三岔形单主缆人行悬索桥的设计探讨

针对鸡鸣三省大峡谷的三岔形河流地形,提出一种三岔形单主缆人行景观玻璃悬索桥的设计方案,三岔形单主缆悬挂在三个独柱桥塔之上,吊索体系悬挂带有中央圆环的三岔形桥面加劲梁,三岔形单主缆和三岔形桥面加劲梁均为稳定的三角形结构形式,具有良好的空间刚度。结合实际工程,进行工程参数设计,建立MIDAS有限元分析模型,进行静力分析和动力模态分析研究,验证三岔形单主缆人行悬索桥的结构合理性。     

峡谷河流的挂网式人行悬索桥设计

为了降低峡谷河流人行悬索桥的造价,本文提出一种峡谷河流的双曲抛物面空间缆索挂网式人行悬索桥,将双曲抛物面空间缆索网分散锚固于峡谷河流两侧的悬崖陡壁岩石之上,取消桥塔,取消吊索体系,管桁架式桥面加劲梁直接搁置在双曲抛物面空间缆索网之上,节约造价,装配式施工简便。结合某150m跨径峡谷河流人行景观悬索桥,建立Midas有限元分析模型,开展动力模态特性分析研究,验证了双曲抛物面空间缆索挂网式人行悬索桥结构具有良好的抗风稳定性。     

悬索桥静力仿真分析中敏感性参数研究

为实现大跨度桥梁仿真分析精细化的要求,在悬索桥结构分析理论的基础上,以某悬索桥为工程实例,建立了悬索桥结构的有限元分析模型,进行了悬索桥桥面线形变化的敏感性参数分析。研究结果表明,主缆刚度对桥面线形变化非常敏感,吊索刚度、加劲梁刚度、主塔刚度、混凝土容重对桥面线形变化相对不敏感;在结构有限元模型建模过程中,应对计算模型的参数取值进行修正,以提高有限元模型的计算精度;结构敏感参数分析是结构有限元模型修正的基础,对其进行有效地分析,具有十分重要的意义。     

山区特大跨径悬索桥钢桁梁架设工艺探讨

为了研究山区环境下特大跨径悬索桥加劲梁架设合理的施工工艺,调研和综合分析了山区悬索桥加劲梁架设的主要方法和工艺,重点讨论了桥面吊机悬臂拼装架设法、缆索吊机架设法的施工工艺和优缺点,并从加劲梁架设工艺的经济性、施工工效、工艺成熟度、场地选择等方面作了对比分析,得到桥面吊机悬臂拼装架设法和缆索吊机架设法均适用于山区特大跨度的悬索桥,但缆索吊机架设法工效更优,运用更广泛的结论。     

大跨人行悬索桥非线性静风失稳发展过程分析

为研究大跨人行悬索桥非线性静风失稳的内在原因,以主跨420m天蒙人行悬索桥为背景进行分析。综合考虑几何非线性与静风荷载非线性,采用内、外双重迭代算法从定性与定量的角度分析该桥非线性静风失稳发展过程及失稳临界形态。结果表明:大跨人行悬索桥静风失稳发展路径为,不断非线性增大的加劲梁位移牵连主缆和抗风缆产生相对于加劲梁的竖向位移,使主缆和抗风缆逐渐消减拉应力,直至抗风缆接近松弛而失稳;静风失稳临界形态是以加劲梁扭转变形为主、竖弯变形为辅的复杂弯-扭耦合空间变形状态;静风失稳内在原因为,静风升力和升力矩随附加风攻角的增长不断增大,加劲梁和缆索系统的静风位移持续增大并产生相对竖向位移,导致缆索系统刚度大幅卸载。     

张家界大峡谷玻璃桥加劲梁设计

张家界大峡谷玻璃桥是一座人行景观桥,该桥采用主缆跨度430m的空间索面地锚式悬索桥。加劲梁采用倒梯形截面钢箱梁,纵、横梁结构,单跨悬吊简支体系。加劲梁跨度373m,高0.6m,中间部分为6.0m标准等宽段,两端各50.0m范围桥面宽度由6.0m线性变化至15.0m。加劲梁主纵梁横桥向间距4.5m,沿桥跨方向通长设置;在变宽段上、下游外侧各增设1道边纵梁。横梁标准间距5.0m。在加劲梁纵梁内灌注混凝土,钢纵、横梁间露空部分铺设钢化夹胶玻璃。通过刚性吊杆将蹦极、溜索平台悬挂于加劲梁下方。加劲梁的纵、横梁在工厂分片制造,在工地组装成整节段,利用缆索吊机在主缆及吊索安装到位后从两边往跨中架设,在跨中合龙。     

