大跨径自锚悬索桥施工工艺研究

该文通过对西河桥施工工艺的研究,介绍了西河桥的工程特点和难点,以及在建设过程中主桥钢箱梁安装、PPWS工法主缆架设施工工艺及施工质量控制、主缆及吊杆张拉与索力调整主梁脱架体系转换桥面线形控制等施工工艺。

自锚悬索桥异型主塔悬臂模板施工技术

南京长江隧道工程江心洲右汊大桥设计为独塔自锚式悬索桥,其主塔截面外轮廓是由多段凹圆弧、凸圆弧及过渡小圆弧围成的变截面,截面圆弧随着高度变化其自身曲率连续不规则变化。通过对异型截面主塔的施工实践,着重阐述悬臂模板对异型截面主塔施工的适用性及其施工工艺和控制措施。

自锚悬索桥钢箱梁膺架吊装施工技术

江心洲右汊大桥设计为独塔自锚式悬索桥,其主桥采用钢箱梁,通过对钢箱梁膺架吊装施工技术的运用实践,分析了膺架结构的工艺特点及吊装施工安全质量控制要求,对整体施工的组织安排进行了阐述。

索夹对自锚悬索桥成桥状态影响分析

基于有限单元法(FEMC)比较分析了索夹对自锚悬索桥成桥状态的影响.索夹能够提高中跨主缆的成桥线形,在维持索长不变的情况下,各吊杆的成桥索力会有所增大,若使各吊杆均达到设计成桥索力值,则需增大各吊杆的无应力长度值.基于计入索夹影响的FEMC模型分别讨论了索夹长度、截面面积和惯性矩等参数对结构成桥状态的影响,并且建立了根据索夹长度比和面积比计算得到的主缆中跨跨中控制点成桥高程提升量和吊杆索力平均增量值的简化计算公式.经工程实例验证,提出的索夹模型计算结果与结构实际变形接近.

桥塔刚度对混凝土自锚悬索桥动力特性的影响分析

以国内某混凝土加劲梁自锚悬索桥为研究背景,在总结前人研究成果的基础上,采用Midas Civil程序建立"脊骨梁"式有限元模型,研究结构基础自振特性与桥塔抗弯刚度变化对混凝土加劲主梁自锚悬索桥动力特性的影响。结果表明桥塔顺桥向抗弯刚度对自锚悬索桥的1阶纵向漂移、竖弯振动、横弯振动与扭转振动频率均有影响,但桥塔横向抗弯刚度仅对自锚悬索桥横弯振动频率影响较大。

自锚悬索桥塔梁地震响应4参数估算法

基于弹性概念,提出了自锚式悬索桥塔、梁地震响应4参数估算法。该方法通过自锚式悬索桥静力分析和自身结构参数,查找对应图表中系数,对方案设计和初步设计阶段结构地震响应给出估算。所查找的图表基于《公路工程抗震设计规范》规定的7度地震区(8度设防)、Ⅱ类场地土,根据已有和在建的自锚式悬索桥资料建立分析模型,考虑几何刚度影响,利用恒载作用下平衡状态,输入3条地震波,且为了对比还进行了反应谱分析,得出相关图表。最后应用4参数法通过实桥算例与有限元分析结果进行对比,结果说明了该方法可以应用于自锚式悬索桥方案设计和初步设计阶段的塔、梁地震响应估算。

基于二维相干性自锚悬索桥非一致激励地震响应分析

一般在非一致地震激励的模拟中采用一维相干模型,即模型中只含有沿地震波传播方向的变量,当垂直于地震波传播方向两点距离较远(如横桥向),则支点间的相干性对地震响应有一定影响.基于二维相干模型,应用三角级数法,考虑频率对视波速的影响、地震波传播滞后对非平稳调制函数的影响,生成某自锚式悬索桥各支点的人工地震波.利用该地震波,应用大质量法对自锚式悬索桥非线性地震响应进行时程分析,分别考虑几何非线性、材料非线性的影响,研究不同激励作用下结构的响应,并与基于一维相干的地震响应结果进行了对比,从中得到一些有意义的结论.

自锚悬索桥钢箱梁膺架施工技术

江心洲右汊大桥设计为独塔自锚式悬索桥,其主桥采用钢箱梁,通过对钢箱梁膺架吊装施工技术的运用实践,分析了膺架结构的工艺特点及相应施工安全质量控制上的技术要求,对整体施工的组织安排进行了阐述。

混凝土加劲梁自锚悬索桥动力特性影响因素分析

以国内某混凝土加劲梁自锚悬索桥为研究背景,在总结前人研究成果的基础上,采用Midas Civil程序建立"脊骨梁"式有限元模型,研究结构自重与加劲梁横弯、竖弯与扭转刚度对混凝土加劲主梁自锚悬索桥动力特性的影响。结果表明结构自重变化对混凝土加劲主梁自锚悬索桥的动力特性影响较大,主梁竖弯刚度与扭转刚度对竖弯振动频率与扭转振动频率的影响较大,但横弯刚度对横弯振动频率影响不明显。

大跨自锚悬索桥地震响应分析

对某在建大跨度自锚悬索桥进行了动力特性分析和地震响应分析,根据标准反应谱生成了人工输入地震波,在此基础上进行了非线性时程分析,结果表明结构设计合理,抗震性能较好。

