无辅助墩的大边中跨比三塔PC斜拉桥结构刚度研究

为了解决无辅助墩、大边中跨比三塔PC斜拉桥结构刚度较小的问题,以西江特大桥为背景,分别选用设置辅助墩、优化结构体系、提高索塔高度、增大主梁和斜拉索刚度、加劲索体系等5种常用提高三塔斜拉桥结构刚度的方法,进行参数敏感性分析,同时结合防洪、通航、船撞和旧桥桥位等因素,综合选取有针对性的提高结构刚度措施。结果表明在边跨设置一个辅助墩对结构刚度和受力有明显的改善,但在边跨设置辅助墩受西江大堤、新旧桥墩位对齐和阻水比等的影响,不建议采用辅助墩方案提高桥梁刚度。在中塔两侧设置辅助索对边跨主梁挠度及应力改善不明显,在边塔两侧设置辅助索对主梁挠度和应力改善明显;采用中塔固结、边塔半漂浮约束体系能够有效抑制塔顶挠度,减少索塔根部弯矩效应值,提高结构刚度,中塔固结对主梁悬臂浇注施工也提高了有利条件;采用提高索塔高度仅能减少主梁挠度,对主梁应力影响有限,同时索塔提高将会带来成本的快速增长,增加施工难度,不建议采用提高索塔高度的方案。采用带翼缘板DP断面比常规DP断面受力更为合理,能够以较小代价,有效提高斜拉桥整体刚度。因此,推荐采用边塔两侧设置两对辅助索,带翼缘板DP断面主梁,中塔固结、边塔半漂浮约束体系的方案。

辅助墩加固公路空心板简支梁的应用

针对空心板梁端头裂缝导致的梁体抗剪强度降低,以某高速公路桥简支梁其中一跨为例,介绍了辅助墩加固的结构形式和施工方法,并对加固后的空心板梁裂缝进行了持续监测。结果表明:辅助墩加固空心板简支梁可有效限制梁的裂缝发展,提高桥梁上部结构的承载能力。加固后,应对辅助墩定期进行维护保养,避免因支座脱空而导致加固系统失效。

常泰长江大桥主航道桥辅助墩钢桁梁拼装支架设计研究

常泰长江大桥主航道桥为采用142+490+1 176+490+142=2 440m的双层斜拉桥,辅助墩高61.32m,为变截面八边形墩柱,墩顶存梁+滑梁,拼装支架设计难度大。详细介绍了支架设计过程中的技术难点,提出对拉钢绞线钢棒锚固块、柱顶灌混凝土、加大隔板等多重抗拉措施,解决了钢绞线约束不同对支架和拉杆横梁受力影响不同的问题。同时,比选了扶墙型号及埋件,并对支架上方拼装钢桁梁的下弦杆受力进行局部分析,提出新加短隔板的维稳措施。

辅助墩更换拉压支撑座工艺设计研究

文章围绕辅助墩更换拉压支撑座工艺要点进行阐述,首先简要概述了案例桥梁的基本情况,而后重点介绍更换拉压支撑座工艺方案,并从操作流程、更换操作工艺要点、滑动平台设计、旧支撑座拆除以及新支撑座安装等方面,深入分析了该支撑座更换操作的相关工艺设计要点,对辅助墩更换拉压支撑座工艺设计与技术实施,具有一定的工程应用参考价值。

辅助墩对大跨度高低塔PC斜拉桥的受力影响分析

通过分析辅助墩对荆州长江公路大桥南汊通航孔主桥的受力影响,探讨了辅助墩与高低塔斜拉桥结构受力的关系,分析了辅助墩设置的最佳位置,并提出了不设置辅助墩所面临的问题及相应的解决办法,可为同类斜拉桥的结构分析、设计提供参考。

