大跨度悬索桥鞍座顶推研究

鞍座顶推量与顶推时刻对施工过程中桥塔的受力状态影响巨大,是悬索桥所特有的一个施工工况。区别以往采取倒拆分析法模拟悬索桥施工过程中的索鞍顶推,以一座在建主跨600m的悬索桥为例,采用有限元分析软件Midas/Civil利用正装分析方法模拟索鞍顶推过程,同时,提出加劲梁吊装时模拟临时连接的一种简单有效的方法。     

悬索桥鞍座设计位置计算的改进方法

基于对悬索桥主缆和索鞍的几何、力学关系分析,利用索鞍和主缆的几何相容条件建立方程,采用二分法求解方程得到索鞍的设计位置,避免了传统方法采用牛顿-拉斐森法求解八元非线性方程组的复杂计算。该文提出的索鞍位置改进算法精度良好,计算简单,整个计算过程无需任何初值,均可保证求解收敛。     

空间缆索悬索桥水平母线鞍座设计位置的确定

以鞍座理论顶点为顺延悬链线的交点作为定义,针对已有方法引入过多变量等不足,讨论并改进了空间缆索悬索桥塔顶两类鞍座之一的水平母线鞍座设计位置确定问题。基于索鞍设计位置和主缆找形可分离计算的条件,建立了水平母线索鞍的空间位置计算模型;根据几何关系和力学关系,推导了其设计位置确定的十元非线性方程组;给出了求解的迭代格式、求解步骤与雅可比矩阵;采用直线切线法确定迭代初值,明确鞍座中心位于过该中心铅垂线分别与过理论顶点两切线的交点之下方的约束条件。最后给出了水平母线索鞍设计位置确定的算例。算例表明:该文方法能确保水平母线索鞍设计位置的迭代计算快速收敛于真实值。     

悬索桥扁平钢箱梁顶推施工受力分析

某3跨地锚式悬索桥加劲梁为扁平钢箱梁,钢箱梁跨径组成为(40+430+40)m,采用多点临时墩顶推施工。为了确保钢箱梁在顶推施工过程中结构安全,建立有限元计算模型对顶推施工过程进行整体和局部受力分析。计算结果表明临时墩支点高程设置形式、滑道支承形式和横向偏位等对钢箱梁受力影响较大。根据计算结果提出了钢箱梁顶推施工过程线形控制、临时墩反力控制及局部应力施工控制等参数以及相应控制措施。实际顶推施工结果表明钢箱梁受力及线形控制较好。     

连续梁顶推导梁合理参数的确定方法

根据顶推连续梁通常具有等截面、等跨(或中间跨采用等跨径、边跨采用较小跨径)的特征,应用以一次落架思想和力法建立的三弯矩方程组,利用数列及其极限,将顶推分2个阶段推得了顶推中连续梁中间各支点弯矩的解析表达式,借此讨论并揭示了顶推中连续梁中间各支点弯矩值随该连续梁两端支承处弯矩和主梁恒载集度的变化规律。根据顶推前端主梁支点弯矩最小的原则,推得了导梁合理长度的计算公式,借助于数值分析得到:导梁抗弯刚度的合理值应为主梁抗弯刚度的0.2倍。进一步给出了导梁参数取合理值时各控制内力的大小。结合实际工程,阐述导梁常用结构形式与设计原则。     

自锚式悬索桥索鞍预偏及顶推控制方法研究

以河南桃花峪黄河大桥为背景,围绕自锚式悬索桥索鞍预偏及顶推控制方法展开研究工作,推导了自锚式悬索桥索鞍预偏量的解析叠代算法并给出了体系转换过程中索鞍顶推原则。针对河南桃花峪黄河大桥,进行了四种索鞍顶推方案的比选,最终推荐方案顶推次数少,塔顶偏位小。     

单主缆悬索桥钢箱梁顶推过程结构力学性能分析

某单主缆地锚式悬索桥加劲钢箱梁采用多点多台步履式顶推施工方案,在顶推过程中,钢箱梁、导梁和临时支墩的变形和受力变化,以及墩顶支撑位置处钢箱梁的局部应力情况应予关注,避免因钢箱梁底板发生局部屈服而影响结构安全和后续顶推工作。文中通过运用有限元软件分别进行整体和局部模拟计算分析,对顶推施工进行合理地指导。监测结果表明,顶推过程中钢箱梁顶推线形与理论计算线形吻合较好,临时结构未出现失稳状况。     

平胜大桥自锚式悬索桥钢箱梁顶推施工

广东佛山市平胜大桥为独塔单跨自锚式四索面悬索桥,以该桥施工实践为背景,介绍公路自锚式悬索桥钢箱梁的顶推施工方法,为今后类似工程的施工提供参考。     

悬索桥鞍座处CFRP主缆抗弯性能研究

首先通过对鞍座处CFRP丝的力学性能分析,建立了CFRP丝弯曲强度计算理论,利用理论公式分析了CFRP丝直径和弯曲半径对弯曲强度的影响,并对CFRP丝临界弯曲半径作出推算;接着对CFRP丝在鞍座处的抗弯性能进行了模型试验研究,实测了3种弯曲半径对应的弯曲极限拉力;最后对理论分析结果和试验实测结果作了对比。研究结果表明:CFRP丝在大跨悬索桥鞍座处的弯曲张拉效率超过90%;CFRP主缆弯曲强度计算值与实测值吻合较好;当弯曲半径一定时,弯曲强度随着CFRP丝直径的增大而线性减少,当CFRP丝直径一定时,弯曲强度随着弯曲半径的增大而非线性增加,CFRP丝临界弯曲半径随着CFRP丝直径的增大而线性增加;CFRP丝在鞍槽上的包角对弯曲极限拉力没有影响。     

