平胜大桥自锚式悬索桥静载试验与评价

针对自锚式悬索桥静栽试验研究较少的现状,介绍主跨跨径为350m的独塔单跨混合梁自锚式悬索桥——平胜大桥主桥的概况、成桥静力特性、静载试验内容、测试方法、静载试验工况、荷载分级、测点布置、试验结果及有限元计算结果的对比,并作出了评价。有限元分析及静栽试验结果均表明：在成桥运营阶段,活载引起的平胜大桥自锚式悬索桥内力及线形变化与所受活载基本上呈线性关系;静载试验结果与理论计算值基本一致;残余变形、残余应变较小;在设计活载作用下,结构处于弹性受力状态,施工控制达到了较高的水平;同时也表明,静裁试验的理论分析模型很好地反映了实际桥梁的受力特性。     

基于索梁组合结构的悬索桥锚跨段索力修正算法

在悬索桥锚跨段索力测试中,传统的振弦法将锚跨段索振动看作为理想弦振动,忽略了锚跨段拉杆的抗弯刚度,带来了较大的索力测量计算结果误差。为了求解更加精确的锚跨段索力值,保证悬索桥主缆索力监控的精确性、成桥阶段主缆线型的准确性和吊索索力的均匀分布,通过分析索梁组合结构模型,建立了锚跨拉杆与锚跨主缆的索梁组合力学模型,运用主缆振动频率的索力计算方法,运用Hamilton变分原理推导提出悬索桥锚跨段,锚跨拉杆与锚跨主缆的索梁组合结构的索力修正算法。分析了锚跨拉杆与索连接处的边界条件问题,保持索梁连接处为铰接状态,不改变边界条件的物理属性。基于Mathematica数学计算软件上,设计求解程序并求解索梁组合结构振动矩阵方程,得出对应索梁组合结构频率的索力值的数值解。通过对比分析数据理论计算、有限元分析软件及恩施水布垭清江特大悬索桥实际工程实例测量结果,来验证考虑悬索桥锚跨段拉杆的抗弯刚度修正算法的合理性。研究结果表明:相对于传统的索力测试简化算法,运用索梁组合结构推导的锚跨段索力计算公式,可以更准确地表达索力、锚跨拉杆抗弯刚度和索力基频之间的关系,进而减小因为拉杆抗弯刚度所带来的索力计算结果的误差,得到更加符合实际主缆张拉状态的索力值。     

刚性索悬索桥主缆张拉施工控制方法

为掌握刚性索悬索桥施工过程中桥梁真实的应力和线形状态,针对刚性索悬索桥的主缆在塔上张拉,其索力形成机理为主动受力的特点,研究计入主缆外包钢套筒、吊杆外包钢套筒作用的主缆张拉有限元法,并采用该方法对无应力索长控制法、张拉力控制法、塔顶有效索力控制法和跨中有效索力控制法4种主缆张拉控制应力方法确定的成桥状态进行比较。结果表明:无应力索长法与张拉力控制法的索力差距十分微小、主缆的存余有效索力与常规悬索桥模型的较为接近、成桥状态的变形最小,较利于结合构件安装线形的调整控制成桥线形。经有限元模拟和张拉控制应力修正,对某刚性索悬索桥进行了施工控制,结果表明实桥测试数据与理论计算符合良好。     

大跨山区钢桁梁悬索桥动力特性理论分析和试验研究

选定一座主跨跨径为856 m的简支钢桁梁地锚式特大悬索桥,首先建立桥梁结构空间分析模型,同时考虑非线性因素对结构动力特性的影响,从理论上分析结构的基本动力特性响应。然后通过成桥状态下移动荷载模拟测试,将桥梁结构模态振动响应与相应理论分析结果进行比较分析,并分析结构在跳车和刹车状态下的响应。结果表明:现场各阶基频测试值大于理论计算值,即悬索桥的成桥实际刚度大于其理论值;桥梁结构抗冲击能力较强且具有较强的能量耗散能力。     

悬索桥主缆成桥线形的迭代算法

大跨度悬索桥主缆成桥线形是进行结构分析、计算和指导施工的关键控制因素,采用有限位移理论可较全面地考虑大位移引起的悬索桥几何非线性.利用通用有限元程序,建立全桥平面有限元模型,实现了悬索桥施工过程的模拟计算,并且使用悬索桥施工理想初态及成桥状态的迭代算法来确定主缆成桥线形.结果表明,悬索桥主缆的线形是介于抛物线与悬链线之间的索多边形.     

