混凝土自锚式悬索桥吊索张拉方案与控制研究

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉是其体系转换过程中最复杂的施工工艺,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程采用有限元分析软件Midas/Civil对混凝土自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,研究了张拉过程中吊索的力学特性,并提出了施工过程中如何控制主缆的线形、加劲梁的线形、索鞍顶推量和吊索力,大幅度地提高张拉的效率精度,为此后同类桥梁施工提供参考。     

悬索桥重力刚度法及主缆水平拉力计算

对于大跨度悬索桥,加劲梁的抗弯刚度远远小于具备强大拉力储备的主缆的重力刚度,加劲梁的抗弯刚度的大小对全桥结构行为的影响只是处于次要地位。忽略加劲梁的抗弯刚度而将悬索桥当成一个单纯的索结构来分析它的内力和变形的方法就是重力刚度法。通过与悬索同跨简支梁的剪力和弯矩来明确重力刚度的概念,并揭示该剪力和主缆水平拉力、该弯矩和主缆挠度之间的关系。分别采用重力刚度法和通用软件ANSYS来计算悬索桥的内力和变形,其结果接近,说明采用重力刚度法计算的结果也是具有参考价值的。     

大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动分析

大跨度窄加劲梁悬索桥竖向振动响应研究具有现实意义。基于动力平衡理论和有限元法建立车辆和桥梁的动力微分方程,采用空间三轴车辆模型,利用ANSYS软件编制车桥耦合振动程序进行计算。激振源为路面不平整度,利用车桥系统力与位移协调条件,应用Newmark-β法求解动力方程,分析不同车速、车重、路面等级工况下车辆荷载对大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥跨中竖向振动响应的影响。结果表明:车速和路面等级主要对竖向振动加速度响应有较大影响,而对竖向振动位移响应影响较小;竖向振动加速度响应随车速增大而增大,随路面等级降低而增大;随车重的增加竖向振动位移响应增加,而竖向振动加速度降低。     

交叉吊索对施工中悬索桥的静风稳定性影响

为探明超大跨悬索桥在施工过程中的静风稳定性,采用三维非线性分析方法,对主跨3 500 m的超大跨CFRP(carbon fibre reinforced plastic)主缆悬索桥进行了施工阶段的静风稳定性分析,研究了3种交叉吊索对施工阶段静风性能和变形形态的影响.研究结果表明:随着加劲梁吊装逐步完成,结构静风稳定性不断降低,加劲梁合龙但尚未刚接阶段的静风稳定性最差;仅安装水平交叉吊索作用不大,竖向交叉吊索和综合交叉吊索可显著提高施工阶段的静风稳定性;加劲梁吊装完成率位于9.8%~60.6%时,安装综合交叉吊索可取得较好的抗风效果,其余施工阶段可只安装竖向交叉吊索.     

超大跨度悬索桥扁平单箱主梁气动特性CFD探析

将详细对超大跨度悬索桥扁平单箱主梁启动特性CFD进行探析,此外,还会对悬索桥施工的另一结构猫道减振进行分析。     

确定自锚式悬索桥吊杆合理成桥张拉力的综合方法探讨

自锚式悬索桥吊杆合理张拉力的确定是自锚式悬索桥设计施工要解决的关键问题。充分利用吊杆在施工张拉过程中主缆位移具有弱相干性原理,将加劲梁视为连续梁结构,根据能量最小原理及变形协调原理,综合确定了吊杆的成桥张拉力。     

甬江庆丰大桥设计

从宁波市主城区三江(奉化江、余姚江和甬江)桥型规划的角度确定甬江庆丰桥的悬索桥形式;按照桥位处的地理位置和地质状况,选择了地锚式单跨280m钢箱加劲梁悬索桥.着重介绍了大桥的总体布置、结构设计,并简述了分析计算结果和设计特点.     

悬索桥钢桁架加劲梁施工方法分析

以角笼坝大桥为实例,利用桥梁结构非线性仿真分析计算软件BNLAS,建立空间全桥模型,针对钢桁架加劲梁节段间四种连接方式进行分析计算,并对结果进行分析比较,从理论上得出施工中节段间仅在上弦设铰的连接方式最为合理,但对于跨度相对较小的悬索桥,考虑方便施工,可采用其它三种上下弦均连接的施工方式。同时,又对钢桁架加劲梁的吊装长度作了分析讨论,得出节段间在仅上弦设铰的连接方式下,吊装长度只能达到有限长度的结论。通过实测结果与计算结果的对比,验证了模拟分析计算结果的可信性。     

一种计算自锚式悬索桥吊杆成桥张拉力的方法研究

确定自锚式悬索桥吊杆合理张拉力是自锚式悬索桥设计施工要解决的关键问题。基于吊杆在施工张拉过程中主缆位移具有弱相干性原理,将加劲梁视为连续梁结构,根据能量最小原理及变形协调原理,可确定吊杆的成桥张拉力。     

甬江庆丰大桥设计

从宁波市主城区三江(奉化江、余姚江和甬江)桥型规划的角度确定甬江庆丰桥的悬索桥形式；按照桥位处的地理位置和地质状况，选择了地锚式单跨280m钢箱加劲梁悬索桥．着重介绍了大桥的总体布置、结构设计，并简述了分析计算结果和设计特点．     

大跨度悬索桥沉井基础施工过程研究

沉井因其基础刚度大、经济性好的优点被广泛用于桥梁的深水基础和悬索桥锚碇基础.沉井的下沉是施工控制的关键技术,已经引起了高度关注,但设计中多采用偏于保守的平面简化计算方法,造成资源的浪费.采用三维有限元软件建立了沉井基础的平面和空间实体有限元计算模型,对某大跨度悬索桥锚碇沉井基础施工关键技术进行了平面和空间受力分析,进一步分析了沉井的隔墙与井壁在施工过程中的受力特性.对沉井基础的设计和施工均具有较大的指导和借鉴作用.     

