混凝土斜拉桥换索设计方法研究

受材料性能演化和运营荷载变化的影响,双塔双索面斜拉桥的拉索性能发生改变,进而影响桥梁的正常服役性能。为确保斜拉桥结构安全,及时更换不满足设计要求的拉索非常必要。基于此,文章以蚌埠市解放路淮河大桥为工程背景,基于桥梁斜拉索技术状况调查结果,从斜拉索技术状况、换索设计方案及换索设计要点三方面阐述了双塔双索面斜拉桥的换索设计方法。文章研究成果可为斜拉桥换索工程提供参考。

超长期服役钢斜拉索大桥换索施工监控的研究

钢斜拉桥在超长服役期间后,由于腐蚀和疲劳等原因需要进行换索,各个部件在换索过程中的应力、位移等数值,在外部荷载、施工器械、施工环境等累加因素影响下,实际值易偏离设计值,造成施工安全隐患。基于此,以安徽境内某运营近30年的斜拉索大桥为例,通过对大桥斜拉索更换施工整个过程的施工监控,部署了桥梁换索方案,确定了施工监控内容,通过对换索过程理论与实测对比分析,得到了超长期服役钢斜拉索大桥换索施工监控结果,为进一步保证桥梁换索完成后的实际桥面线形、斜拉索索力等参数满足相关要求提供了参考。

基于WIM的吊杆拱桥不中断交通换索施工安全评估

以某吊杆拱桥为研究对象,基于车辆动态称重系统(WIM)监测数据,建立了适用于该桥不同通行状况的车辆荷载模型。通过有限元数值模拟,分析了桥梁在不中断交通条件下更换吊杆时的受力状态,根据构件的实际抗力计算得到主拱肋、吊杆和钢主梁在极端情况下的安全系数,对不同工况下桥梁换索施工的安全性进行了评估。结果表明:主拱肋对于换索时的通行状况、是否新增纵梁等变化并不敏感,且安全系数均满足要求;吊杆和钢主梁受新增纵梁、通行状况影响较大,需通过新增纵梁加强桥面系的整体性等措施保证施工安全。

斜拉-悬吊体系管桥换索与调索分析

结合某斜拉-悬吊体系管桥换索监测与索力调整的工程实践,在分析换索后全桥结构性能的基础上,阐述管桥索力调整的原则与方法。结合平面杆系有限元模型和索力调整的矩阵方法,采用试算法确定索力调整方案,并监测、分析换索后的管道应力、变形及斜拉索索力。结果表明:对于斜拉-悬吊体系管桥类非线性的超柔性结构,考虑结构大变形的非线性影响,有限元模拟、索力测量和调整等方法具有工程实用性,且调索应以使全桥结构受力更趋合理为目的,调索后管道的线形变化符合要求,换索施工前管桥不合理的受力状态及管道异常线形得到改变。

采用新型临时结构进行斜拉桥换索的可行性分析

针对国内大多数斜拉桥亟需进行斜拉索更换的现状,及现有的斜拉索更换方式无法满足实际工程的需要。结合工程实际提出了一种利用外置钢锚板进行换索的临时索结构,结合实际的换索工程提出了验证此临时索结构可行性的试验技术研究路线并进行了用于实际工程换索的可行性试验研究,获得了钢与混凝土之间的等效静摩擦系数,为后续的改进试验研究提供了方向。新型临时索结构的提出为桥梁的换索工程提供了新的换索思路,增强了换索的技术储备,推动了临时索结构的发展,推广应用后可以产生较大的工程经济效益。In view of the current situation that most cable-stayed bridges in China urgently need cable replacement and the existing cable replacement methods cannot meet the needs of actual projects. Combined with engineering practice, a temporary cable structure for cable replacement using an external steel anchor plate is proposed. Combined with the actual cable replacement project, an experimental technical research route to verify the feasibility of this temporary cable structure is proposed, and feasibility test research for cable replacement in actual projects is carried out. The equivalent static friction coefficient between steel and concrete is obtained, providing a direction for subsequent improved experimental research. The proposal of the new temporary cable structure provides a new cable replacement idea for bridge cable replacement projects, enhances the technical reserve for cable replacement, and promotes the development of temporary cable structures, and can generate greater engineering economic benefits after popularization and application.

