基于主索鞍滑动副结构简化的悬索桥主缆系统施工

为降低悬索桥施工难度,提高施工效率,以某跨江公路大桥为例,重点对三塔悬索桥所面临的中塔顶鞍座中主缆滑移展开分析,提出刚柔得当以及借助索鞍鞍槽限制主缆索股滑移的优化思路,进而对主索鞍、散索鞍结构简化及主缆索架设施工等问题进行深入研究。实践结果表明,所提优化思路及改进的施工工艺效果良好,可为三塔悬索桥主缆系统设计及施工提供参考借鉴。

主索鞍位移滑动副结构模型试验研究

为选择更适合的主索鞍位移滑动副材料,以燕矶长江大桥为背景开展试验研究。参照该桥主索鞍位移滑动副的构造和边界条件,制作钢-不锈钢、无储脂坑的聚四氟乙烯(PTFE)板-不锈钢、有储脂坑的PTFE板-不锈钢和改性聚甲醛(POM)减摩层板-不锈钢4组滑动副材料短尺寸滑块,通过顶推试验测试4组滑块的滑动摩擦系数和结构强度,再优选2组滑动副材料制作长尺寸滑块,观察顶推试验后滑块的变形和破坏情况并进行比选。结果表明:4组短尺寸滑块在良好润滑条件下的滑动摩擦系数分别为0.083、0.017、0.013和0.018,PTFE板-不锈钢滑块在试验后均发生了塑性变形,屈服强度均低于13.59 MPa,改性POM减摩层板-不锈钢和钢-不锈钢滑块的结构强度显著大于PTFE板-不锈钢滑块;优选有储脂坑的PTFE板-不锈钢和改性POM减摩层板-不锈钢进行长尺寸滑块试验,试验后有储脂坑的PTFE板-不锈钢滑块顶推力逐次增大,变形明显,改性POM减摩层板-不锈钢滑块的表面无变形,无破坏;改性POM减摩层板-不锈钢滑块的滑动摩擦系数与PTFE板-不锈钢滑块接近,结构强度显著大于PTFE板-不锈钢滑块,为推荐的位移滑动副材料。

主索鞍薄隔板与铸钢窄间距自动化焊接技术研究

传统的悬索桥主索鞍隔板与铸钢本体的焊接为窄间距焊接,通常采用人工断续焊接,由于隔板空间狭窄,焊接操作难度大,焊缝质量不易保证,焊缝外观成型差。通过采用专用焊接设备的窄间距焊枪进行主索鞍薄隔板与铸钢本体的自动化断续和连续焊接试验,在控制焊接变形的情况下,有效地保证了焊缝质量和焊缝成形外观,为后续主索鞍薄板与铸钢的自动化焊接提供了有效的技术支撑。尤其是薄隔板与铸钢件窄间距内的连续焊缝的焊接,进一步提高了主索鞍产品结构的稳定性和可靠性。

亭子口30 t金属缆索起重机主索拆除方案

介绍亭子口枢纽站30 t金属缆索起重机主索拆除施工技术。着重从方案确定、施工准备、辅助设施设置、主索拆除等方面,介绍30 t金属缆索起重机主索拆除过程的重点及难点,供广大水电同仁参考。

五峰山长江大桥三块式主索鞍设计、制造与施工

连镇铁路五峰山长江大桥主桥为主跨1092 m公铁两用钢桁梁悬索桥,大桥设2根直径1.3 m的主缆,主索鞍是实现主缆传力过渡的重要构件。主索鞍受力达7.06×10^(5)kN,设计采用双纵肋传力、铸焊结合、纵向三块式结构,上部鞍槽采用ZG270-480H铸钢铸造、下部鞍体采用Q345R钢板焊接,鞍体纵向长9.12 m(下部)、横向宽4.04 m、高4.30 m,单块鞍体重120 t,主索鞍顶推复位滑移系统采用格栅+不锈钢滑板+四氟板装置。主索鞍结构设计计算分析表明:结构应力在容许范围内,结构受力安全。主索鞍由2个厂家制造,分别采用鞍槽朝下、鞍槽朝上2种铸造方位方案,成型采用组芯造型及双层浇道、双浇口浇铸系统、底注式浇铸的铸造工艺方案;鞍体焊接顺序总体由内向外,以二氧化碳气体保护焊为主;鞍体制造机加工采用单块单独机加工和3块整体机加工2种方案。主索鞍在工厂内制造后分块运到施工现场,由塔顶门架依次将边跨侧、中间、主跨侧鞍体吊至塔顶后纵移到位,利用高强度螺栓连接成整体,经多次顶推后顺利到达设计成桥位置。