边跨主缆角度对悬索桥的影响分析

为了研究不同边跨主缆角度对悬索桥结构受力的影响,以西堠门大桥为原型,采用西南交通大学编制的桥梁非线性计算软件BNLAS,建立双塔单跨悬索桥计算模型,该模型中中跨主缆的跨度为1 650 m,加劲梁为单跨简支结构体系。通过比较不同边跨主缆跨度情况下悬索桥受力的变化,分析了主缆边跨角度的改变对悬索桥受力的影响。     

边跨主缆角度对悬索桥的影响分析

为了研究不同边跨主缆角度对悬索桥结构受力的影响,以西堠门大桥为原型,采用西南交通大学编制的桥梁非线性计算软件BNLAS,建立双塔单跨悬索桥计算模型,该模型中中跨主缆的跨度为1 650 m,加劲梁为单跨简支结构体系。通过比较不同边跨主缆跨度情况下悬索桥受力的变化,分析了主缆边跨角度的改变对悬索桥受力的影响。     

山区大跨径悬索桥加劲梁旋转就位方法及设备研究

悬索桥因跨越能力强、施工技术成熟、抗震性能好等优点成为修建山区大跨径桥梁时经常采用的桥型,但因山区地形环境复杂,地势陡峭险峻,限制了悬索桥的新建和推广。为实现大跨桥梁施工全过程的桥上作业,提高工程在恶劣地形条件下施工的安全性,云南省普立大桥采用新型的加劲梁旋转就位设备和方法,提高了工程施工的安全保障与可靠性,并有效的节省了工期。对普立大桥加劲梁吊装技术和设备及吊装程序等进行了详细的研究,为大跨径桥梁的施工提供参考。     

悬索桥线性液体黏滞阻尼器阻尼系数优化

将悬索桥加劲梁纵向运动简化为若干相互独立的单自由度振动系统,采用随机振动理论,利用将地震激励简化为平稳白噪声激励的方法推导了加劲梁纵向运动绝对加速度均方的解析表达式.利用导数求极值的原理,求出了加劲梁纵向运动绝对加速度均方的最小值及其对应的系统最优阻尼比,得到了悬索桥线性液体黏滞阻尼器最优阻尼系数的解析表达式,并以某悬索桥为例,采用动力时程法进行了参数敏感性分析,验证了解析表达式的有效性.分析结果表明:悬索桥线性液体黏滞阻尼器存在理论上的最优阻尼比0.5,其对应的最优阻尼系数使阻尼器的减震效率达到最大值;当阻尼比为0.3时,阻尼器的减震效率达到最优阻尼比的90％;当阻尼比在0.4～0.6之间时,阻尼器的减震效率基本保持在最优阻尼比的99％.综合考虑地震动强度、阻尼器冲程及造价等因素,线性液体黏滞阻尼器的最优阻尼系数可在阻尼比为0.4～0.6对应的范围内适当调整.     

悬索桥主缆抗弯刚度的数值分析

为了研究主缆抗弯刚度对悬索桥受力性能的影响,采用有限元参数化建模方法对某悬索桥进行了模拟,模型中考虑了边界条件、荷载形式和主缆线形等因素,分析了加劲梁和主缆位移、内力和应力的变化规律。结果表明,考虑主缆抗弯刚度后,加劲梁竖向位移、弯矩和应力减小。并且随着主缆抗弯刚度的增大,加劲梁静力响应逐渐减小。在对称荷载作用下,索梁最优刚度比为0.5左右,加劲梁竖向位移和弯矩最大减小30%和70%;在非对称荷载作用下,最优刚度比为0.1左右,加劲梁竖向位移和弯矩最大减小25%和60%。主缆与塔顶鞍座的连接方式和主缆线形对加劲梁位移、内力和应力也有一定的影响。     

悬索桥的几何非线性分析

大跨度悬索桥结构具有显著的几何非线性行为,且在悬索桥结构计算中必须考虑其非线性。因此,系统介绍了悬索桥的几何非线性影响因素,分析的基本原理及计算方法。     

有关山区大跨度桥梁设计的分析

大跨度桥梁施工可以分为基础、索塔以及上部结构工程的施工这几个方面,在每个环节的施工特点也不相同。因此,需要针对施工特点及所处环境的不同来合理设计桥梁并选择相应的施工技术,特别是在山区进行大跨度桥梁的施工时。本文主要从山区环境中大跨度桥梁的相关背景出发,详细分析了桥梁各个结构设计及优化要点。     

三角拱座组合钢拱架体系计算分析

对山区一座采用三角拱座组合钢拱架体系施工的拱桥,采用有限元计算软件Midas进行分析,对其施工过程的应力、挠度及稳定性做了模拟分析,根据计算结果提出了合理化建议,为大跨度拱桥施工方案设计及计算提供参考。     

论悬索桥非线性分析的理论和方法

大跨度悬索桥结构具有显著的几何非线性行为,且在悬索桥结构计算中必须考虑其非线性。鉴于此,系统介绍悬索桥的几何非线性影响因素,分析其基本原理及计算方法,以供同行参考和借鉴。