港珠澳大桥九洲航道桥辅助墩支点顶升受力分析

港珠澳大桥九洲航道桥为主跨268m双塔单索面钢-混组合梁斜拉桥,辅助墩负弯矩区主梁采用支点顶升法施工。为研究该桥辅助墩支点顶升及回落施工对结构受力的影响,采用MIDAS Civil软件建立全桥空间有限元模型,分析顶升施工全过程中桥塔、主梁、斜拉索的受力。结果表明:顶升施工中桥塔、主梁变形较大,顶升回落后其变形基本恢复至顶升前状态;顶升施工中塔梁固结段位置处桥塔结构应力变化显著,桥面板后叠合区域的钢梁结构应力变化较为明显;顶升后斜拉索索力出现较大幅度的降低,顶升回落后斜拉索索力基本与顶升前索力相一致;支点顶升法能够有效地改善负弯矩区桥面板的受力情况,对负弯矩区施加预应力的效果明显。

辅助墩对多塔斜拉桥力学行为的影响

为改善多塔斜拉桥受力性能,在边跨设置辅助墩,采用有限元法分析辅助墩对多塔斜拉桥力学行为的影响,讨论辅助墩对不同结构布置的四塔斜拉桥的静力行为的影响。结果表明,设置边跨辅助墩能在一定程度上降低多塔斜拉桥的塔顶水平位移、跨中挠度、跨中弯矩和塔根弯矩,对提高结构刚度有一定效果;对已采取其它加劲措施的四塔斜拉桥,设置边跨辅助墩有利于进一步提高结构整体刚度。

大跨度斜拉桥耗能型辅助墩抗震性能试验研究

结构损伤控制概念是指通过容易替换的牺牲构件在地震中发生塑性变形耗散地震能量,同时主要构件保持弹性或发生轻微的损伤.针对大跨度斜拉桥的抗震性能主要依靠结构体系的特点,提出了通过牺牲辅助墩耗散地震能量,从而减轻主塔损伤的控制策略.为了研究辅助墩的抗震性能,对3个大比例的钢筋混凝土空心矩形截面模型进行拟静力试验.第一个试件是原设计的单柱墩,另外两个试件是双柱墩,墩柱之间通过耗能构件剪切型连杆或屈曲约束支撑连接.对反复荷载作用下试件的破坏形态、滞回曲线、位移延性和耗能能力、骨架曲线及刚度退化、耗能构件的变形能力等作了对比分析.结果表明,与单柱墩相比,耗能构件增加了双柱墩的刚度和强度,能够提高双柱墩的抗震性能.

采用耗能辅助墩的超大跨斜拉桥顺桥向地震损伤控制

采用Park损伤指数、曲率延性系数和应力需求能力比等指标作为结构的地震破坏判别准则;提出以辅助墩作为牺牲耗能构件的损伤控制新策略,其核心思想为通过辅助墩传递更多主梁惯性力和消耗更多地震输入能,以减小斜拉桥主塔的地震损伤,防止桥梁倒塌;以一座试设计的主跨1 400 m斜拉桥为例,在极端地震(峰值地面加速度为1.0g)作用下,对原辅助墩的替代等效弹簧的参数及重新设计辅助墩的损伤控制进行分析。结果表明:所提损伤控制策略具有有效性和可行性,可满足试设计斜拉桥的整体损伤控制目标。

辅助墩对大跨度铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响

为研究辅助墩对铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响,以主跨828m的某单线铁路悬索桥方案为工程背景,建立了有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对比研究了辅助墩对铁路悬索桥地震响应的影响。通过车-桥耦合振动分析,比较了不同位置辅助墩对桥梁和列车动态响应的影响。结果表明:设置辅助墩后,加劲梁的竖向地震反应明显减小,而桥塔的地震响应增大;车辆通过桥梁时,设置辅助墩后梁端竖向转角、车辆竖向加速度和轮重减载率均减小;当辅助墩位置向梁端移动时,梁端竖向转角、车辆竖向加速度及轮重减载率均逐渐减小,车辆响应对辅助墩纵向位置的变化不敏感。

辅助墩位置对索辅梁桥结构效应的影响

以重庆东水门长江大桥为研究对象,采用Midas Civil大型桥梁分析软件进行建模,研究辅助墩位置的变化对新型索辅梁桥成桥状态的主塔、牛腿处下弦杆、主梁的影响。计算结果表明,增加辅助墩后,索辅梁桥的主塔塔底弯矩、塔顶纵向位移、主梁跨中轴力、跨中挠度都有所减小,牛腿处下弦杆的弯矩增大。

