大跨度石油管道悬索桥风缆动力性能及优化研究

为了深入分析振型和频率对结构动力性能的影响,以某石油管道悬索桥工程为例,采用Midas Civil有限元软件通过改变风缆的倾角角度、矢跨比、风缆截面面积以及风拉索截面面积等参数,研究了这些参数对桥梁动力特性产生的影响,结果表明风缆倾角角度和风缆截面面积对结构影响最为显著;分析了风缆参数对运营阶段桥梁动力性能的影响,提出了风缆角度取15°～30°、矢跨比取1/15～1/16、风拉索间距10 m～20 m、风缆截面面积取0.85～1倍、风拉索面积取1倍、跨中风拉索长度1 m～3 m的设计参数推荐值范围;运用结构优化理论对某管道悬索桥的风缆进行了优化设计,得到相较原设计的最优参数为0.9倍的风缆截面面积、风拉索间距取10 m、风拉索截面面积不变、跨中风拉索长度取2 m。     

大跨度缆索吊装拱桥拱肋安装线形计算

缆索吊装法是大跨度拱桥最主要的施工方法。在拱肋吊装过程中节段接头由于采用螺栓临时连接而导致的非完全固结、主缆临时施工荷载引起的塔架偏位以及锚索和扣索由温度变化引起的自由伸缩都会对拱肋安装线形产生较大影响。该文采用考虑刚度损失的双单元模型计算方法,可在考虑拱肋节段接头非完全固结情况下较精确计算出拱肋安装线形的修正值;利用缆索和塔架的几何关系,推导出塔架偏位和锚索、扣索由温度变化引起的自由伸缩对安装线形的修正计算公式,计算出塔架偏位和锚索、扣索温度变化对拱肋安装线形的修正值;最后根据提出的考虑各项影响因素的大跨度缆索吊装拱桥拱肋安装线形计算公式计算得到拱肋安装线形。以云南澜沧江特大桥为实例进行验证,成拱线形误差满足规范要求。     

大跨度悬索桥主塔偏位误差控制方法

针对悬索桥成桥后主塔容易发生偏位误差问题,分析了造成主塔偏位的原因是猫道和缆载吊机在空缆状态安装与成桥状态拆除时,对主塔结构偏位影响差异导致主塔无法恢复原位,致使成桥时主塔出现偏位误差,通过提出一种在猫道改挂、缆载吊机安装完成后,在猫道施工平台上施加配重载荷的方法,确保在猫道荷载、缆载吊机荷载和配重荷载共同作用下塔顶的不平衡水平力和偏位为0,以此来控制因为猫道的改挂与拆除、缆载吊机的安装与拆除造成的成桥状态下主塔偏位误差,并对实际已建成悬索桥采用有限元的方法,建模分析了不同阶段的主塔偏位,计算验证了该方法可行。