江东大桥空间缆自锚式悬索桥体系转换分析研究

杭州市江东大桥为空间缆自锚式悬索桥,主跨为260m。该桥采用独柱桥塔、空间缆索、宽桥面、分离式钢箱、单跨悬吊的结构形式。体系转换全过程先梁后缆施工工艺要求高、难度大、独创点多。对体系转换过程的研究可为同类型桥梁的体系转换提供借鉴。     

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.     

主跨218 m三塔自锚式悬索桥体系转换方案

银川滨河黄河大桥主桥采用三塔双索面组合梁自锚式悬索桥,跨径布置为(88+218+218+88)m。为安全、高效地实现体系转换,需要选择合理的吊索张拉方案。综合考虑施工过程中各控制因素,对此三塔自锚式悬索桥吊索张拉方案进行研究。经计算分析,所选体系转换方案满足施工过程中各工序的技术标准。     

平胜大桥自锚式悬索桥体系转换施工技术

佛山市平胜大桥是主跨为350 m独塔单跨四索面自锚式悬索桥,该桥结构形式新颖,技术难度大,介绍该桥体系转换的施工方法。     

三塔空间缆自锚式悬索桥体系转换研究

以目前国内外最大跨度的三塔空间缆自锚式悬索桥——济南凤凰路黄河大桥为研究背景,从传统两塔自锚式悬索桥体系转换特点进行分析,明确三塔自锚式悬索桥的两类吊索张拉方案(即先边后中和边中共进),且两类方案中跨吊索张拉起始位置只能从两塔往跨中推进,不宜从跨中往两塔方向进行。在此基础上,对吊索张拉方式以及空间缆的横向连接方式进行了比选探讨与计算分析,确立了"边中共进"方案1和"先边后中"方案3两种可行的典型方案,并对两种方案下各种参数进行对比分析,最终选择"先边后中"方案3为最佳体系转换方案。     

大跨自锚式悬索桥吊索张拉与体系转换技术研究

为快速实现大跨自锚式悬索桥体系转换,以(160+406+160)m的双塔三跨自锚式悬索桥——桃花峪黄河大桥为背景,研究以吊索引出量控制为主、索力控制为辅的吊索张拉与体系转换技术。建立实桥有限元模型,计算吊索无应力长度,定义索头引伸出下锚垫板的长度值为引出量;采用引出量控制,从塔根向远离桥塔方向对称张拉吊索(每次8组),跨中几组吊索采取纵向相邻2组同时装千斤顶,在n号吊索张拉的同时,预拉(n+1)号吊索;进行主桥缩尺模型试验,对该方案进行验证及细节优化。研究结果及实际工程表明:采用该体系转换技术方案,主缆与吊索张力、临时墩反力、主梁应力计算值等均满足要求;缩尺模型实测应力、位移与有限元计算值吻合;主梁线形质量好,吊索索力精度高,快速实现了体系转换。     

单塔空间索面自锚式悬索桥悬吊结构安装与体系转换

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,该桥体系转换是通过对吊索进行3轮循环张拉与几轮循环索力调整来完成,主要介绍悬吊结构(索夹与吊索)安装及体系转换技术.     

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。     

自锚式悬索桥吊杆安装及体系转换新技术

长沙市湘江三汊矶大桥主桥为双塔双索面五跨自锚式悬索桥,上部结构采用钢箱梁.项目施工采用新技术,将钢箱梁按照控制线形标高顶推安装就位后用混凝土预制块进行压重,预抬高桥面,无应力安装吊杆后落梁完成体系转换,该法减少了吊杆反复张拉的繁琐程序,施工更简单、直观.通过合理确定钢箱梁的顶升量及顶升施工分级和落梁施工分级,确保了吊杆的顺利安装和吊杆索力的控制,保证了各构件和施工临时结构的安全,解决了新技术中的关键问题,项目取得成功.     

自锚式悬索桥缆索体系施工技术

以浙江永康溪心桥为例介绍了自锚式悬索桥的缆索体系施工技术，对包括索鞍、索段锚箱、主缆、索夹和吊杆安装、主缆线形及吊杆索力调整、主缆紧缆进行了阐述，在类似结构桥梁施工中具有一定的借鉴作用。     

独塔自锚式空间索网悬索桥模型试验研究

大连星海湾一号桥结构独特复杂,3根主缆通过3个大索夹构成了空间网状结构,背索拉在纵向倾斜70°的索塔上,形成独塔自锚式空间索网悬索桥.为了弄清结构的受力特性,进行了1∶25的试验模型,试验结果与理论计算结果基本相吻合.成桥以后主梁的刚度并没有对称性,从西端1/4跨度到东端1/4跨度处刚度越来越小;成桥体系非线性很弱.     