大跨度悬索桥主索鞍设计

根据《公路悬索桥设计规范》(JTG/T D65-05-2015),当承缆槽宽度大于700mm时,主索鞍宜按双纵肋设计。本项目为主跨920m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,根据主缆索股排列,本桥承缆槽宽度为775mm,与规范值接近。本文针对单纵肋和双纵肋主索鞍的结构形式、受力特点及制造工艺,拟定主索鞍构造,并进行精细化有限元计算分析,对比两种形式索鞍的内力状态,为今后类似桥梁主索鞍的设计提供借鉴。

大跨度平移式缆索起重机主索悬空安装拆除关键技术

缆索起重机缆机(以下简称“缆机”)横跨大江峡谷两岸,其绳索系统安拆是一项复杂、安全风险极高的作业项目。乌东德大坝两岸安装了3台平移式缆机,缆机安装时轴线位置金沙江尚未截流,缆机拆除时因大坝为双曲拱坝、主索不能完全落至坝面,故主索安拆均在大坝上游面悬空进行,悬空作业安全风险高、不可控因素多,给缆机安拆工作造成极大难度。大跨度缆机主索悬空安拆关键技术的研究解决了此项难题,确保了乌东德平移式缆机安全高效安装拆除。

管道悬索跨越的主索下料和安装

贵州开磷矿浆管道的丁家田跨越采用悬索跨越结构,按设计要求,主索锚固墩必须置于未风化岩层中,因工程地质条件不满足设计要求,主索锚固墩须向山体内部移位。文章阐述了主索锚固墩移位后,主索线形的确定方法、主索的下料计算以及施工工艺等内容。采用该方法进行计算和施工,主索挠度符合设计要求,保证了施工质量。

大型悬索跨越主索加固施工及主索下料长度的确定

油气集输管道在跨越冲沟、大中型河流时常采用悬索跨越方式,主索锚固原来多采用钢丝绳卡固定, 目前多改为锚固头灌注合金方式。尤其在进行更换及增设主索时要求新索与旧索共同受力,因新旧主索弹性系数不同且非常数,受力属超静定系统,新增主索挠度要求与原索相同以增强观感性,上述因素给主索下料长度准确性提出了更高的要求。文章以长庆油田靖咸输油管道清峪河跨越改造加固工程为例,对主索下料长度的确定进行探讨,介绍了以钢丝绳预拉伸参数值采用最小二乘法术得弹性系数、以悬链线方程进行下料计算的方法以及主索架设的施工工艺。

管道悬索跨越主索施工技术

长输管道经过河流、山谷、冲沟常采用悬索跨越结构,跨越主索承载力大,受力属于超静定系统,主索挠度影响管道的安全平稳运行,成为施工的重点。本文结合贵州开磷矿浆管道的施工,介绍了悬索跨越的结构形式、主索线形的确定、主索的下料计算以及施工工艺等方面内容,通过此方法,主索挠度符合设计要求,保证了工程质量。

缆索吊装主索系统的受力分析算法与工作性能

针对已有计算方法的不足,提出了一种大跨度缆索吊装主索系统受力分析的较精确有限元算法。该法应用小应变弹性悬链线单元、CR(随转坐标系)列式法梁单元,考虑主索(即承重索)在索鞍处的切点变化和索鞍的自由转动,用几何非线性有限元方法,得到了跑车及吊重顺桥向移动过程中主索的几何参数、内力及其变化规律,用迭代方法得到缆索吊装主索系统的架设参数。结果表明:①大跨度缆索吊装主索系统最不利工况均发生在跑车及吊重这一移动荷载处于主索跨中70%的跨径的区段内,此时,牵引索和起重索对主索的结构作用很小,可以假设牵引索和起重索对主索的结构作用为0;②主索索鞍转动对主索系统的受力分析结果和架设参数计算结果的影响不可忽略。南宁永和大桥缆索吊装主索系统试吊试验过程分析结果及其与实测数据对比表明,该法具有较高的精度。

柔性吊桥设计理论及其应用研究Ⅲ.简易柔性悬索桥主索张力的研究

在简易柔性悬索桥桥型几何模型分析的基础上 ,对主索张力及其计算误差进行分析研究 .探讨典型桥及其变型桥主索张力的计算方法 。

考虑浮桥横向变形的横张纲锚定主索计算分析

主索张力是浮桥横张纲锚定计算的主要内容 ,传统计算理论考虑浮桥横向是绝对刚性的。在实际情况中 ,浮桥在水流阻力的横向作用下产生弹性变形 ,导致横张纲锚定系统内的受力重新分配。建立基于弹性变形理论分析横张纲锚定系统的内力变化规律的公式 ,并通过具体算例分析多种工况条件 ,为解决此类问题提供了有益的手段。

