润扬大桥悬索桥长吊索更换技术研究

为了对悬索桥服役期间损坏的长吊索进行快速更换,依托润扬大桥南汊悬索桥1对长吊索火灾后紧急更换的工程案例,结合既有吊索锚固构造,设计一种悬索桥长吊索更换装置,开发传统吊索更换须在吊索无应力状态下拆除转换为吊索在有限应力而销轴无应力状态下拆除的吊索更换技术。详细介绍施工过程及施工关键步骤,并采用ANSYS建立全桥有限元模型,对吊索更换过程中的7个关键施工步骤进行仿真模拟,分析更换过程中待更换吊索索力、相邻吊索索力、主缆竖向位移、加劲梁竖向位移等指标的变化趋势。同时,对不中断交通情况下的施工全过程进行监控,实测施工过程中分级张拉临时吊索,安装新吊索、拆除临时索等工况的相应吊索索力以及临时吊索索夹与永久吊索索夹的相对滑移。研究结果表明：实测值与模拟值变化趋势基本吻合,验证了施工方案的合理性;该桥长吊索的成功更换,验证了所开发的吊索更换装置的可靠性,不仅完成了在不中断交通情况下的吊索更换,而且还实现了对悬索桥既有状态干扰最小的目标。     

独塔双跨空间索面自锚式悬索桥体系转换方案确定

针对以独塔自锚式不对称空间缆索悬索桥在体系转换施工期的受力和变形特点,以广州猎德大桥为例,系统地总结和提出该类悬索桥吊索张拉方案(含鞍座顶推)确定原则,给出了吊索张拉方案,在参数敏感性分析基础上,结合自锚式悬索桥不同施工阶段的力学特点,提出体系转换过程中及桥面铺装后吊索张拉的控制原则和施工方法,为同类桥梁吊索张拉和鞍座顶推施工提供参考。     

猎德大桥吊索张拉施工方案分析与优化

通过有限元软件Ansys对猎德大桥的吊索张拉施工方案进行了仿真分析.结果表明:在吊索张拉过程中,存在吊索松弛、索力分布不均、塔梁弯矩较大、主缆变形不均和较大等问题;且主缆位移的弱相干性和吊索索力的相邻影响性不合理,针对此种情况,进行了张拉方案的优化,优化后的张拉方案在索力分配、吊索松弛、塔梁内力等方面有较大改善,可为此...     

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。     

斜拉-悬索管桥主缆及吊索更换施工控制分析

根据某斜拉-悬索组合体系输油管桥的病害情况、结构受力特点,采用有限元软件对结构进行三维空间有限元建模计算分析。通过对其主缆及吊索更换全过程进行现场施工监控,分析比较主缆及吊索的索力、油管高程改变量等理论值和实测值,评估主缆及吊索更换完成后桥梁结构状况。     

小孔径吊索锚管双塔单跨平面主缆自锚式悬索桥体系转换方案优化研究

针对吊索锚管孔径小的双塔单跨平面主缆自锚式悬索桥,通过有限元仿真,搜寻并提出了先按由跨中向两侧张拉跨中少部分吊索,然后按由主塔向跨中的顺序张拉剩余吊索的最优体系转换方案,成功地解决了该类型桥梁吊索锚管内径过小的问题。在此过程中,分析了双塔自锚式悬索桥纵桥向须基本对称或两边跨主缆倾角须基本相等的原因,并结合定性分析及定量计算,论证了上述方案为该类型桥梁最优体系转换方案的必然性。该文背景工程按照该方案进行吊索张拉施工,快速地完成了体系转换,全过程中未出现吊索在其锚固导管口弯折的情况,达到了预期的理想效果。     

狮门悬索桥大修工程

加拿大温哥华市的狮门悬索桥，在白天继续使用的条件下，利用夜间和周末封锁交通，分段更换了整个悬挂结构一加颈桁架、桥面、人行道和吊索等，介绍了这一大型整修工程的设计方案、桥梁节段制作、更换施工架设方案和具体实施过程。     

拉吊索更换检测与承载力评价

拉吊索出现PE老化、钢丝锈蚀等病害时,外观检查往往难以准确判定钢丝病害程度,需更换病害拉吊索,进行全面检测及判定。本文通过对更换拉吊索的解剖检查,确定钢丝锈蚀等级;对锈蚀钢丝的截面及质量损失测量,确定钢丝截面损失;对钢丝力学性能测试,确定钢丝强度降低程度,并提出了拉吊索承载力评价方法,可评价拉吊索承载力降低程度,并根据评价结果决定维修或更换。     

大跨地锚式斜拉-悬索协作体系桥梁上部结构总体施工方案研究

斜拉-悬索协作体系桥梁整体刚度大,在大跨公铁两用桥中极具竞争力。该文依托在建的博斯普鲁斯海峡三桥,从不同施工工序、不同合龙口位置、结构受力特性、工期和施工措施等方面对地锚式协作体系桥梁3种总体施工方案进行对比。结果表明:跨中合龙方案、重叠区拉吊索同步施工合龙方案和重叠区拉吊索异步施工合龙方案均可行,其中重叠区拉吊索异步施工合龙方案具有结构受力合理、工期较短、合龙便利等优点,推荐采用。     