采用新型辅助墩的超大跨斜拉桥顺桥向损伤控制新体系研究

以一座试设计斜拉桥为例,采用动力弹塑性时程分析并以Park损伤指数、位移作为评价指标,研究采用辅助墩的斜拉桥顺桥向结构体系的抗震性能,并探讨不同型式桥墩对其抗震性能和损伤控制效果的影响。结果表明:采用新型辅助墩的超大跨斜拉桥顺桥向结构体系具有更好的抗震性能和损伤控制效果,且具有分层耗能机制,即附加的耗能构件可有效减缓辅助墩的地震损伤,辅助墩又可有效减缓主塔的地震损伤;附有剪切连杆的新型桥墩的抗震性能优于传统型桥墩,剪切连杆不仅可提高桥墩的刚度,而且可有效减小其地震损伤,起附加耗能作用。

辅助墩对混合梁斜拉桥列车走形性影响分析

为探讨辅助墩的改变对钢混结合刚度及整桥列车走形性的影响。以某混合梁斜拉桥为例,根据弹性系统动力学总势能不变原理及行成矩阵的"对号入座"法则,建立车桥振动方程及分析模型。研究结果表明:辅助墩的改变对主梁竖向刚度影响较大,对列车各响应影响不明显,对钢混结合位置疲劳性能有着较为显著的影响,在设计时应予以重视。

辅助墩的设置对斜拉桥内力的影响分析

以一座三跨(80m+180m+80m)预应力混凝土斜拉桥为工程背景,对有关辅助墩设置的三个计算模型的结果进行了对比,探讨了辅助墩与斜拉桥结构内力的关系,分析了辅助墩设置的合理位置。

辅助墩对预应力混凝土斜拉桥动力特性的影响

基于有限元方法,以南太湖大桥为例,考虑有无辅助墩两种不同的结构形式,通过建立空间动力计算模型对独塔双索面预应力混凝土协作体系斜拉桥进行动力特性计算与分析,以促进预应力混凝土斜拉桥动力特性的研究。

辅助墩布置对组合梁斜拉桥静力性能的影响分析

大跨度组合梁之所以发展慢及建设数量较少,究其原因,随着跨径的增加,主梁活载挠度增大,索塔纵向变形增大,桥梁结构整体刚度下降明显,且变形随着跨径的增大变化不断加剧。为了增加桥梁结构整体刚度,一是增加箱梁高度,在目前桥梁建材条件下(混凝土一般不超过C70,钢材一般不超过Q420),增加箱梁高度这势必带来结构自重的增大,如采用高强混凝土及高强钢材,其造价也会大幅提高;二是增加辅助墩数量,因此研究辅助墩布置对组合梁斜拉桥静力性能的影响就显得十分必要。

辅助墩对无上横梁双直立塔柱斜拉桥的影响

无上横梁双直立塔柱形索塔对斜拉桥的整体刚度有较大影响,尤其是索塔的横向刚度大大削弱。该文以主跨320m的预应力混凝土双塔双索面半漂浮体系斜拉桥为研究对象,采用大型有限元软件Ansys建立空间有限元模型,分3种工况(无辅助墩、增设1对辅助墩、增设2对辅助墩)对其进行了静力和动力特性分析。结果表明:设置边跨辅助墩能在一定程度上降低该体系斜拉桥的塔顶水平位移与主梁挠度,对主梁的振动也起到了一定的约束作用,提高了结构的整体刚度,有利于结构的抗震和抗风稳定性。

辅助墩施工平台设计和施工

结合工程实例对东海大桥辅助墩施工平台进行设计和施工方案编制,从而降低了施工难度,缩短了工期,减少了工程造价并取得了良好的经济效果。

辅助墩对高墩大跨PC斜拉桥的静力影响分析

通过分析辅助墩对重庆涪陵乌江大桥主梁应力、索塔弯矩、主梁竖向变形、拉索应力的影响,探讨了高墩大跨PC斜拉桥的受力与辅助墩的关系,研究表明在合理的位置设置辅助墩能很好地改善结构的受力和变形,并分析了设置辅助墩的最合理位置。