基于联合静动力修正模型的斜拉桥换索方案

采用梁格法建立了双主梁有限元模型,以联合静动力法实测结果构造了多目标优化函数,采用非支配排序遗传算法进行求解,对运营多年的某混凝土斜拉桥进行了模型修正。基于此,对该桥梁进行了换索的敏感性分析,并通过对多种换索方案进行比较,确立了最优的换索方案。研究结果表明:模型修正后的静力位移和自振频率计算值与实测值吻合较好,能更好地反映出结构实际工作状态;对平行钢丝斜拉索斜拉桥,混凝土主梁下缘拉应力超限是首要考虑的问题,换索存在较大风险,换索前需采用必要的加固措施。

长寿长江大桥加固及换索EPC总承包项目启动

近日,由招商交科桥梁加固院承担的长寿长江大桥加固及换索EPC总承包项目正式启动。长寿长江大桥位于重庆市东部,连接涪陵、万州、云阳等三峡库区腹心地带,大桥主桥为双塔、平行双索面,主梁全漂浮的预应力混凝土钢索斜拉桥,全长1.2 km,跨径布置为207 m+460 m+207 m,双向4车道,桥面宽20.5 m,跨长江连接长寿城区与江南镇。北岸引道连接319国道,南岸引道连接滨江大道。大桥于2009年3月31日建成通车,至今已经运行14年。

斜拉桥换索施工工艺分析

为充分发挥斜拉桥结构轻巧、施工方便、节约材料的特点,避免锈蚀影响桥梁结构的稳定性。本文重点对斜拉桥换索施工工艺展开分析。研究表明,在斜拉桥换索施工过程中,要先确定换索的顺序,这既是前提也是基础,同时应了解并掌握换索的施工工艺,以此来保证质量达标。同时,斜拉桥换索施工比较复杂,为避免发生安全事故,要对整个换索施工严格控制。

对斜拉桥换索工程的思考

目前斜拉索的设计使用年限在30年左右,一般斜拉桥在其生命周期内需进行多次换索,而斜拉桥的换索工程是一项很复杂的过程,需要一定的理论作为指导和参考。因此文中对斜拉桥换索的原因和换索的目的进行了详细的阐述,然后通过总结换索设计常规做法及其不足提出了换索设计的新思路。最后,对斜拉桥换索工程提出了一些建议和有待研究的一些问题。

斜拉桥换索施工监控技术探讨

斜拉桥由于多因素的影响,致使部分斜拉桥运营一段时间后需要全部或部分更换斜拉索。结合犍为岷江大桥换索工程,探讨斜拉桥换索施工监控中的技术问题。采用平面杆件有限元分析方法进行了结构换索前的状态模拟,介绍了理论计算、索力监控测量、换索方法及施工过程监控。从该桥的监控实践来看对一点多索的斜拉桥换索主要监控索力和线形。

密索体系地锚式斜拉桥组合式换索顺序研究

为研究地锚式斜拉桥合理的换索施工顺序,结合某换索工程实例,建立该桥有限元杆系模型并进行数值计算。结合5种换索工况,讨论不同工况下换索顺序和换索数目对索力重分布及主梁、主塔线形的影响,由此提出一种安全、有序且高效的组合式换索方案。结果表明:地锚的存在大幅提高了换索时边跨拉索的安全性,中跨长索的更换对结构影响较大,根据拉索长短采用不同的换索顺序组合可以提高换索效率。

斜拉桥换索过程中旧索旋转问题研究

为解决斜拉桥换索过程中出现的旧索旋转问题,用有限元软件ABAQUS中的实体单元对斜拉索受力状况进行模拟,并对摩擦力矩进行数值计算,由张拉力、转矩与摩擦力矩之间的关系得出斜拉索发生旋转的千斤顶张拉力临界值.对某工程换索实例中的YS24a号斜拉索进行分析,结果表明,用ABAQUS模拟和计算的结果与实际情况基本一致,对卸索中的斜拉索旋转起到预判作用,避免施工过程中斜拉索突然旋转对人员和设备造成损伤,并对此提出相应的防范措施.