斜拉-悬索协作体系桥架梁关键阶段研究

为研究斜拉-悬索协作体系桥施工中的重叠区架设方法、主梁梁段间连接情况及吊索、斜拉索安装方法对施工过程的影响,提出综合考虑结构内力及经济性的多因素分析方法,用以指导合理施工方案的比选。首先,基于斜拉-悬索协作体系架梁一般方法,对某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥拟定4种不同的可行性施工方案;然后,基于全桥有限元模型的倒拆施工模拟计算,对结构内力及经济性指标进行分析,揭示各指标的变化规律,并确定了最优的施工方案。结果表明:当吊索设计为非张拉型时,可采用斜拉索区逐段刚接、重叠区与吊索区逐段铰接的梁段连接方式,待合龙后通过压重实现梁段刚接,最后张拉重叠区斜拉索;当吊索设计为张拉型时,可采用逐段刚接的梁段连接方式,且斜拉索及吊索应采用分次张拉。     

空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工控制

体系转换是悬索桥施工中的关键工序,决定着结构体系能否实现自锚.空间主缆自锚式悬索桥体系转换过程中主缆的横桥向位移、吊索转角和吊杆之间的相互影响较大,使得吊索张拉过程极其复杂.该文依托哈尔滨市阳明滩大桥——556 m五跨双塔空间主缆自锚式悬索桥,针对空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工过程中的结构受力和变形特点,遵循体系转换方案的原则,分析了两种张拉方案,即从短索开始张拉和从长索开始张拉.运用有限元软件Midas Civil建立全桥模型,综合考虑成桥目标、结构受力安全等原则,给出了具体的吊索张拉路径.张拉过程中根据索力和位移两个参数的敏感性,对于不同的施工阶段,采用不同的控制原则.主缆放张尝试,完成吊索张拉,依据吊索无应力长度不变的原则,进行吊索微调.阳明滩大桥体系转换结束后,吊索索力误差在7％以内,主缆线形误差在5 cm以内,主梁线形误差最大值为5.9 cm.     

广东汕头海湾大桥吊索更换计算分析

汕头海湾大桥吊索钢丝绳出现锈蚀、涂装局部老化、剥落等病害。拟对大桥的所有吊索进行更换。采用结构空间分析有限元软件,建立空间分析模型,模拟设置桥面钢桁架,对不中断桥面交通的工况进行计算分析,以研究施工的难点及可行性。计算分析结果表明:在实际更换过程中,主缆、主梁的内力与几何外形数据均与计算值相符,全桥结构安全、状态可控,吊索索力偏差符合要求。换索后的桥梁使用状况良好,达到了设计的预期目标。     

连续弯梁桥更换支座顶升施工控制

以一联三跨连续弯梁桥更换支座为例,针对弯梁顶升时的受力和变形特点,提出支座更换顶升施工控制的原则及方法。以此为基础,探讨该桥顶升施工的三种可行方案,通过有限元仿真分析,比较得出推荐方案。本桥按推荐方案进行施工和控制,应力及变形状态监测结果表明推荐方案可行,施工实施效果良好。     

大连北大友谊桥维修工程施工控制

大连北大友谊桥为主跨133m的简支地锚式钢桁架悬索桥,大桥运营近30年,出现了桥面下挠、桥塔倾斜、索鞍偏位、桥面板破损和桥面振动等病害。为保证桥梁运营安全,对该桥进行了更换桥面系、张拉主缆及更换吊索等方面的维修加固。由于该桥维修加固方案具有较多的风险及不可控因素,为使加固后的结构状态满足设计要求,利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析结构现状,通过调整主缆松弛系数模拟结构的实际状态;对桥面系拆除阶段、主缆张拉阶段、吊索与索夹更换阶段、新桥面系铺设阶段进行施工控制。结果表明,维修加固后的结构线形与内力符合预期目标,结构整体受力性能得到提高,达到了设计要求。     

G3铜陵长江公铁大桥主梁合龙施工方案

G3铜陵长江公铁大桥主桥为跨径布置(127.5+131+988+131+127.5) m斜拉-悬索协作体系桥,结合斜拉-悬索协作体系桥结构特点,提出主梁跨中合龙和交叉区合龙2种方案。对于跨中合龙方案,无法实现直接跨中合龙,可采取合龙口两侧主梁压重或设置临时吊索施工措施进行合龙口调整实现跨中合龙,当采用压重措施时,全桥需压重2 450 t;当采用设置临时吊索措施时,全桥共需设置临时吊索44根。对于交叉区合龙方案,提出采用插值计算方法寻找主梁最优合龙口,该桥最优合龙口位于从桥塔往中跨方向第3根吊索之下,在交叉区最优合龙口合龙主梁不需要采用其它措施,合龙口两侧主梁线形可自动匹配。从结构受力、施工便捷性、工期等方面对2种方案进行对比,结果表明：主梁合龙口设置于交叉区时主梁受力较小,无需压重或设置临时吊索,且由于斜拉段和悬吊段主梁可以同步吊装,节约工期,因此该桥主梁采用交叉区合龙方案。大桥主梁推荐施工方案为先边跨钢梁顶推施工,再主跨钢梁单悬臂架设及缆载吊机吊装,最后在交叉区合龙。     