自锚式悬索桥吊索张拉无应力状态仿真分析方法

自锚式悬索桥吊索张拉过程中结构几何非线性突出,吊索索力互相影响,体系转换十分复杂,使用常规的正装或倒装法分析难度较大。针对吊索张拉过程中吊索无应力长度仅在吊索张拉时才发生改变,不随外荷载的变化而变化这一客观规律,提出吊索张拉的无应力状态仿真分析方法。以该方法为指导,分析和模拟国内某自锚式悬索桥的吊索张拉过程。实践证明,应用无应力状态方法可准确地对吊索张拉过程进行仿真模拟,且计算结果精度高,方法简便,实施效果良好。     

泓口大桥自锚式悬索桥主桥设计

江苏省芜申线航道泓口大桥主桥为(52+102+52)m自锚式悬索桥.该桥加劲梁采用预应力混凝土边箱梁形式,在支架上现浇施工;桥塔采用钢筋混凝土矩形实心截面柱式结构,桥塔高27.902m,下部采用整体式哑铃形承台;主缆采用Φ4.8 mm镀锌高强钢丝,吊索采用φ7 mm镀锌高强平行钢丝,鞍座为整体铸造结构.采用有限元软件MIDAS Civil 2010和悬索桥非线性分析软件BNLAS建立全桥有限元模型进行计算分析,计算结果表明泓口大桥结构的应力均能满足规范要求.     

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。     

镇山大桥自锚式悬索桥主桥设计

张家港市镇山大桥主桥为50 m＋120 m＋50 m自锚式悬索桥.该桥加劲梁采用预应力混凝土边箱形式,在支架上现浇施工;桥塔采用钢筋混凝土矩形截面实心柱式结构,塔高40.63 m,塔下采用整体式哑铃型承台;主缆采用φ5mm镀锌高强平行钢丝束,吊索采用φ7mm镀锌高强平行钢丝束,索架、鞍座为整体铸造钢结构.采用有限元软件MIDAS Civil 2010建立全桥模型进行总体计算,采用有限元软件MIDAS FEA建立主缆锚固区的实体模型进行局部分析,结果表明镇山大桥的结构应力均能满足规范要求.     

自锚式悬索桥评述

介绍自锚式悬索桥发展概况。对这种桥型的合理性及施工方法进行分析评价。论证了自锚体系是“轴向力自平衡闭环传递系统”,因而不会发生钢箱梁整体失稳问题。     

自锚式悬索桥结构体系的关键技术

通过世界上首座独塔单跨混合梁自锚式悬索桥—佛山平胜大桥的方案构思及结构设计,介绍了其采用的整体桥塔分离式加劲梁桥型结构、混合加劲梁、钢-混凝土结合段构造型式、钢箱梁顶推技术、吊索调索技术等原创性工程技术成果,综述了自锚式悬索桥设计的关键和创新技术。     

空间主缆自锚式悬索桥成桥吊索索力优化计算

成桥吊索索力的计算以及主缆线形的确定是空间自锚式悬索桥设计的难点,关注加劲梁的合理受力状态,选取合适的目标函数、设计变量和状态变量,探讨吊索索力的优化计算方法。在吊索力确定以后,结合索段数值分析法和非线性有限元法可以得到自锚式悬索桥主缆的线形和无应力索长。该方法可以推广到空间自锚式悬索桥的初步设计计算中。并以江西上饶大桥为例,验证该方法的有效性。     

自锚式悬索桥锚箱模型试验研究

自锚式悬索桥索梁锚固区域结构复杂,容易产生应力集中,研究锚固区域在索作用下的应力大小、分布十分重要。针对佛山平胜大桥吊杆锚箱进行足尺模型试验,得到索梁锚固区的应力状态、分布和传力途径,对自锚式悬索桥锚箱设计具有一定指导意义。     

自锚式悬索桥关键技术的设计构思

自锚式悬索桥在国内发展迅猛,该桥式有其特定的适应条件。由于锚固方式的不同,自锚式悬索桥的结构行为也与地锚式悬索桥有明显差异,结构设计、构造处理更有其特殊性。在设计构思中充分注意到这些结构特点极为必要。简述自锚式悬索桥的结构特点、设计构思,重在说明其与地锚式悬索桥的不同。