北京南环大桥总体设计

南环大桥位于北京市昌平区中心,主桥为平行双索面自锚式悬索桥,中跨175m。该文介绍了该桥的工程背景、桥型方案、总体设计以及主桥设计与计算,重点论述了南环大桥四柱式桥塔结构、缆索体系、全焊接钢加劲梁、环氧沥青桥面铺装等关键技术。     

双层索面人行悬索桥状态反演研究

悬索桥的检测,由于吊杆力、索力难以直接测量,一般通过测量主缆的线形来确定悬索桥的状态.采用桥面索的人行悬索桥,存在两个承力索面,即塔顶索面和桥面索面.这两个索面和吊杆组成了索-吊杆超静定体系,其受力分析较为复杂.以某人行桥为工程背景,研究双索面人行悬索桥的内力反演问题,提出了一种根据实测线形反演索力的优化方法,与静载试验结果对比,说明了该方法的适用性.     

贵翁高速公路清水河大桥钢桁梁设计关键技术

贵翁高速公路清水河特大桥是主跨1130m的钢桁加劲梁悬索桥,是目前世界上最大规模的钢桁梁悬索桥。本桥加劲梁采用桥面板和主桁梁结合的结构形式,在优化结构受力、节约建设成本、方便后期维护及加快建设速度方面做了很好的尝试,也为在千米级悬索桥上采用缆索吊装方案奠定了基础。文章结合清水河大桥的钢桁梁设计重点介绍钢桁梁型式选择、桥面体系的构思以及钢桁梁架设方案的研究内容。     

山区悬索桥缆索吊设计与安拆技术应用

为解决山区悬索桥加劲梁吊装的难题，设计采用跨度布置为130 m+550 m+210 m的缆索吊施工工艺。缆索吊的索鞍通过加高支架固定在索塔横梁上，主索锚固于两岸锚碇，加劲梁从一岸引桥桥面近索塔处起吊。缆索吊装系统设置两组索道，两点吊，满足加劲梁吊重110 t设计。通过系统地介绍山区悬索桥缆索吊设计与安拆技术应用，为同类型项目提供借鉴与参考。     

秀山大桥主桥钢箱梁施工过程计算分析

秀山大桥主桥为主跨926m的双塔钢箱梁地锚式悬索桥,采用三跨连续弹性支承体系。为了提高钢箱梁吊装过程的结构计算精度,采用MIDAS Civil软件建立全桥施工过程有限元模型,对成桥恒载目标、主缆与加劲梁线形、无索区体系转换及合龙过程中的计算精度影响因素进行分析。结果表明:该桥加劲梁的整体刚度和恒载分配需分阶段形成;采用主缆-索鞍的接触模拟方法计算主缆线形,能有效消除索鞍附近区域主缆线形的计算误差;根据临时连接件的实际开口边界状态模拟加劲梁的铰接状态,可得到较为准确的加劲梁线形;在体系转换及合龙阶段,根据预抬量、预偏量、合龙口位移差等指标对加劲梁的内力和线形进行精确控制,最终使成桥达到预定理想状态。     

天津富民桥可转动索夹的研发

空间缆索结构的悬索桥主缆线形是空间结构,吊索也是空间结构.空间缆索结构悬索桥的索夹在体系转换时需要与吊索一起在空间进行转动.阐述了一种新型的可转动索夹,其结构能较好地适应空间缆索结构悬索桥体系转换的需要.该索夹已在天津富民桥工程中得到应用.     

结构参数对三塔悬索桥空气动力稳定性的影响分析

以在建主跨为1080m的三塔双跨悬索桥--泰州长江公路大桥为工程背景,采用三维非线性空气动力稳定性分析方法,分析主缆矢跨比、加劲梁恒载集度、加劲梁支承方式、中塔型式、缆索体系等结构参数对三塔悬索桥空气动力稳定性的影响,并探讨了具有良好抗风稳定性的三塔悬索桥的结构布置形式.结果表明:三塔悬索桥主缆的矢跨比在1/10～1/11范围内,主梁跨中设置刚性中央扣,增强中间桥塔的纵桥向刚度以及采用空间缆索体系或平面双缆体系时,可以获得较好的空气动力稳定性.     

