空间缆索悬索桥主缆线形的分析方法

空间缆索悬索桥是由于主缆和吊索形成了一个三维索系,在对竖向承载能力影响不大的情况下,缆索系统的横向承载能力得到显著提高,从而大大提高了整个桥梁的横向刚度和抗扭刚度。作为结构非线性性态非常突出的大跨度悬索桥,采用有限元法能充分考虑几何非线性的影响因素。介绍了按照零位移原则确定重力作用下主缆的初始应力状态的方法及确定主缆线形的迭代算法。     

山区大跨径悬索桥施工缆索吊机总体设计

通过介绍悬索桥施工缆索吊机的特点,并结合龙江桥千米级大吨位缆索吊机的设计,论证了悬索桥施工缆索吊机主索、塔顶塔架、支索器、主索锚固形式等主要构件或构造的设计要点及常用形式。其研究成果对悬索桥施工缆索吊机的设计具有参考价值。     

自锚式悬索桥施工控制的方法

研究表明,跨度在200m左右的自锚式悬索桥在活载作用下的行为基本符合弹性理论,但在施工阶段,自锚式悬索桥与地锚式悬索桥一样,存在严重的几何非线性。由于自锚式悬索桥在设计和施工方面的研究尚处于初期,虽然在主缆的空缆线形及吊索长度等方面可以借鉴地锚式悬索桥的经验,但是自锚式悬索桥的主缆是直接锚固在加劲梁端部的锚碇上,这样的受力特点使得自锚式悬索桥的施工顺序必须是先浇注或组装加劲梁,等到加劲梁达到一定强度或组装完成后再挂设主缆,最后才能张拉吊索。由于各种因素的影响,如吊索的承载力、张拉设备的数量和能力、主梁和主塔的承载力等,全桥的吊索必须多次逐步张拉,才能达到设计值。当然,最理想的是无限次均匀张拉至设计状态,但施工中全桥吊索张拉一遍需要花费很长时间,利用大量的人力和物力,这在工期和经济方面都是不能接受的。因此,如何在实际施工条件下,用尽量少的反复张拉次数使全桥的吊索拉力达到设计状态是施工控制需要研究的一个问题。     

基于吊索重要性的大跨度悬索桥冗余度分析

为分析悬索桥运营期间不同吊索的失效对悬索桥冗余度的影响,以某在建大跨度悬索桥为计算实例,利用悬索桥吊索失效前后整体结构的应变能变化,确定吊索的重要性系数。依据重要性系数对吊索进行失效组合,确定组合构件的失效情况,对各类最不利损伤状况的悬索桥冗余度进行定量计算,并结合损伤结构的应力增量,提出基于吊索重要性系数的悬索桥冗余度分析方法。结果表明:越靠近跨中的吊索失效对悬索桥的冗余度影响越大,对重要性系数较大的吊索进行组合失效状况模拟,发现当冗余度小于0.201时,桥梁的应力变化巨大,且有发生整体倒塌的趋势,不再适于继续承受荷载。     

悬索桥索夹的设计及验算

悬索桥主要结构由主缆、桥塔、吊索、加劲梁等组成。索夹位于每根吊索和主缆的连接节点上,是主缆和吊索的连接件。结合工程实例,对索夹布置、索夹构造的确定、索夹安全系数验算及索夹强度验算进行了详细介绍。     

悬索桥的主要构造

介绍了悬索桥的主要构造。现代悬索桥一般由主缆索、桥塔、基础、锚碇、吊索、索夹、加劲梁及索鞍等主要部分组成。     

悬索桥空间主缆恒载线形分析

为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆找形计算方法.确定悬索桥成桥状态线形主要是确定主缆的线形.给定悬索桥成桥时受力的性能指标,就能计算悬索桥成桥吊索内力,由吊索内力能够迭代形成主缆几何形状.将三维主缆投影到2个平面上分别考虑几何边界条件和力的平衡条件,倾斜吊杆的影响.引入牛顿迭代法,推导了三维主缆的迭代方程,给出了具体计算分析的迭代流程.研究结果表明:精度完全能满足工程计算要求.     

自锚式悬索桥体系转换施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程几何非线性突出,吊索索力相互影响,仿真分析存在诸多困难,但吊索的无应力长度仅在张拉时发生改变,不随荷载的变化而变化,依此规律提出了吊索张拉的无应力状态数值模拟方法。根据某自锚式悬索桥的特点,在系统总结体系转换控制条件的基础上,详细探讨了可能的吊索张拉方案,重点对其中的3套典型方案采用无应力状态法进行了数值模拟,综合比较并给出了推荐方案。该自锚式悬索桥按照推荐方案的施工步骤完成了吊索张拉,全过程施工控制精度高,较好的达到了预期目标。     

悬索桥吊索疲劳荷载效应分析

以广东省某跨海大桥主航道桥的悬索桥为工程背景,根据当地的交通量资料,按轴数、轴重、轴距划分车辆类型,采用蒙特卡洛算法模拟交通量车流,得到悬索桥的疲劳车辆荷载谱.建立空间有限元模型,采用影响线加载法,得到悬索桥吊索的应力影响线.分析影响线结果可知,本悬索桥的吊索应力影响线的影响范围较长,车辆轴距对应力幅的影响较小可以忽略...     

