武汉杨泗港长江大桥猫道设计

武汉杨泗港长江大桥为主跨1 700 m的单跨双层钢桁梁悬索桥,猫道采用三跨连续式无抗风缆猫道结构体系,猫道中跨跨度1 700 m.猫道主要结构包括猫道承重索、门架支承索、扶手索、猫道面层、猫道门架系统、横向天桥、猫道索转向系统以及锚固调节系统等.猫道面宽4.0m;猫道承重索由10根φ56 mm钢丝绳组成,通过精轧螺纹钢...     

某特大悬索桥猫道设计与抗风稳定性分析

以某166m+628m+166m双塔单跨钢箱梁悬索桥为例,在最大静阵风风速49m/s环境下,主缆施工采用3跨分段式猫道,不设置抗风缆,承重索锚固于带拉板的钢管混凝土锚梁结构上。利用ANSYS软件进行计算分析,验证猫道钢丝绳索力及抗风稳定性均满足规范要求,横向天桥的设置对猫道抗风稳定性效果明显。     

南京长江第四大桥悬索桥猫道设计与计算分析

南京第四大桥悬索桥施工猫道采用无抗风缆无制振索3跨连续结构,索塔上预埋件少,调整猫道线形方便.猫道承重索、门架承重索及猫道扶手索通过猫道门架组成空间整体结构共同受力.通过计算并调整,使猫道线形与主缆空缆线形平行,满足施工需要,承重索张力安全系数满足规范要求.采用节段模型风洞试验与有限元计算相结合的方法,对猫道抗风稳定性进行分析.研究表明,增加横向通道数量,可以提高猫道抗风稳定性;而制振索对猫道抗风稳定性影响较小;非静力风及絮流场不控制猫道抗风稳定性分析.     

抗风缆对人行悬索桥动力特性和静风稳定性的影响

悬索桥可通过设置抗风缆来提高其结构的抗风稳定性。为了解抗风缆不同布置形式和水平张力对人行悬索桥自振频率和扭转发散临界风速的影响,以某新建人行悬索桥为例,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,分别计算抗风缆与水平面夹角为0°、45°、90°3种布置形式和水平张力为2.77,3.27,3.77,4.27 MN 4种工况下该桥的关键振型频率和静风扭转发散临界风速,分析其动力特性和静风稳定性。结果表明:设置抗风缆可以提高人行悬索桥各关键振型的频率;抗风缆的3种布置形式对加劲梁的侧弯、竖弯频率提高幅度较大,而对扭转频率的提高幅度相对较小;随着抗风缆水平张力的增加,人行悬索桥各关键振型的频率均有所增加但增幅很小;设置抗风缆可以显著增强人行悬索桥的静风稳定性能,提高其扭转发散临界风速;在一定范围内,增加抗风缆的水平张力对扭转发散临界风速的提升并不明显。     

武汉杨泗港长江大桥超大跨径猫道施工关键技术

武汉杨泗港长江大桥为主跨1700 m单跨双层钢桁梁悬索桥,猫道采用无抗风缆三跨连续式结构.大桥跨度大、施工环境复杂,采用往复式猫道对拉牵引系统,包括35 t主、副卷扬机以及牵引索、转向滑车;2个锚碇处各布置2台35 t主牵引卷扬机,桥塔和锚碇支墩门架处布置若干辅助小型卷扬机.通过方案比选,第1根先导索(下游侧)采用大型...     

大跨度悬索桥猫道抗风设计与施工

以珠江黄埔大桥南汊悬索桥为工程背景,对大跨度悬索桥施工猫道的设计特征、抗风性能和整体施工过程进行研究.结果表明,取消抗风缆,增加横向天桥和水平与竖向押振绳,在不影响通航的条件下,能保证良好的抗风能力和整体稳定性,加快猫道施工进度.最后介绍猫道安装工艺流程及关键安装工序:导索过江、托架支承索架设及承重绳架设.     