明州大桥中跨加劲梁安装技术

宁波明州大桥为主跨450m中承式钢箱系杆提篮拱桥,居同类型桥梁世界前列。中跨加劲梁吊装采用大型缆索系统,南北岸对称施工。在加劲梁吊装过程中,与扣锚索拆除、吊杆安装、系杆索张拉穿插进行,相互影响。吊装过程须全程监控拱肋线形与拱脚水平推力,并以实时测量数据修正下阶段施工指令。该文介绍明州大桥主桥中跨加劲梁桥面吊装的具体施工过程,并对明州大桥全桥线形调整与控制的方法进行探讨。     

大跨径悬索桥抗风问题及风振措施

悬索桥是对风非常敏感的柔性结构体系。讨论了大跨径悬索桥结构的抗风问题和风振措施,细化总结了主塔、加劲梁和缆索体系的不同抗风问题和特点,以及对应的风振减弱措施。我国目前的悬索桥抗风已取得很大进展,但相关设计理论和设计方法仍然欠缺,需继续深入研究。     

双曲线形桥面的山坡锚固悬索和斜拉索混合索桥设计

针对峡谷河流两岸原有公路需修建曲线形桥梁解决车辆转弯过河的问题,提出双曲线形桥面的山坡锚固悬索和斜拉索混合索桥方案。双曲线形桥面交通流畅,山坡锚固的筒网状悬索网悬吊左、右2幅双曲线形加劲梁的内侧,山坡锚固的空间曲面斜拉索网斜拉左、右2幅双曲线形加劲梁的外侧,结构简明。结合某400 m超大跨径的峡谷河流双曲线桥梁工程,进行几何构形研究,建立midas有限元计算模型,开展竖向荷载和动力模态特性分析。     

日本箱根西麓三岛大吊桥

正箱根西麓三岛大吊桥(也称为三岛空中走廊,见图1)位于日本静冈县三岛市,是一座主跨400m、桥面宽1.6m的无加劲梁人行悬索桥。该桥位于日本有名景观胜地箱根的西麓,该桥右边是富士山,左边是骏河湾,桥面距谷底高度约70 m。2015年12月已顺利投入使用。     

大跨悬索桥加劲梁吊装阶段的施工控制

大跨悬索桥加劲梁吊装阶段的施工控制中,吊装前的控制计算和吊装期间的监测十分关键.为消除主缆施工期间产生的误差对加劲粱施工的影响,并保证成桥后桥面线形符合设计要求,提出了一种反馈控制分析方法;采用有限元正装计算方法计算各吊装阶段施工控制参数的理论值以及主索鞍自由滑移量等,并根据该滑移量和索塔的抗弯能力确定索鞍的顶推时机和顶推量.通过对宜昌长江公路大桥的施工控制,得出了主缆跨中标高、主索鞍的滑移以及钢箱梁的开口角等在加劲梁吊装过程中的变化规律,并保证了施工过程中结构受力的安全以及加劲梁吊装完后桥面线形符合设计要求.     

损伤状态下悬索桥静动态响应的模型试验研究

面向健康诊断,设计制作了悬索桥结构整体试验模型.利用该模型,对悬索桥进行了加劲梁、主缆、吊索等基本构件的损伤状态模型试验研究.分析了损伤状态下,加劲梁挠度与应变、主缆应变、吊索应变、固有频率的变化规律.悬索桥结构各种响应对加劲梁损伤的敏感性很低,对加劲梁损伤位置的相关性也不明显.主缆损伤引起的悬索桥结构静动态响应变化最为明显,并且响应的变化对损伤位置和损伤程度都呈现良好的相关性.吊索损伤导致的悬索桥结构响应变化对损伤位置和损伤程度亦呈现良好的相关性.但导致的加劲梁挠度和应变变化幅度很小.     

抗风缆布置形式对人行悬索桥静风稳定性影响分析

为研究不同抗风缆布置形式对人行悬索桥静风稳定性的提升效果,以某主跨为380 m双塔地锚式人行悬索桥为例,分别对其采用不同的抗风缆布置形式,并通过有限元进行了动力特性分析;对设置了不同形式抗风缆的人行悬索桥进行了静风稳定性和位移响应分析。分析结果表明:设置空间抗风缆对结构竖弯基频提升明显;空间斜拉式抗风缆对人行悬索桥抗风稳定性作用效果较好;空间直拉式抗风缆更有助于减少加劲梁受风荷载后的侧向位移。