南京江心洲大桥吊索张拉施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程中的吊索张拉是最复杂的施工工序,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程对自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,并采用有限元分析软件ANSYS进行了吊索张拉的施工计算。分析张拉过程中各吊索的受力状态、鞍座位移、塔顶变形等,确定了合理的吊索张拉方案并应用于工程实践。     

自锚式悬索桥吊索张拉综述

自锚式悬索桥受力复杂,吊索张拉是整个施工的难点所在。研究了吊索张拉的特点,按照多项张拉原则制定出张拉方案,提出张拉的施工和控制过程中的注意事项,可为自锚式悬索桥提供吊索张拉相关方面的参考。     

悬索桥主缆空缆状态的线形分析

根据索的力的平衡条件及变形相容条件, 由缆索无应力长度不变的原则来建立缆索状态方程, 提出了悬索桥主缆空缆状态线形分析的一种新方法． 以虎门悬索桥为例对该方法的正确性和适用性进行验证, 可供桥梁工程技术人员设计参考．     

悬索桥主缆空缆状态的线性分析

根据索的力的平衡条件及变形相容条件,由缆索无应力长度不变的原则来建立缆索状态方程,提出了悬索桥主缆空缆状态线形分析的一种新方法。以虎门悬索桥为例对该方法的正确性和适用性进行验证,可供桥梁工程技术人员设计参考。     

悬索桥主缆线形设计与施工计算原理及其Win32软件开发

按悬索桥的实际情况将主缆简化为受沿弧长均布荷载和吊点的集中荷载，主缆在吊索之间的线形为悬链线，在吊点处的线形则根据力学平衡条件和变形相容条件加以确定，因此悬索桥的主缆线形为分段悬链线。据此理论建立了一套悬索桥主缆成桥线形和施工过程计算的精确方法，并开发了真正的Win32软件Sgkz2000,笔者对其计算原理、方法和软件开发情况加以介绍。     

空间缆索体系悬索桥动力特性分析

以凤凰山古城里悬索桥为工程背景,介绍了采用Midas/Civil软件进行悬索桥建模的过程。并以横向矢跨比为参数,建立了7个模型来对比分析不同横向矢跨比对悬索桥空间特性的影响。结果表明,随着横向矢跨比的增大,在一定范围内主梁的横弯和扭转频率均在变大,即横向及扭转刚度都在增强;而当横向矢跨比大于1/100时,缆索的空间特性几乎不存在;此外,具有空间缆索的悬索桥横向刚度较传统平面缆索的大。     

杨泗港长江大桥主缆索股被动式水平放索装置研制

介绍了一种悬索桥主缆索股被动式水平放索装置的设计理论、结构和受力等主要内容及该放索装置在工程中的应用,可为PPWS主缆索股的放索施工以及较长索体、较大吨位索体的放索施工提供参考.     

悬索桥造型设计的美学分析

桥梁造型的美学设计是桥梁美学的基础,本文主要对悬索桥的线形、桥塔、主缆与吊索、加劲梁、锚碇等结构设计进行美学分析。     

运营期长吊索单吊点局部无应力拆装换索技术研究

对比分析４种悬索桥长吊索拆装技术方案,选择单吊点局部无应力拆装技术方案应用于悬索桥吊索更换工程,设计单吊点局部无应力拆装工装,取得明显经济和社会效益。与多吊点拆装换索工艺相比,该拆装工艺采用二期卸载达到拆除和安装吊索的目的,可显著降低结构内力扰动。通过换索期间吊索监测和分析,发现运营期间１６＃索索力和索长变化较小。因此在不封闭交通的情况下,可进行吊索销轴拆除和安装,不干扰交通即可实现悬索桥的拆索和换索。理论分析表明,不封闭交通情况下换索张拉的索力变化比运营期车流的索力变化更加显著,因此可通过监测相关换索的索力和索长,确保换索有序进行。换索过程中,通过张拉临时索有效降低更换索的初始索力,使整个过程中更换索索力值不超过运营期索力值。换索监控数据表明,吊索实测索力与理论索力特征接近,确保吊索安全储备。     

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。     

自锚式悬索桥主要构件刚度对结构的影响分析

分别分析了自锚式悬索桥的主塔刚度、主缆刚度、吊索刚度和加劲梁刚度对桥梁的主缆、吊索、加劲梁、桥塔和桥墩内力、结构位移、结构动力特性的影响,讨论了设计中各构件尺寸确定的顺序.得出的有益结论可为该类桥的设计提供技术参数方面的参考.