抗风缆对大跨悬索桥动力特性的影响

为了研究抗风缆在大跨悬索桥抗风措施中的应用,基于ANSYS软件建立了新疆赛吾迭格尔桥的有限元模型,研究了改变抗风缆拉杆与水平方向夹角、抗风缆拉杆长度、抗风缆张力的不同形式抗风缆对桥梁动力特性的影响及抗风缆与其他措施的联合应用。通过研究分析表明,抗风缆的应用使结构刚度有所增加,相应的各阶振型频率增加;因所选择抗风缆形式的不同,各类振型受影响的程度不同,其中1阶反对称竖弯的频率增加最为明显;抗风缆角度对于桥梁竖弯振型影响明显;拉杆长度对于桥梁动力特性影响不显著,抗风缆的张力对扭转振型控制明显;缆内张力越大,对侧弯、竖弯和扭转频率的影响也越大。     

基于有限元法的大跨度索桥钢结构受力分析

利用MIDAS/Civil有限元软件构建了大跨度悬索桥单缆结构和双缆结构体系下有限元模型,针对两种结构模型在汽车活载、横风荷载、自振频率结构特性和受力特征进行了模拟分析。研究结果表明:汽车活载作用下,双缆体系下的竖向挠度包络曲线位于单缆体系内侧,双缆结构加劲梁竖向挠度较单缆结构有所减小;横风荷载下,两种结构体系下的横向弯矩、挠度下的变化曲线较为类似,且双缆结构下的极值更大,在桥塔和跨中处加劲梁横向弯矩取得最大值,跨中处边跨挠度取得最小值,且主跨段挠度远大于边跨段挠度值;双缆结构的大跨度索桥一阶纵飘频率、横弯频率和扭转频率有所下降;一阶竖弯频率有所增加。从两种模型的分析结果表明,双缆结构大跨度悬索桥具有更优的受力特性和安全使用性能。     

悬索桥施工猫道的抗风缆系统

介绍抗风缆系统的构造形式,计算分析构造形式和尺寸对制振效果的影响。设置抗风缆系统后,猫道的刚度明显提高;外张式抗风缆系统对控制猫道侧向振动效果明显。抗风缆系统的制振效果与构造形式和尺寸有关。     

108 m跨拱梁组合钢桥自振性能分析

运用子空间迭代法分析了跨度为108 m的拱梁组合钢桥的固有模态,得出其频谱特性及三种主要振动形式:竖向、侧向及扭转振动。通过多参数对比分析,指出了矢跨比对钢拱桥自振性能影响最为显著,在矢跨比约1/10处结构基频达最大值,吊杆数目超过5对时,二阶以上频率增长速度趋缓,拱肋刚度、系杆抗弯刚度及吊杆轴向刚度对自振性能影响相对较小。     

大跨度悬索桥施工猫道若干问题综述

在参阅已建成的悬索桥施工猫道资料的基础上,就猫道在使用过程中出现的问题及抗风方面的一些经验谈几点意见。     

观音岩长江大桥桥墩钢围堰起吊

为顺利完成观音岩长江大桥10号墩首节钢围堰起吊，在拼装船上现场分片组装首节钢围堰，同时将起吊架安装在导向船上，用6组单层加强型贝雷梁作为起吊梁。起吊时采用四点起吊，并随时调整起吊卷扬机、八字缆和兜缆。工程实践表明：该起吊方案能够保证首节钢围堰起吊过程平稳，节约施工成本。     

大跨索桁桥静力优化研究

大跨索桁桥是一种全新的桥梁结构体系，由预应力索桁架、主塔、锚碇和加劲梁4个主要部分构成。初步设计时，其各个部分的结构尺寸以及相互之间的关系没有经验可以借鉴，故进行优化研究是非常必要的。本文以我国目前跨径最大的悬索桥一江阴长江大桥为背景，应用一阶敏度分析方法，对该种桥梁结构形式进行静力优化研究，以期得出静力性能优良而又具有较高经济指标的最合理的构造形式。     

自锚式悬索桥空间缆索分析与计算

对空间索面自锚式悬索桥主缆的受力特点进行理论分析。以天津富民海河大桥为例,验证了分析方法与计算方法的可靠性。采用空间模型,通过两个计算步骤对空间缆索悬索桥成桥状态和空缆状态主缆线形进行分析,首先是简化的索体系分析,得出主缆的初始几何形状和主缆水平张力;然后再进行精确分析,利用简化计算得出的结果进行迭代计算,直至收敛。通过缆索受力计算和分析,为今后设计、修建自锚式悬索桥提供一定的计算和分析方法。     