自锚式悬索与斜拉组合体系桥梁换索模型试验研究

以某独塔双索面自锚式悬索与斜拉组合体系桥梁为对象,建立换索试验模型,分析了自锚式悬索与斜拉组合体系桥梁在更换斜拉索过程中的力学行为、几何变形特征及结构的安全性。验证了换索工程的可行性。有针对性地指出了换索时应注意的问题,为实桥换索的实施提供必要的技术支持。

参数增量变化分析在斜拉桥换索施工控制中的应用

斜拉桥换索施工控制需要在整个施工过程中对索力、主梁标高、主梁和桥塔应力等参数进行控制，通过建模计算分析，将参数增量变化分析方法运用于皎平渡斜拉桥换索工程实践中。结果表明，换索后斜拉索实测和设计索力误差控制在3％以内；主梁标高变化最大值为4～5mm，经过换索桥面线形有所优化。参数增量变化分析法可用于混凝土斜拉桥换索工程施工控制。

BP神经网络法在斜拉桥换索施工控制中的应用研究

运用神经网络理论,结合一座双塔三跨混凝土斜拉桥换索施工过程,对斜拉桥换索过程索力和主梁标高进行预测研究。运用平面杆系有限元理论计算出施工状态的理论索力和理论标高,再通过数值计算软件MATLAB7.1建立神经网络仿真模型得出各施工阶段的索力和标高预测值,为具体的换索工程提供参考。通过对比该斜拉桥换索过程中索力及主梁控制点标高的计算值和实测值可知,预测数据与目标数据相近,变化趋势一致,验证了BP神经网络在换索施工控制中进行参数预测的可行性。

美国卢凌赫尔鲍格斯斜拉桥的评估与换索方案

美国路易斯安那州卢凌市赫尔鲍格斯大桥于1983年10月5日建成通车,时为跨越密西西比河的第一座斜拉桥。该桥很多拉索的聚乙烯保护层在施工和运营期间出现破损。已往的维修工作都试图弥补拉索保护层的缺陷,但大多数未能奏效,没有起到对主承拉构件的保护作用。在72根拉索中,有39根急需维修。为了解决这些问题,并且保证桥梁结构的整体性,通过费用分析,对维修和换索方案进行了评估,最后决定更换全部拉索。更换全部72根索的方案在北美属于首例,最终的换索方案在很大程度上受到了原锚位几何形状的制约。新索的设计寿命是75年,并且在防腐及减振方面融入了最先进的技术。该桥是重要的区域性连接通道,也是发生飓风时的疏散路线。为了尽量避免对公众和商业带来不便,作为这一项目不可缺少的内容,进行了换索期间保持交通畅通的设计。

济南黄河公路大桥主桥换索过程的索力监测

介绍了济南黄河公路大桥主桥换索过程中的索力监测方法、内容及部分结果。

卡尔曼滤波法在斜拉桥换索中的应用

由于斜拉索锈蚀、锚具松脱、混凝土的收缩徐变以及施工、养护等原因,许多20世纪修建的混凝土斜拉桥面临换索问题。以前的斜拉桥换索施工控制方法很难对斜拉桥索力及主梁标高进行有效的控制。笔者结合皎平渡斜拉桥换索工程,运用卡尔曼滤波法对斜拉桥换索进行施工控制,结果表明应用此法换索后的混凝土斜拉桥换索后总索力与设计合理总索力差2 926 kN,控制在3%以内,主梁标高与设计标高最大处差5 mm,满足桥梁施工控制的要求,换索后桥面线形有所优化。因此卡尔曼滤波法可用于混凝土斜拉桥换索工程的施工控制。

广东九江大桥换索技术

介绍了广东九江大桥 (斜拉桥 )的拉索病害调查、新索设计、换索施工工艺、调索方案比选及计算、调索工艺等。该桥在国内首次实现了在不中断交通的情况下完成换索 ,成功地实现了部分调索。对类似的换索工程 。

西樵大桥换索工程施工监控技术研究

该文结合西樵大桥换索工程,探讨了斜拉桥换索过程中的施工监控技术,采用平面杆系有限元方法模拟了全桥换索前的受力状态和换索施工过程,确定了换索施工的控制工况并据此提出了主梁挠度、应力和索力的控制指标。介绍了施工监测系统的组成并给出了主要的实测数据,实测的数据与计算值吻合较好,换索过程中结构安全是有保证的。