双幅共塔肢斜拉桥施工期空间效应及耦合效应研究

为了研究双幅共塔肢斜拉桥施工期的空间效应及耦合效应,以跨径布置为(3×40+300+3×40)m的双幅共塔肢斜拉桥——埃及罗德法拉格轴线桥为工程背景进行分析,选用梁板模型建立大桥有限元模型,结合现场实测值,研究施工过程中主梁变形、桥塔偏位和斜拉索索力。结果表明:施工中外侧主纵梁变形和斜拉索索力均大于内侧,空间效应显著;外侧主纵梁承受更多荷载,需设额外的安装标高抛高量;施工时双幅桥相互影响,受力、变形高度耦合,一幅桥施工对另一幅桥内侧构件的影响量明显大于外侧;共塔肢斜拉桥的双幅桥施工时,建议保持同步性和对称性,以确保共用的内塔肢受力平衡。

摄乐大桥塔吊扶墙与塔肢临时对撑整体桁架设计

太原市摄乐大桥主桥为(30+2×150+30)m的空间交叉索面异型独塔斜拉桥,人字形桥塔高113.8m,下塔柱为钢筋混凝土结构,中、上塔柱为钢结构。该桥钢塔采用D5200-240塔吊吊装施工,塔吊设置独立的钻孔桩承台基础和1道扶墙,在钢塔两肢间设置3道横向临时对撑。在吊装钢塔时,将塔吊扶墙与第2道塔肢临时对撑设计成整体桁架结构,整体桁架结构主要由桁架基座、框架体、塔吊扶墙杆、连接销、起顶系统五大部分组成。采用MIDAS Civil 2015结构分析软件分别建立框架体和钢塔节段板单元模型,对框架体和塔吊扶墙杆结构受力、钢塔与桁架接触面受力进行计算分析。结果表明,各部位受力均满足规范要求。

赤石特大桥桥塔内倾多塔肢间主动对撑施工技术

汝郴高速公路赤石特大桥主桥为165 m＋3×380 m＋165 m的四塔预应力混凝土双索面斜拉桥，桥塔为双曲线形，桥塔高271．63～299．13 m ，上塔柱由4个内倾塔肢渐变为2个竖直塔肢。为避免施工中塔肢根部的混凝土开裂，对内倾塔肢施加预顶力，设置了对撑结构。对撑结构由2道纵向对撑和3道横向对撑组成，每道对撑均采用2根φ1000mm×16mm螺旋钢管。施工时先安装上横梁支架，待浇注完上塔柱第5，第7，第8，第10节混凝土时，分别安装第1道和第2道横向、纵向对撑，第3道横向对撑，并施加预顶力，安装相关联结系。施加预顶力时，焊接内衬管和外包管使对撑结构成为整体，利用250 t千斤顶施加预顶力。拆除横梁支架的同时，按自上而下的顺序拆除对撑结构。

弧形装饰板与圆弧形塔肢同步施工技术

斜拉桥每个塔柱的中上塔柱为圆弧型、均为单箱单室截面,纵桥向两个塔柱之间通过包含塔梁交接处在内的7道横梁连接,相邻横梁之间设椭圆装饰板。利用液压自爬模向上爬升施工,同节段圆弧、横梁与塔柱一起浇筑方法,直至封顶。

索塔横梁异步施工倾斜塔肢应力与线形控制

为控制某斜拉桥索塔横梁在采用先施工塔肢后施工横梁的异步施工工况下双向倾斜段塔肢的应力和线形,通过在索塔双向倾斜段设置主动横撑、将后施工的横梁采用等效荷载加载至塔肢上并采用Midas Civil有限元软件建模对索塔塔肢及横梁进行全过程施工阶段分析,对塔肢混凝土应力及变形进行控制。结果表明:相关措施可将混凝土拉应力有效控制在1.0MPa以内,变形控制在H/3000以内,不出现变形开裂、扭曲错位等现象。因此合理加载横梁等效荷载、设置主动横撑并采取顶推、锁定、预抬等措施,能有效保证索塔横梁异步施工工况下双向倾斜段塔肢的应力和线形。