悬索桥索塔容许偏位及主索鞍顶推分析

在悬索桥上部结构施工过程中,索塔容许偏位的正确计算以及主索鞍顶推阶段和顶推量的合理确定,事关索塔的受力安全。以四渡河悬索桥为工程背景,分别按索塔截面不出现拉应力和拉应力不超限两种强度条件分析了索塔的容许偏位,且系统地分析了各施工阶段考虑P-Δ效应对索塔容许偏位和不平衡水平力的影响,并提出了主索鞍顶推阶段和顶推量的确定方法,得出了若干结论,对悬索桥的施工控制有直接参考价值。     

钢桁架梁的顶推安装方法

该文结合新江桥工程对顶推法施工进行了简要的分析,介绍了钢桁架梁顶推安装过程中的设备选项、安装检查、顶推施工及安全监控等环节的注意事项。     

悬索桥结构分析中鞍座单元的研究及应用

在悬索桥的有限元计算中往往忽略鞍座对主缆的影响而直接采用成桥理论IP点建模,这种简化会对主缆线形计算带来误差。为提高有限元计算悬索桥主缆线形的精度,提出一种能精确模拟主缆和鞍座约束关系的3节点单元——鞍座单元。采用该单元可基于弹性悬链线的解析解迭代出主缆与鞍座的切点坐标,再根据该单元刚度矩阵元素的含义并利用静力平衡条件直接推导出其切线刚度矩阵。以国内某主跨1 650 m的悬索桥为例,将鞍座单元的切线刚度矩阵引入到该桥有限元整体计算中,计算结果表明,鞍座单元能精确模拟主缆与鞍座的实际情况,将其引入悬索桥的结构计算中能大幅度提高计算精度。     

顶推连续梁顶推阶段钢束设计

本文经公式推导分析，提出顶椎连续梁在顶椎阶段按部分预应力配筋设计及公式。     

悬索桥主缆与鞍座抗滑移安全系数的确定方法

为准确评估主缆与鞍座间的抗滑移安全性,确保多塔悬索桥结构受力安全,对主缆与鞍座间的摩擦抗力特性进行了研究。通过分析索股间微元体的应力-应变关系,建立侧向压力和索股拉力间的微分方程,推导了主缆索股和鞍座侧壁接触面间的侧向压力表达式,并据此建立了主缆与鞍座间的摩擦抗力方程,提出了悬索桥主缆与鞍座之间的抗滑移安全系数确定方法。通过模型试验结果对摩擦抗力方程进行了验证,并对主缆与鞍座抗滑移安全系数的确定方法以及鞍座设计参数对于抗滑移安全系数的影响进行了探讨。结果表明:所提出的摩擦抗力方程能够准确确定鞍槽内设置和不设置竖向摩擦板2种典型情况下主缆与鞍座间的实际摩擦抗力;现有的抗滑移安全系数定义方法物理含义模糊,计算值偏于保守,无法计入鞍座参数优化对提高抗滑移安全性的影响,可能对多塔悬索桥的结构设计造成困扰;所提出的抗滑移安全系数表达式,物理意义明确,便于工程应用,可以作为确定抗滑移安全系数的依据;主缆与鞍槽接触面间的摩擦因数和鞍座结构设计参数是主缆与鞍座间摩擦抗力的重要影响因素,改善鞍座设计参数和设置竖向摩擦板是提高主缆与鞍座抗滑移安全性的有效途径。     

钢桁梁悬索桥的顶推施工方法研究

当跨越山谷的钢桁梁悬索桥架梁时,传统的施工方法具有较大的局限性。对此进行方案比选,提出对施工条件要求较低、适用于钢桁梁悬索桥的顶推施工方法。以某山区悬索桥为例,讨论了顶推方案在应用中的若干细节问题,可为同类桥梁的主梁架设提供参考。     

YDCLD自动连续顶推系统在顶推施工中的应用

重庆万州大桥主桥设计为钢管混凝土桁架连续刚构梁，就位采用单向、多点分散、自动连续顶推施工方法。采用YDCLD自动连续顶推设备、该设备操作、控制简单、速度快，改善了施工中柔性墩的受力状态。     

确定特大悬索桥理想状态的方法与程序系统研究

本文针对悬索桥成桥态构形和受力特点，引入成桥受力性能指标的概念，将悬索桥理想状态划分为成桥状、挂索初态和加颈梁安装等阶段，讨论了确定特大跨悬索桥理想状态的理论和方法，导出了用于计算特大跨悬索桥理想状态的各种公式，实现了计算特大跨悬索桥理论状态的程序系统。     

货物运输时间价值确定方法研究

结合货物运输时间价值特点分析,在货主"理性经济人"假定及其对运输方式选择行为分析基础上,从机会成本角度出发,提出从货主选择行为的机会成本和受益对比以及相应的时间变化这一角度,寻求货物运输时间价值的确定方法,并定性分析特殊货物的时间价值。     

桥梁顶推施力控制

分析了顶推过程中柔性墩的受力,并结合张家界澧水大桥介绍了顶推施力控制方法.