双塔大横向倾角空间主缆自锚式悬索桥体系转换方案与控制方法

针对双塔大横向倾角空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工期的受力和变形特点,提出该类自锚式悬索桥体系转换方案(即吊索张拉方案)确定的原则。以杭州江东大桥为工程背景,研究该类自锚式悬索桥体系转换方案的确定过程,提出"在适当时机张拉临时索附近的永久吊索,以克服临时索容许索力不足的缺陷"的调索思路。通过优化计算,获得无需主动放松临时索的该类自锚式悬索桥体系转换方案,并给出该方案各施工步桥梁的反应。基于施工期的参数敏感性分析,提出该类自锚式悬索桥临时吊索及永久吊索的张拉控制方法。江东大桥的工程实践表明,按该方法进行双塔大横向倾角空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工或控制,能确保成桥线形和内力达到理想效果。

考虑吊索拉伸效应的空间索面自锚式悬索桥无量纲连续体动力模型

连续体动力模型是连续参数化分析与健康监测基准校核的重要工具;缆-索的空间耦合性、各子系统间的内部自平衡性与弹性协调性,是制约空间索面自锚式悬索桥进行高精度自由振动连续体建模和求解的核心因素。该文拓展挠度理论至振动形态,推导考虑吊索拉伸效应的缆-索-梁空间耦合变形方程与考虑自平衡性的相容方程,建立可考虑吊索拉伸的自由振动连续体模型,并将其无量纲化以便于识别控制动力特性的特征参数。采用伽辽金方法将连续体模型转换为矩阵形式求解其模态频率与振型。分别利用文献的平行索面自锚式悬索桥算例与空间索面自锚式悬索桥有限元模型来验证该文方法的精确性与普适性,并对关键特征参数进行敏感性分析。研究表明:吊索相对弹性轴向刚度对主梁相对弹性抗弯刚度较为敏感,是否考虑吊索拉伸效应将影响高阶次模态频率,尤其影响反对称模态;空间索面倾角对模态频率影响微弱,高阶次频率基本不受其影响;主梁相对弹性抗弯刚度显著影响模态频率,且会导致模态交叉现象的产生,主缆弹性刚度仅对低阶次对称模态频率有轻微影响。综上,考虑吊索拉伸的连续体模型更为准确,既可对动力特性进行连续参数化分析,又可作为基准解析模型为初步设计、模型修正与损伤识别提供必要前置数据。

空间主缆自锚式悬索桥施工过程中非线性误差调整方法研究

基于悬索桥施工过程中表现出强烈的非线性力学行为,且本文中将提到的空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工过程与常规自锚式悬索桥体系转换过程不同,吊杆在张拉过程中主缆存在较大的横向变位,加大了吊杆在体系转换过程的张力控制的难度。因此,有必要建立一套适用于这种特殊结构的误差调整方法。参考已有误差调整理论,以最小二乘法理论为基础,对空间主缆悬索桥的施工中体系转换时吊杆张力的控制和误差调整方法进行分析与探讨。

空间索面独塔自锚式悬索桥设计构思及结构特点

该桥是天津海河综合开发基础设施建设的重要工程,该桥结构新颖,而且技术含量在全国桥梁中也是首屈一指。本文介绍了该桥的方案设计构思以及结构特点,综述了空间索面自锚式悬索桥设计关键和创新技术。

独塔非对称自锚式空间悬索桥体系转换

太原市通达街汾河桥为独塔非对称自锚式空间悬索桥,主桥分主跨和边跨,跨径布置为208m+133m,主桥施工采用"先梁后缆"的施工方法,采用有限元分析软件进行三维建模结构分析和模拟计算,确定了最优体系转换方案,按照拟定的最优方案进行吊索张拉和索鞍顶推施工,顺利完成了桥梁的体系转换。

钢塔钢箱梁自锚式悬索桥塔梁同步施工关键技术

为解决钢塔钢箱梁空间自锚悬索桥原施工方案施工周期长、造价高的问题,创新性地提出一种自锚悬索桥塔梁同步施工技术。创新技术改变了原有方案先进行钢箱梁合龙后进行钢塔安装的方案,通过对施工技术进行创新,采用桥塔与梁同步施工的方式,大幅缩短了施工周期,并节约了施工成本,取得了显著的社会效益和经济效益,亦为类似桥梁工程积累了施工经验。

杭州江东大桥自锚式悬索桥主塔设计

杭州江东大桥主通航孔桥为主跨260 m的空间缆自锚式悬索桥。为契合"钱江帆影"构思主题,主塔采用独柱式空心薄壁塔身,钢筋混凝土结构,由塔冠、上塔柱、横梁和下塔柱组成。该文介绍了主塔造型的景观构思,分施工阶段和运营阶段对主塔进行结构计算,针对主塔稳定问题和施工阶段塔横梁受力进行了分析。结果表明主塔的强度、刚度和稳定均满足规范要求。

悬索桥主索鞍的关键铸造技术

西安市建材北路跨灞河桥为第十四届全运会重要交通通道,该桥主桥为主跨300 m钢塔钢箱梁空间自锚悬索桥。为了克服空间缆在塔顶处由主缆产生的水平分力对塔产生的附加应力,该桥主索鞍采用了一鞍双槽的设计理念。采用整体式索鞍,主索鞍设计两个对称鞍槽,增强了索鞍对水平分力的承载能力。该桥主索鞍的外形尺寸为7.5 m×5.6 m×4.8 m,边跨鞍体鞍体重量达到126 t,主跨鞍体重量为119 t。针对该桥主索鞍重量和体积大、造型复杂的特点,研究主索鞍鞍体铸造方案、铸造工艺流程、机加工和试装配等关键技术工艺,对铸造过程的难点、重点进行分析。通过采取相应的工艺控制措施,取得了优良的产品质量。该桥主索鞍加工铸造后,各项技术指标均满足设计和规范要求。

空间主缆自锚式悬索桥成桥状态的确定方法

基于空间主缆自锚式悬索桥受力的内在要求,明晰了成桥状态确定的总体流程;从主梁受力合理(弯矩合理)的要求出发,获得了成桥状态吊索合理竖向力的确定方法;在阐述空间主缆找形解析法基本方程和吊索竖向力确定方法的基础上,给出了能确保收敛的空间主缆找形和吊索参数计算的具体步骤和方法;根据成桥状态吊索仅在横桥向倾斜的条件,推得了空间主缆线形变化刚度计算的递推公式。从而建立了概念明确、思路清晰、便于编程的空间主缆自锚式悬索桥成桥状态确定的高效高精度方法。杭州江东大桥的工程实例表明了该文方法的高效率、高精度。

天津富民桥主缆设计与计算

以天津富民桥为例,根据空间索面自锚式悬索桥的主缆受力特点进行计算和分析,验证和分析了计算方法的可靠性。通过该桥空间主缆的设计和计算,为今后我国空间索自锚式悬索桥的建设进行了有益的探索,也积累了不少有益的经验。