黄舣长江大桥H型索塔下塔肢钢绞线对拉系统设计

由于斜拉桥H型索塔下塔肢外倾,当施工到一定高度后,其内侧根部混凝土将产生拉应力。为了防止拉应力超过混凝土抗拉强度值后混凝土将出现破坏裂缝,故通常需要对拉2塔肢以消除该拉应力。以黄舣长江大桥4#高塔为例,介绍H型索塔下塔肢对拉设计的计算思路和要点,其也适用于内倾型塔肢进行钢管桩对撑计算。

梭形多肢桥塔施工关键技术

摩洛哥穆罕默德六世大桥主桥为(183+376+183)m双塔斜拉桥,全曲面梭形混凝土桥塔4个塔肢在两端合并整体,在与基础相连的下塔柱处采用混凝土裙板连接,与主梁采用格构式纵横梁固结体系。桥塔塔肢采用爬模施工,塔梁固结段采用托架施工。桥塔施工过程中,在桥塔中心线设置多功能钢管支架结构,作为布料机平台、施工平台及电梯附着结构;采用大调幅多卡自动爬升模板,运用三角插板实现截面变化,爬模结构内设计可调节斜撑杆件,调节架体结构倾斜角度;下塔柱施工时,节段接缝采用装饰槽,实现裙板装饰花纹效果,在横桥向裙板交汇处设置预应力加强板,实现塔肢和裙板同步施工,并在下塔柱设置对拉结构,控制桥塔线形;塔肢和格构式纵横梁固结段一起浇筑;在上塔柱设置对撑结构,控制桥塔受拉应力。

混合梁斜拉桥A形索塔施工方案比选与优化

为确定混合梁斜拉桥A形索塔的最优施工方案,以某530 m主跨斜拉桥为工程背景,按照索塔塔肢与中横梁同步、异步施工和横撑设置的不同,优选3种索塔施工方案分别建立有限元模型,通过对比分析3种方案下索塔线形和应力,确定索塔最优方案为塔肢与中横梁同步施工且设置6道横撑;分别建立先塔后梁和塔梁同步施工时桥梁施工全过程有限元模型,通过对比两者成桥状态下主梁和索塔应力、斜拉索索力和塔顶位移,论证不对称双悬臂施工下混合梁斜拉桥塔梁同步施工的可行性,结果表明塔梁同步施工对成桥索塔竖向位移的影响较小,但对纵桥向位移的影响较大,应重视并采取相应措施。

常泰长江大桥桥塔空间纵横梁施工控制

常泰长江大桥主航道桥为在建世界最大跨度斜拉桥,首次采用钢-混混合结构空间钻石形桥塔。因桥塔特殊的结构形式和力学行为,在设计阶段对其施工控制方案进行分析,针对施工期可能存在的问题进行优化设计。结果表明:纵横梁施工控制方案对桥塔控制断面内力、塔底反力、纵横梁线形及预应力布置均有影响。区别于传统桥塔下横梁不参与纵向整体受力,该桥塔下横梁(纵梁)通过塔梁节点转动参与主塔纵桥向受力。通过建立桥塔有限元模型,基于设计阶段纵横梁的受力特点提出施工控制措施,最终保证了纵横梁施工期的结构安全,实现了对结构线形的高精度控制。

大型风力发电机塔架弹塑性地震分析

设计了钢管混凝土三肢柱塔架,建立了塔架的有限元模型,并利用SAP2000软件对钢管混凝土三肢柱塔架进行了弹塑性地震分析.通过分析可得:在罕遇地震作用下,钢管混凝土三肢柱塔架大部分的构件处于弹性阶段,仅在顶端和底端有少数构件进入塑性阶段.在地震波作用的后期塔架顶部的位移达1.1 m,稍小于塔架高度的1/50(1.26 m).

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。