千米级斜拉桥空间非线性两阶段索力优化

针对斜拉桥的施工控制技术问题,提出了斜拉桥两阶段索力优化的方法,采用一阶最优化计算方法来确定某千米级斜拉桥在施工状态和成桥状态下的合理索力。首先将斜拉桥成桥后的线形和梁塔的最小弯曲应变能设为目标函数,通过对目标函数的最优化处理,求出各施工阶段的斜拉索索力和主梁的预转折角,用空间非线性有限元法模拟钢箱梁的悬臂拼装过程;成桥后,将斜拉桥梁塔的最大和最小弯矩设为目标函数,求出斜拉索索力的合理调整值。计算结果表明:该方法是可行的,结果也是合理的。     

基于激光扫描实测索形的斜拉索索力测量方法

为了解决现有的斜拉桥索力测量方法在精度、可靠性、效率等方面仍存在的不足，首次提出了一种由实测索形直接估计索力的新方法，简称索形法。采用在斜拉索上任意截取的拉索节段构建了悬链线力学模型，基于悬链线公式，首次推导了由实测索形点集精确估计拉索张力的计算公式。地面激光扫描技术被研究用于快速捕获斜拉索索形，开发了基于扫描点云自动化精确提取拉索中心线的算法。以在建的水土嘉陵江大桥为试验对象，详细分析了三维扫描测量误差、拉索截面弯曲刚度及边界条件和拉索局部弯曲变形、拉索振动等索形偏差因素及其对索力计算精度的影响。研究结果表明：已知拉索直径条件下，三维扫描实测索形误差为0.000 4~0.001 5 m之间，测量误差引起的索力计算误差在0.2%以内；拉索弯曲刚度与锚固边界条件引起的索形与标准悬链线形的偏差较小，对索力计算精度的影响可以忽略不计；当拉索自振振幅小于R/4时，三维扫描仍能精确测量拉索的索形；在多种索形偏差的叠加下，所提出的索力计算方法能够实现数值计算的最优估计。对比索形法和被精确标定的千斤顶的测试结果表明，索形法的索力测量值与千斤顶测量值吻合，最大偏差为0.9%，证明了该方法具有较高的索力测量精度；与频率法对比结果表明，所提出方法的数据采集效率提高了8倍，并且具有自动化程度高、测量风险低、测量结果可靠性强等优点。     

悬索桥主缆求解虚拟梁法的改进

对悬索桥主缆求解的虚拟梁法进行了改进,证明了虚拟梁法在竖向荷载作用下主缆上的任意位置均适用,不必在吊杆处断开;推导了基于虚拟梁法的新形式相容方程,以建立主缆任意2个连续状态之间的联系;利用多点支承连续梁的求解方法,给出了加劲梁的活载挠度方程。通过建立以上非线性方程组,不仅可以求解主缆的成桥线形,而且还可以求解活载作用下悬索桥的挠度。通过算例的结果对比,说明了程序的准确性和适用性。     

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥钢梁设计

武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥为双塔三索面钢桁梁斜拉桥,首次采用了3片主桁、三索面的结构形式.该桥设计中研究确定了铁路多线荷载加载等新技术.介绍该桥钢梁的设计要点、结构设计及主要专题研究项目.     

矮塔斜拉桥索梁活载比的特性研究

索梁活载比是针对新桥型——矮塔斜拉桥提出的一个概念。为了进一步明确其力学特征,研究了索梁活载比与支承条件、主梁惯距、拉索倾角和面积等设计参数的关系,并详细讨论了活载比对矮塔斜拉桥的静力特性影响,即索梁活载比与挠度、弯矩、应力变幅的关系。研究表明,索梁活载比包含了矮塔斜拉桥的塔、梁、索以及支承条件等的主要结构特征,能反映结构特性,可以将其看作矮塔斜拉桥的结构特征参数,有助于认识斜拉体系桥的力学行为,同时有助于概念设计阶段的设计。     

拱桥悬浇扣挂施工中最大悬臂状态下的索力调整

为寻找合龙前的最合理扣索索力,将最优化理论与正装计算运用到拱桥施工至最大悬臂状态下扣索索力的确定与调整中,利用有限元分析软件ANSYS的单元生死和优化功能,编制了拱桥施工过程中的索力优化程序。该优化计算采用1阶分析法,将有约束问题通过添加罚函数转化为无约束问题,以成桥后的拱圈截面控制弯矩最小为目标函数、扣索索力为设计变量,对合龙前的扣索索力逐根调整获得理想成桥内力,并将其应用于实际工程。结果表明,该方法优化效果明显,可有效改善成桥后的拱圈受力,是拱桥施工过程分析的有效工具,具有一定的应用价值。