外包钢壳混凝土异形索塔及其施工临时支撑研究

斜拉桥外包钢壳混凝土异形索塔结构受力复杂,在施工阶段存在变形和应力过大等问题。为保障该类索塔的施工安全和线形标准,设计了三种支撑方案以减小索塔的应力和变形,并利用有限元法对不同支撑方案的技术性能进行分析。分析结果表明,异形索塔的拱形轴线对塔柱应力和变形影响很大,不同建模方法计算的索塔应力和变形差异较大;三种方案的支撑均可显著减小索塔变形和腔内混凝土拉应力,而四道双管方案对降低施工难度和误差最有效;塔柱变形及混凝土拉应力对风压很敏感,施工时应加强塔柱抗风措施设计。

莲花桥BIM技术应用及异形索塔力学性能研究

利用BIM技术以及参数化设计方法对复杂景观桥梁设计展开研究,基于Rhinoceros软件建立全桥参数化BIM模型,研究了BIM技术在桥梁方案设计,结构优化,设计合理性检查,工程量统计以及辅助出图等方面的应用。同时实现BIM模型与实体有限元软件之间的数据对接,着重分析异形索塔的力学特性。研究表明:BIM技术与参数化设计作为桥梁三维正向设计的基础,在工程设计阶段可有效控制设计误差,提高设计效率及质量。异形索塔力学分析表明:索塔整体受力以受压为主,锚固区由于环向预应力的施加,具有较高的压应力安全储备,各向应力水平均在可控范围之内。为BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用提供了一个有效的技术路线。

异形索塔斜拉桥参数敏感性分析

以索塔为“飞鸽”造型的异形索塔斜拉桥——贵州沿河乌江三桥为工程背景,采用Midas/Civil有限元分析软件建立空间有限元模型对相关设计参数进行敏感性分析,研究主梁自重、斜拉索刚度、施工荷载、斜拉索初张拉力、混凝土收缩徐变等参数变化对索塔应力和偏位,以及主梁线形和索力的影响规律。结果表明:主梁自重、斜拉索初张拉力、混凝土收缩徐变对成桥状态影响较大,为敏感性参数。索塔塔顶变形的敏感参数为主梁自重和收缩徐变,主梁变形和成桥索力的敏感性参数为主梁自重、斜拉索初拉力和收缩徐变,参数变化对索塔截面应力影响较小。

斜拉桥空间异形索塔上横梁施工支架受力分析

以某双塔双索面预应力砼梁斜拉桥为工程背景,应用有限元分析软件ANSYS对上横梁支架进行精细化建模,研究门形索塔上横梁施工过程中上横梁支架的力学特性,分析空载和满载工况下支架主横梁、牛腿、纵向分配梁、扶墙杆、三角托架等主要构件的受力状态,验证其在最不利荷载组合工况下的安全性能。计算结果表明,上横梁支架主要构件的强度和变形均满足设计及规范要求。

空间异形索塔组合梁斜拉桥张拉顺序优化研究

空间异形索塔钢混组合梁斜拉桥,相较一般对称混凝土斜拉桥,拉索索力对主梁和主塔的内力状态和变形影响更为显著。针对某异形索塔组合梁斜拉桥,提出了三种不同的张拉方案,分析了三种张拉方案下桥梁结构的受力和变形情况,从而选取一种最优的张拉方案,该优化方案的实际施工控制相关测试数据,验证了其合理性。

异形索塔首节钢锚箱精确定位施工技术

四川省巴中市恩阳区义阳大桥,受索塔造型和地形影响,该斜拉桥首节钢锚箱具有索导管长、钢锚箱重等特点,长索导管的精确空间定位、钢锚箱整体吊装精度成为钢锚箱和斜拉索安装质量控制的首要难题。在施工过程中采取增设预埋管道,增大索导管空中定位的允许偏差,在完成混凝土浇筑后再进行索导管安装,安装好后对索导管和预埋管道间进行压浆填充。在首节钢锚箱下预埋型钢基座,基座高度以能保证混凝土浇筑密实,在基座上设置8个水平和4个竖向调节用的千斤顶,满足钢锚箱安装的精确安装。

异形索塔密集系梁施工技术

文章以四川省巴中市恩阳城区外环线建设工程义阳大桥索塔系梁施工为例,从预埋件埋设、平台搭设、支架及模板安装、混凝土浇筑等方面对斜拉桥异形索塔密集系梁施工工艺方法进行了阐述和探讨,为同类型的桥梁的系梁施工提供借鉴经验。

