱桥.大跨度连续钢桁拱主跨钢梁采用3层吊索塔架,钢梁与墩旁托架固结、3层水平索架设方法,主跨合龙采用以调整斜拉索和水平索、钢梁预先纵移为主要手段,不需顶落梁,实现钢梁跨中合龙的新技术.     

自锚式悬索桥钢塔塔吊附墙设计与局部受力分析

济南凤凰路黄河大桥为70m+168m+428m+428m+168m+70m的三塔自锚式空间缆悬索桥,主塔结构设计为A形塔,包括2个边塔和1个中塔。中塔高126m,塔柱结构形式分为结合段与钢结构段,结合段采用钢混组合结构,受拉区拉应力由钢束承担。中塔采用2 800t·m塔吊吊装施工,塔吊基础预埋至中塔承台;边塔安装250t·m塔吊用以辅助吊装作业,边塔塔吊基础牛腿与钢塔焊接;塔吊与主塔均设置2道附墙。采用MIDAS FEA软件建立钢塔板单元有限元模型,对附墙杆件及钢塔局部受力进行分析。结果表明,各部位受力均满足规范要求。     

惠青黄河公路大桥主桥结构分析

惠青黄河公路大桥是国内最大跨径的双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥．主桥跨径为(133 220 133)m。结合主桥的设计情况,对该桥的结构设计和计算、结构非线性、结构静力动力分析等进行了简要介绍。     

天津富民桥主桥整体结构空间分析与设计

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,桥塔为独柱,主跨主缆采用三维空间线形,在立面及平面投影皆为抛物线,边跨主缆采用1组(2根并排)缆索不加竖向吊索形式.主要介绍该桥的结构设计特点,并简述整体结构空间分析计算结果.     

自锚式悬索桥拱形桥塔施工过程及桥塔横梁优化研究

广州猎德大桥是新光快速路规划中跨越珠江的一座大型桥梁,本桥的亮点在于其独特的桥塔设计。猎德大桥塔身外观为两个贝壳状弧形壳体相扣,其内外轮廓为椭圆弧段组合而成,单肢塔柱截面类似梯形。整个结构采用预应力混凝土结构,外部包钢壳。结构的多变使桥塔在施工过程中的受力变形分析较为复杂。本文应用组合有限元的方法,采用三维实体单元、板壳单元以及杆单元等详细模拟桥塔施工过程,并对比计算两个初步设计方案,对结构的受力变形给出相对精确的结果。     

桥塔遮风效应对移动列车气动参数及行车安全的影响

为研究桥塔遮风效应对移动列车气动参数的影响，以沪通长江大桥这一钢桁梁斜拉桥为背景，基于移动列车模型试验装置，设计了缩尺比均为1：30的桁梁、桥塔和CRH3列车模型，依托XNJD-3风洞实验室进行了一系列试验。基于测试结果，分析列车通过桥塔区域时车速、风速以及合成风向角对列车气动参数的影响，并利用风-车-线-桥耦合振动模型分析了桥塔处气动参数突变对CRH3列车行车安全的影响。研究结果表明：桥塔遮风效应对移动列车影响显著，车辆气动参数在桥塔区域呈现突变的现象，升力系数和阻力系数经历了先减小后增大的过程，力矩系数则先增大后减小；风速越低，气动参数曲线在桥塔处的突变程度越大；气动参数曲线的突变宽度远大于桥塔自身的宽度，且车速越高突变宽度越大；合成风向角越小，列车气动参数在桥塔区域的变化越显著；列车离开桥塔区域时，桥塔尾流会造成升力系数和阻力系数局部增大；在考虑桥塔遮风效应的情况下，列车车体加速度在桥塔区域急剧增大，当列车远离桥塔区域时又逐渐减小；桥塔遮风效应会威胁列车的行车安全，未考虑桥塔遮风效应的分析结果是偏不安全的。     

基于灌浆波纹管锚固连接的预制拼装RC墩柱抗震试验

预制拼装钢筋混凝土（RC）墩柱与承台连接节点的关键构造及其抗震性能是强震区应用预制装配技术需要解决的关键问题。目前灌浆波纹管连接预制拼装RC桥墩主要应用于非强震区,其抗震性能和地震失效模式研究远落后于工程实践,针对此类问题,采用灌浆金属波纹管锚固钢筋技术连接预制拼装RC墩柱与承台,开展预制拼装RC墩柱拟静力往复加载试验研究。通过对比分析预制拼装RC墩柱与现浇RC墩柱的损伤演化过程、局部钢筋应变、失效模式和非线性力学行为评价基于灌浆金属波纹管锚固连接的预制拼装RC墩柱的抗震性能。结果表明：基于高强砂浆灌浆金属波纹管锚固连接的预制拼装RC墩柱的抗侧强度和现浇墩柱基本一致,但位移延性和耗能能力略低于现浇桥墩;预制拼装RC墩柱的损伤主要发生在墩底与承台接缝层的上下界面处以及墩柱底部塑性铰区域,承台内预埋波纹管锚固钢筋均未发生黏结滑移破坏;基于灌浆金属波纹管锚固钢筋连接技术可应用于强震区预制墩柱与承台的拼装连接。     

斜拉索主梁锚固合理构造设计

宜宾南溪(仙源)长江大桥是国家规划的长江干线新建过江通道重点项目.主桥采用五跨280 m+572 m+(72.5+63+53.5)m双塔双索面非对称混合梁斜拉桥.针对斜拉索在组合梁上的锚固,选用锚拉板结构.主要介绍锚拉板结构的合理构造、计算分析和关键施工要点等关键技术.     

基于RSC体系的双层桥梁排架墩地震损伤控制设计

为实现钢筋混凝土（RC）双层桥梁排架墩的地震损伤控制设计,提出将上层桥墩设计为装配式摇摆-自复位（RSC）结构,下层桥墩设计为装配式承插连接,但不发生摇摆反应的双层桥梁排架墩。给出新型排架墩中无黏结预应力筋、耗能角钢等的设计方法。以甘肃省洛塘河大桥非规则双层排架墩为原型,建立普通RC与新型RSC两种双层排架墩抗震数值分析模型,并结合太平洋地震工程研究中心（PEER）完成的RSC排架墩振动台试验结果验证建模方法的准确性。在此基础上,完成RC与RSC排架墩模型在40条近断层地震动下的动力时程分析,对比分析2种排架墩的抗震性能。研究结果表明：RSC排架墩上层桥墩最大层间位移角略大于普通RC排架墩的上层桥墩最大层间位移角,但RSC排架墩下层桥墩最大层间位移角仅为普通RC排架墩下层桥墩最大层间位移角的47%;RSC排架墩上、下层桥墩层间残余位移角仅为普通RC排架墩上、下层桥墩层间残余位移角的2%左右;RSC排架墩可显著降低下层桥墩的地震剪力需求,无黏结预应力筋应力保持弹性,耗能角钢易屈服耗能但未拉断,验证了所建议的双层桥梁排架墩地震损伤控制设计方法的合理性。