悬索桥施工期间主索鞍顶推优化方案研究

悬索桥在主梁安装施工过程中,中、边跨主缆力持续变化,导致主索鞍需要频繁顶推调整位置,主索鞍顶推方案的优化是悬索桥主梁架设技术微革新的重要内容之一。该文以某跨长江悬索桥为工程背景,以索塔容许偏位作为控制参数,通过比较分析主索鞍不同顶推方案的差异,在容许偏位范围内确定了最优化的主索鞍顶推时机和顶推量,减少了主索鞍顶推对施工的影响,同时确保了施工过程中索塔的安全性和稳定性。

抵母河特大桥主索鞍设计

主索鞍是设置在主塔顶端、承受缆索的竖向压力、并将该压力均匀地传递到主塔上、使缆索在塔顶能够平缓过渡的关键受力构件。它工作是否正常,直接关系到桥梁的安全和寿命。根据以往大跨悬索桥的设计经验,对贵州省毕都高速公路抵母河特大桥主索鞍设计进行了探讨。通过传统手工简化计算和有限元计算,对主索鞍进行了受力分析。

刘家峡大桥主索鞍顶推及桥塔性能研究

以刘家峡大桥施工监控为工程背景,通过有限元模型分析,对施工过程中桥塔索鞍顶推问题进行了研究。针对该桥首次采用的大直径钢管混凝土桥塔,采用偏安全的简化计算方法,利用大量理论与实测数据,在考虑冬季施工日温差很大的不利条件下,优化选择了最佳索鞍顶推时机与顶推量,为索鞍的准确定位提供了理论依据。成桥后桥塔向边跨有微小偏位,证明了该结果有利于运营阶段的受力。研究成果指导了刘家峡大桥施工。

悬索桥主索鞍可控状态自由滑移控制

基于主索鞍偏量的分阶段多次顶推控制方式存在实施难的问题,提出主索鞍可控状态下自由滑移控制方法,即主索鞍在加劲梁吊装和二期恒载施工过程中可自由滑移,阐述该控制方法的步骤及优点。以沪蓉西国道湖北段四渡河大桥为工程背景,由实测桥塔偏位及主索鞍滑移量得出其变化规律,由实测桥塔偏位和索鞍偏量与理论计算的索鞍偏量之间的关系,说明可以按照主索鞍相对于索鞍初始位置的绝对距离等于索鞍累计滑移量与桥塔偏位之和对主索鞍滑移进行控制分析。实践表明该方法控制效果良好。

水文缆道主索加载垂度影响因素分析

介绍了水文缆道主索垂度的一般概念,分析了空载垂度变化对主索及循环系统的影响及影响加载垂度的主要因素。结果表明:水文缆道主索的空载垂度是外力不变条件下影响加载垂度变化的主要因素,其大小对水文缆道安全和运行状况有着直接影响;选择空载垂度作为水文缆道的设计垂度不但直观,而且有利于水文缆道的安全和使用;为保证水文缆道施工与运行的安全,建议设计人员根据相应构件的安全要求给出主索空载垂度的允许变化范围。

山区超高索塔主索鞍吊装施工关键技术

赤水河红军大桥为主跨1200 m悬索桥,主索鞍由2个半鞍体组成,单件重40.6 t,须安装在243.5 m高的塔顶主索鞍室内。为解决山区超高索塔主索鞍吊装难度大、风险高的难题,主索鞍采用“塔顶门架+卷扬机+行走小车”的方式吊装。实施前,采用Midas/Civil有限元软件对索塔门架进行仿真分析,并进行荷载试验,以确保门架结构稳定安全。实际施工表明,门架结构性能满足施工要求,吊装方法和施工措施合理,主索鞍安装质量满足设计和规范要求。

铸焊式主索鞍焊接工艺分析及数值模拟

基于SYSWELD模拟,针对大型主索鞍鞍头与座体的对接焊缝,分析了材料焊接性,模拟了一定热输入条件下的焊接温度场、焊缝及热影响区的组织分布。模拟表明:热输入越大,焊缝及热影响区经800~500℃冷却所需时间越长,较硬脆的马氏体、贝氏体组织含量越少,而韧塑性较好的铁素体+珠光体的组织含量越多。该研究给出了铸焊式主索鞍较合理的焊接工艺方案,为大型铸焊式主索鞍的焊接生产提供了设计思路,对降低生产成本、提高产品质量具有重要应用价值。