自锚式悬索桥先斜拉后悬索的体系转换模拟

针对大跨度自锚式悬索桥跨越通航流域时不能采用常规支架法施工主跨钢箱梁的问题,提出了"先斜拉,后悬索"无支架法的总体施工方案,即先形成临时斜拉桥,再进行斜拉桥向悬索桥的体系转换。以600 m超大跨度的鹅公岩自锚式悬索桥为分析案例,采用无应力状态控制法实现了两种独立缆索支撑体系——临时斜拉桥和自锚式悬索桥共存。通过体系转换方案比选出推荐方案,表明临时斜拉桥成桥后可充分利用斜拉索的材料强度进行补张拉工作后再进行体系转换工作,可降低主缆与主梁的高差,从而减少了吊索张拉次数和接长杆长度,体系转换方案得以优化。经ANSYS有限元模拟由斜拉桥向悬索桥的体系转换过程,其结果与设计预期目标吻合较好,给出了该方案实施下主缆、主梁、临时钢塔、主塔、吊索和斜拉索在各施工步骤下的反应,并得到以下结论:(1)"先斜拉,后悬索"的总体施工方案可解决大跨度自锚式悬索桥无法使用支架法的施工问题;(2)通过调整体系转换前的主梁线形,可大幅度降低体系转换难度;(3)对于几何非线性显著的斜拉桥向悬索桥体系转换过程中,吊索张拉方案、斜拉索力调整和拆除时机顺序等问题的确定至关重要。     

单塔空间索自锚式悬索天桥设计与施工控制

桐柏停车区天桥采用(18+38+66+18)m四跨单塔自锚式悬索桥方案。桥塔为钢筋混凝土拱形,加劲梁采用钢筋混凝土肋板式结构,主缆采用预制平行丝股,吊索采用空间布置,鞍座采用铸焊结构。采用MIDAS Civil程序建立有限元模型,进行成桥结构分析,结果表明该桥结构刚度满足规范要求。该桥采用先梁后缆法施工,采用倒拆法进行施工计算,在施工过程模拟计算后得到吊索下料长度。吊索分5次张拉到位完成结构体系转换,以吊索无应力长度为控制指标,控制吊索张拉力和加劲梁变形。监控结果表明,该桥成桥线形较好,主缆和吊索受力均匀。     

自锚式悬索桥吊索张拉控制参数的选取及张拉方案优化

自锚式悬索桥施工方案的选择是通过考虑多方面的因素最终确定的,好的施工方案不仅能保证结构在整个体系转换过程中受力安全,而且能缩短工期。本文分析了自锚式悬索桥吊索常用张拉方案的优缺点,通过优化吊索张拉顺序和索鞍顶推时机,实现采用4台千斤顶并通过3轮张拉成功的实现体系转换,将吊索张拉用接长杆的数量减少到同规模桥梁的最低水平。     

南京小龙湾混凝土自锚式悬索桥吊索张拉过程研究

不同于地锚式悬索桥,自锚式悬索桥先梁后缆的施工方式,使其张拉过程具有显著的可优化性。依托小龙湾自锚式悬索桥工程实例,对自锚式悬索桥张拉过程控制原则、控制目标进行了分析,在满足桥梁结构受力安全的前提下,尽量减少接长杆数量、索鞍顶推次数、千斤顶数量和张拉批次,以较少的人力物力财力和时间来完成吊索张拉方案。建立有限元模型,模拟分析小龙湾大桥张拉全过程,根据吊索张拉安全系数、桥塔及加劲梁允许最大压应力、最小拉应力等指标,提出适用于该桥的张拉控制方案。对比分析了成桥状态与张拉过程中吊索的最大索力,发现在跨中14~16号吊索索力较成桥状态索力有所增加,但均能满足张拉过程吊索安全要求。对吊索张拉过程中桥塔及加劲梁的应力变化规律进行了总结,发现在张拉14~17号吊索时,桥塔、加劲梁等混凝土构件应力发生显著变化。     

天河大桥空间自锚式悬索桥体系转换研究

结合吉林省松原市天河大桥北汊桥施工,介绍了空间自锚式悬索桥体系转换方法;根据该桥结构受力特点及现场硬件设施,分析了吊杆张拉控制条件,提出了吊索张拉方案;通过有限元方法对体系转换方案进行了验证。