悬索桥锚跨索股分析研究

由于锚固的需要,悬索桥锚跨索股是离散的空间索股,而索股张拉力是索股架设时的一个重要参数,为此,提出了成桥状态锚跨索股索力合理分布模式的概念,计算成桥状态各索股精确的空间走向、索力和无应力长度,然后通过对索股架设过程的分析,计算各索股架设时的张拉力,最后通过算例分析索股架设时锚跨各索股张拉力的变化情况,计算表明,索股的最大张拉力与最小张拉力之比可超过1 5。     

辅助墩对PC独塔斜拉桥受力影响分析

独塔不对称斜拉桥由于边主跨相差较大,理想的成桥状态较难确定。根据设计经验,边跨设置辅助墩对这类斜拉桥的受力性能有显著的改善作用[1]。借助大型有限元通用计算软件MIDAS CIVIL,结合某PC独塔不对称斜拉桥实例,计算分析了辅助墩对独塔不对称斜拉桥的受力性能影响,为同类斜拉桥的设计提供参考。     

限位吊索对双塔双跨悬索桥的受力影响

为了解限位吊索对双塔双跨悬索桥受力的影响,以西江特大桥为工程背景,建立了该桥设置与不设置限位吊索的两种计算模型,并分别进行了结构静力和动力特性的分析。通过与该桥实际成桥荷载试验的内力、位移及结构振动模态的对比,结果表明:限位吊索对悬索桥整体刚度影响较小,但对减小边跨主梁内力及边跨主梁挠度的作用较明显。     

超大跨度双跨钢桁梁悬索桥动力特性分析和模态试验

以跨径布置460 m+1480 m+491 m的一座双跨钢桁梁悬索桥结构为工程背景,充分考虑结构几何非线性效应、大位移非线性效应等因素的影响,建立了算例桥梁的MIDAS空间有限元分析模型,对基本动力特性进行了仿真分析和结构振动试验测试;对成桥结构进行动力特征参数测试,并与理论计算值进行了对比分析,该桥实测动力特征参数与对应理论计算值基本吻合,且测试值大于理论计算值,这表明成桥结构实测刚度大于理论设计目标值。     

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。     

悬索桥主缆线形计算与施工控制

主缆是悬索桥的重要受力构件,精确计算其空缆线形、成桥线形、旌工过程控制和各索股无应力长度是悬索桥上部结构成败的关键。     

大跨度双链式悬索桥受力特性影响因素研究

为探索理想的大跨度双链式悬索桥布置形式,以某在建过江通道主桥(主跨1 760 m的单跨简支钢箱梁悬索桥,加劲梁采用扁平流线型钢箱梁,梁宽31.5 m,梁高4.0 m)为工程背景,利用大跨度悬索桥几何非线性计算软件SNAS建立有限元模型,分析不同恒载分配系数μ和矢跨比λ对结构受力特性的影响.结果表明:随着μ减小,结构竖向...     

大跨径悬索桥的施工控制

大跨径悬索桥施工方法独特，结构受力、变形表现为几何非线性，导致其计算理论和施控方法均异于其它桥型。又由于混凝土的收缩、徐变特性，预应力张拉的二次矩效应，使得预应力混凝土悬索桥的受力特性更趋复杂，也增加了施控难度。本文以汕头海湾大桥为工程背景，介绍了大跨径预应力混凝土悬索桥理想状态的建立、施工阶段的仿真计算，及其施工控制的实施。     

天水市藉河大桥索力优化研究

斜拉索索力直接对结构整体受力的合理性至关重要,以天水市藉河大桥为例,建立索力优化模型,调整结构达到理想成桥状态。天水市藉河大桥为75 m+115 m半漂浮体系独塔双跨斜拉桥,采用弯曲能量最小的优化方法,以结构的弯曲应变能为目标函数来进行索力的优化,得到了较优的成桥状态,该桥尺寸明显偏大。该研究成果对独塔双跨斜拉桥的索力优化具有一定的借鉴意义。     