西河桥填补自锚悬索桥施工领域空白

2004年11月29日，由市建委组织专家，对天津城建集团第三市政公路工程有限公司所承担的《子牙河自锚悬索桥施工工艺研究》科研课题进行了成果鉴定。

混凝土结构自锚悬索桥主塔施工工艺

绍兴市镜湖新区悬索桥为三跨（78＋180＋78）自锚式混凝土主梁悬索桥，结构新颖、独特。其主桥的中跨跨径为180m，桥宽42m，其规模在国内已建和在建的同类桥梁中最大，由天津城建集团承建。本人有幸在该工程担任项目总工，和许多专家、同事一起经过三年的奋斗，顺利地完成了该桥的施工任务。目前该桥已建成通车，正在申报省部级科研成果，笔者觉得有必要将相关经验进行总结，

混凝土加劲梁自锚悬索桥动力特性分析

以国内某混凝土加劲梁自锚悬索桥为研究背景,在总结前人研究成果的基础上,采用Midas Civil程序建立"脊骨梁"式有限元模型,对混凝土加劲梁自锚悬索桥的动力特性进行系统分析,获得了桥梁自振频率与相应振型,并与相同跨径与尺寸参数的地锚式悬索桥的动力特性进行了对比。研究结果表明混凝土加劲梁自锚悬索桥的低阶自振周期较地锚式悬索桥短,一阶振型为加劲梁纵向漂移,后续阶次振型密集分布,并有明显振型分组现象,分析结果可为类似桥梁的设计与分析提供参考。

大跨自锚悬索桥地震响应分析

对某在建大跨度自锚悬索桥进行了动力特性分析和地震响应分析,根据标准反应谱生成了人工输入地震波,在此基础上进行了非线性时程分析,结果表明结构设计合理,抗震性能较好。

自锚式悬索桥主缆锚固设计及铸钢锚锭制造

主缆锚固区是自锚式悬索桥的关键部位,其结构型式的设计一定程度上决定了自锚式悬索桥的总体布置。针对主缆锚固构造在设计和建造中存在的问题,先对比分析了自锚式悬索桥主缆4种锚固方式、适用条件及其优缺点,后以九乔路大桥为实例,介绍了该桥总体设计、主缆钢结构锚固方案,并探讨了铸钢锚锭在制造、安装过程中的难点和关键技术。建成后通车运行情况表明:1)本桥总体设计、主缆锚固方案合理,适应航道、路网规划,桥型美观;2)铸钢锚锭的铸造、安装工艺先进,主缆锚固可靠。

洪塘大桥自锚式悬索桥设计要点

洪塘大桥位于福州西郊,跨越乌龙江,需原桥位拓宽改建,新建主桥采用自锚式悬索桥。基于施工期间保通车的民生要求,提出了三阶段横向拼接施工的设计方案,建成了国内第一座在改建工程中实现保通车目标的自锚式悬索桥。首次提出了主缆平弯锚固方案,改善了主缆锚固区的管养条件。采用有限元程序对桥梁运营及施工过程中的关键工序进行仿真分析,根据分析结果指导施工和施工控制,现场监测数据表明计算值与实测值相符。

大跨径自锚式悬索桥钢-STC组合梁涡振抑制试验研究

以某大跨度钢-STC组合梁自锚式悬索桥为背景,在风洞实验室开展了1∶50缩尺比节段模型风洞试验,比较分析了涡振抑制优化措施,包括加装稳定板等单一气动措施,并重点研究了上下稳定板、稳定板加栏杆等组合气动措施。试验得出:①该桥的原始断面出现了大振幅涡振,主梁采用加装稳定板等单一气动措施有一定的抑振效果。②组合气动措施中,设置1道上中央稳定板+1道下中央稳定板会明显提高涡振振幅;设置2道下稳定板+中央防撞墩密封,涡振抑制率达到26%;设置2道下稳定板+栏杆局部封闭,抑制率达到47%;设置2道下稳定板+风嘴涡振,抑制率达到77%;设置2道下稳定板+倒L型导流板,完全抑制涡振幅值。

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。

自锚式悬索桥钢混结合段受力性能试验研究

为保证混合梁在钢混结合段内力传递平顺,本文以海南省琼海市博鳌乐城先行区乐城大桥为依托工程,通过模型试验和精细化有限元分析研究了自锚式悬索桥钢混结合段的受力特性。根据应力等效原则设计制作部分截面1∶4缩尺试验模型,分级加载至1.7倍承载力工况得到试验模型的应力、变形、破坏模式并与有限元分析结果对比,建立全桥截面节段模型分析钢混结合段的传力机理。结果表明:承载力工况下,乐城大桥钢混结合段受力合理、结构安全;该钢混结合段受负弯矩影响大,潜在破坏模式为钢梁顶板与混凝土梁顶板在钢-混连接面的分离;预应力钢束是保证弯矩传递的重要措施,其余钢梁内力通过承压板与剪力钉逐步传递至混凝土。本文研究成果可为同类桥梁的设计优化和施工监控提供参考。

自锚式悬索桥主缆与索鞍间抗滑移特性理论分析

为准确评估主缆与索鞍间的抗滑移安全性,确保快速施工过程中自锚式悬索桥的结构安全,亟待研究主缆与索鞍间的抗滑移性能。通过探究既有侧向力计算公式的理论基础,评估了不同侧向力计算方法的精确性;基于离散体接触关系的侧向力分析理论,推导了主缆-索鞍抗滑移安全系数改进表达式,改进了施工状态与成桥状态下安全系数衡量指标,建立了不同状态下主缆的失效准则与失效模式。结果表明,索鞍与主缆间的摩擦系数和鞍座结构参数是索鞍处主缆抗滑移性能的主要影响因素,优化索鞍的结构参数及在索鞍内设置金属隔板等方式能够有效提高主缆的抗滑移安全性。