同向回转拉索锚固体系基准圆筒定位法

斜拉桥采用新型同向回转拉索体系,在机理上实现了索塔的无拉应力锚索。为解决同向回转拉索的定位问题,进一步推进技术的实用化,提出拉索的基准圆筒定位法。设想拉索绕过一个与索塔同轴的虚拟圆筒,垂度面与基准圆筒相切,形成一条位置固定的竖直切线,由此构成定位计算的基准。定位以已知设计条件为主控参数和调控目标,根据结构设计特点,选择与主控参数关联性强的待定参数进行调控,设定调控的先后次序,建立参数之间的几何、力学关系,通过循环计算,达到计算结果与控制目标的吻合,从而实现问题的系统化解决。将定位的方法和过程编制为定位计算模块,嵌入拉索设计程序,应用于芜湖长江二桥,结果表明该方法可实现对同向回转拉索的理想定位。

斜拉桥同向回转拉索体系技术创新与工程应用

项目组开发了同向回转拉索系列技术。该技术突破了传统拉索在桥塔锚固的受力机理,以环向受压的方式将拉索的索力传递至桥塔,从机理上避免了索塔锚固区由于受拉而产生的开裂,影响索塔锚固区的耐久性,同向回转拉索技术从根本上解决了混凝土索塔锚固区耐久性的问题。建立了同向回转拉索体系的标准化结构体系,形成了系列化产品。项目技术具有原创性,达到国际领先水平,应用效益显著,推动了斜拉桥的理论研究和技术进步。

同向回转拉索锚固体系斜拉索施工技术

安徽五河定淮淮河特大桥主桥为独塔双索面混合梁斜拉桥,跨径布置为246m+125m,该桥采用钢绞线斜拉索,斜拉索采用同向回转拉索锚固体系,即斜拉索穿过桥面一侧锚具,绕过桥塔后锚回到桥面另一侧锚具,形成同一对编号斜拉索。同向回转拉索锚固体系由钢绞线拉索系统、夹持型大转角鞍座锚索系统及主梁锚拉板锚索系统3部分组成。斜拉索采用三角提升原理安装,利用穿索机推送及卷扬机牵引将主梁一侧的钢绞线送入HDPE外套管中,穿过鞍座后,通过穿索机推送及另外一台卷扬机牵引钢绞线回到主梁另一侧锚固区,钢绞线穿索就位后,采用单股对称张拉法进行斜拉索张拉,张拉到位后进行封锚处理。

芜湖长江公路二桥桥塔锚索系统性能研究

为解决大跨度斜拉桥桥塔塔壁承受斜拉索水平力造成塔壁开裂的问题,以芜湖长江公路二桥为背景,对新型锚索系统——同向回转拉索锚固体系的性能进行研究。同向回转拉索锚固体系为斜拉索穿过桥面一侧锚具,绕过桥塔后锚回到桥面同桩号截面另一侧锚具的锚固形式。采用ANSYS建模,与常规的钢锚梁锚索系统进行对比,分析在正常使用工况和断索工况下的塔柱受力以及经济性。结果表明,同向回转拉索锚固体系可靠,荷载传递合理,混凝土桥塔整体受压。断索工况下对索塔锚固位置没有太明显的影响,断索位置以下的塔柱上压应力略有减小,对桥塔的总体应力水平几乎无影响。同向回转鞍座用钢是钢锚梁的1/4,造价是其1/3。全塔造价对比中,同向回转拉索锚固体系建安费总体下降了7%。

超大跨径柱式塔斜拉桥结构创新与应用

针对斜拉桥存在的结构体系发展相对滞后、实现超大跨径目标尚存在诸多困难的问题,对柱式塔斜拉桥结构进行了创新。以芜湖长江公路二桥为工程依托,提出了超大跨径斜拉桥分肢菱形柱式塔及四索面分体弧底钢箱梁新型结构,研制了同向回转拉索体系、飘浮体系斜拉桥二维阻尼约束体系,形成了超大跨径柱式塔斜拉桥成套技术。通过计算验证超大跨径柱式塔斜拉桥创新结构的可靠性和稳定性,结果表明:分肢菱形柱式塔及四索面分体弧底钢箱梁新型结构提升了整体结构的受力性能,同向回转拉索体系解决了索塔传统锚索开裂难题,二维阻尼约束体系提高了大跨度桥梁的抗风、抗震性能,实现了顺桥向、横桥向振动的协同控制。