自锚式悬索桥合理成桥状态及受力特性研究

结合自锚式悬索桥受力和施工特点,以鄂尔多斯市某双塔三跨自锚式悬索桥为工程背景,对自锚式悬索桥合理成桥状态的计算方法、吊索张拉顺序和动力特性展开研究,实践表明,采用基于影响矩阵的零位移法确定自锚式悬索桥合理成桥状态的方法,简单实用,计算精度高,具有较高的工程应用价值,经验算成桥运营状态结构强度和刚度均满足设计要求。采用无应力状态法进行正装分析,通过对比分析施工阶段桥梁结构的响应,优化吊索张拉顺序,明确了合理施工状态,包括缆形、吊索力、索鞍预偏量等。通过对桥梁结构进行动力分析得到一些结论可为同类桥梁提供参考。     

先斜拉后悬索组合梁自锚式悬索桥桥面板浇筑方案研究

以一拟建钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥为工程背景，建立全桥空间有限元杆系结构模型，研究了在“先斜拉后悬索”的施工过程中，UHPC桥面板浇筑阶段、UHPC桥面板的分段浇筑方案对加劲梁受力性能的影响。研究结果表明：UHPC桥面板在临时斜拉桥成桥后浇筑，在最终成桥状态下桥面板和钢梁的受力性能均优于在吊杆张拉完成后浇筑和在斜拉-悬索体系转换完成后浇筑；在临时斜拉桥成桥后浇筑UHPC桥面板，先浇筑斜拉索区梁段后浇筑中支点附近梁段，在最终成桥状态下中跨桥面板和钢梁的受力性能均优于先浇筑中支点附近梁段后浇筑斜拉索区梁段。     

巽他海峡大桥悬索桥结构体系矢跨比优化设计研究

公路铁路合建的悬索桥结构体系在超长跨度海峡桥梁的选择中极具优势,但目前规范对超长跨度的悬索桥结构体系未有涉及,其中一些关键技术有待研究。悬索桥结构体系设计时的一个重要设计参数是矢跨比,它对桥梁受力性能有较大影响。为了研究不同矢跨比对悬索桥结构受力的影响,以巽他海峡大桥为研究原型,利用有限元计算分析软件Midas/Civil建立全桥有限元模型,比较了不同矢跨比下悬索桥结构的挠跨比、梁端转角、塔顶位移、用钢量以及扭弯基频比的变化。     

自锚式悬索桥桥塔稳定性分析

利用大型通用有限元程序,对自锚式悬索桥桥塔在施工与成桥两种状态下的弹性稳定性进行了分析计算,并就缆索系统对桥塔稳定性的影响进行了探讨.得出了桥塔结构在施工状态下的失稳为挠曲失稳、成桥状态下为横向失稳,缆索对桥塔稳定性影响大的结论.     

V形墩刚构桥墩底顶推合龙施工控制

由于目标单一的桥梁施工控制方法不适合指导V形墩刚构桥"墩底辅助顶推"合龙施工,为了保证成桥结构线形和内力状态同时达到设计要求,以上海轨道交通16号线泐马河大桥为例,采用顶推力与位移进行双控。通过有限元软件桥梁博士建模,计算各顶推阶段结构的变形和受力,确定各控制指标的理论控制目标和误差允许值,并监测这些指标实际的变化规律。结果表明:实际线形与理论线形吻合,中跨跨中最大误差23mm,边跨合龙误差小于11mm,合龙精度满足规范要求;成桥结构受力状态与设计结果一致,顶推力在允许的误差范围内,结构处于安全可控状态。     

泓口大桥自锚式悬索桥加劲梁设计

泓口大桥主桥为双塔五跨自锚式悬索桥,该桥加劲梁采用预应力混凝土边箱梁结构。介绍了泓口大桥自锚式悬索桥加劲梁设计的基本情况,采用MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行计算分析,讨论了混凝土收缩徐变效应对大跨径混凝土自锚式悬索桥的影响,提出了采用主缆锚固点预偏和成桥后二次调索等措施,合理地减小了混凝土收缩徐变效应对加劲梁的不利影响。成桥状态加劲梁线形和内力达到了设计要求。