超高空间异形曲面索塔线形控制技术研究

针对超高空间异形曲面索塔形状复杂、曲率及尺寸变化大、整体施工及控制过程难度大且智能化控制技术研究较少的问题,以重庆白居寺长江大桥超高空间水滴形索塔为研究背景,对该结构类型索塔精细化及智能化施工控制技术开展研究。首先对索塔施工全过程进行了有限元分析,并且采用三维BIM技术对异形曲面模板设计及制造进行了优化,同时对上塔柱临时横撑的顶推力及拆除顺序进行了分析,并对桥塔应力、线形进行监测,最后提出索塔变形自动化监测方法及塔肢线形和临时横撑轴力智能化控制技术。结果表明:索塔施工全过程,混凝土拉、压应力均未超出规范限值;采用三维BIM技术,优化了异形曲面模板设计及制作工艺,节约了10%~20%的模板制作成本;所提出的倾角仪+全球卫星实时差分定位技术(global navigation satellite system real-time kinematic,GNSS-RTK)融合测量方法与全站仪测量结果最大绝对误差仅1.6 mm,最大相对误差仅5.41%,具有较高的精度;采用塔肢线形和临时横撑轴力智能化控制技术使临时横撑的轴力误差始终控制在10%以内,塔肢的位移误差也控制在5 mm以内,索塔线形控制效果显著,同时当第n层横撑施工后,可通过控制第n-i(i=1,2,…,m)层横撑内力相对恒定来控制塔肢的变形相对稳定;临时横撑最佳拆除顺序应遵循由中间往两端拆除的原则。

异形索塔结构施工过程中的有限元分析

针对独塔两跨自锚式悬索桥——猎德大桥的异形索塔结构,应用三维有限元程序进行了施工过程的三维数值分析,得出了各施工阶段索塔结构的应力和变形结果。

超高异形索塔斜拉桥钢筋分片吊装施工工艺探索

以贵州平塘特大桥索塔施工为背景,探讨山区超高异形索塔钢筋分片吊装施工,阐述钢筋分片吊装施工工艺及施工要点,分析钢筋分片吊装施工功效;根据工程施工过程,分析钢筋分片吊装施工风险和质量控制措施,确保钢筋施工过程中的安全和质量。

“水滴型”索塔混凝土裂缝控制技术

为有效预防斜拉桥异形混凝土索塔产生开裂病害,确保桥梁索塔结构的耐久性,以珠海市洪鹤大桥主航道桥“水滴”造型索塔为例,开展抗裂技术研究。针对索塔大体积混凝土结构的特点及塔柱分节段施工对混凝土性能指标的要求,塔柱实心段和空心段设计了不同配合比的混凝土,通过控制混凝土自身绝热温升,提高塔柱大体积混凝土的抗裂能力;为改善大斜率塔柱的受力状态,在下塔柱设置1道对拉、中塔柱设置3道对撑结构,并对此工况建模进行仿真分析。结果表明,塔柱混凝土在施工期间的最大剪应力、最大拉应力均在允许范围内;在大跨径横梁分层浇筑时,在横梁顶板混凝土浇筑前,预先张拉横梁的部分预应力,使得横梁底板、腹板混凝土全过程处于受压状态,避免横梁开裂;提出了斜拉索锚固区环向预应力、钢锚梁协同变形,以及钢筋保护层厚度控制、预埋件防腐处理、塔壁内外表面温差控制等防裂措施。工程实践表明:所提出的抗裂措施可有效减少索塔裂缝的产生,达到裂缝控制的预期效果。

“水滴型”索塔清水混凝土施工关键技术

针对珠海市洪鹤大桥主塔对混凝土外观质量、工作性能和耐久性的要求,对清水混凝土原材料的优选和控制、混凝土配合比的优化设计、模板体系的选择、混凝土耐久性的设计以及施工现场质量关键点的控制进行了研究,并应用于洪鹤大桥3#主塔,取得了良好的效果,达到了洪鹤大桥主塔清水混凝土质量控制的预期目标。

斜拉桥异形景观钢索塔竖转施工技术研究

转体施工方法将高空作业转化为地面作业,便利化程度高,经济效益显著,在索塔建设中的应用逐渐增多。依托某异形景观钢索塔的施工,对转体方案的可行性进行充分论证,并采用有限元仿真分析方法,对稳定安全、合理受力状态等关键问题进行分析,结果表明:对于异形索塔,竖转工艺具有质量可控、安全程度高、施工效率高的优势;竖转施工与竖拼施工影响索塔受力状态,可通过优化转动角度达到合理受力状态;基于有限元仿真分析,优化转动角度及索力,通过监测控制可保障斜拉桥力学性能。

基于三塔双索面斜拉桥静动载试验简析动载试验结果对桥梁静载承载力判定的影响

八里湖大桥已投入使用8年,需检验其结构性能是否仍能满足要求。本次检测将基于有限元软件建立全桥模型进行理论计算,并实施静、动载试验。通过对比理论值和实测数据的差异,鉴定桥梁现有实际承载能力。静载试验结果表明八里湖大桥整体处于弹性工作状态,而动载试验结果进一步证明了结构实际刚度大于理论值,可以推论个别点效验系数略微超出规范允许值应源于计算或试验误差,初步判定桥梁仍拥有足够承载能力。