单边空间索面曲梁独塔悬索桥主缆线形分析

目前空间索面悬索桥主缆成桥线形分析方法需要进行复杂的主缆微分方程求解,具有约束方程形式复杂、迭代收敛性受初值影响大等不足.为解决主缆线形求解过程收敛性问题,本文借鉴等代梁法思路,推导得到外荷载与主缆线形的几何关联方程,并进一步构造出求解空间主缆线形的两阶段分析方法:在粗算阶段,通过解耦处理将初值要求降到最低,得到“具有足够精度且确保收敛”的结果,作为精算阶段初值;在精算阶段,采用迭代计算得到空间主缆线形精确解.通过人行悬索桥算例验证两阶段分析方法的可行性和有效性,并使用有限元软件验证计算成果精度.研究成果表明:本文所提出的方法对初值要求低,无需专门构造初值,迭代循环剔除了变形相容条件及无应力长度计算,求解效率更高,并且能快速收敛得到主缆线形精确解,适用于单边空间索面曲梁独塔悬索桥主缆成桥线形分析.

大跨径海中悬索桥主缆施工测量技术

悬索桥具有跨越能力强的特点,在现代超大跨度跨江、跨海桥梁建设中广泛选择该桥型,本文针对大跨径海中悬索桥主缆施工测量难题,阐述了依托项目的施工测量技术要点。对海中悬索桥施工控制网的布设、单向三角高程测量精度分析、塔锚联测、悬索桥主缆基准索股和一般索股调整等测量技术做了实践应用分析,确保提供了精确可靠的测量数据,使得调索后主缆线形符合设计要求,验证了测量方法的可行性和有效性。

空间索面地锚式悬索桥结构行为研究

为研究空间索面地锚式悬索桥结构行为,以主跨610 m的空间索面地锚式悬索桥——重庆市郊铁路跳磴至江津线跨江轨道专用桥为背景,采用SNAS软件建立大桥有限元模型,分析主缆横向矢跨比、主缆弯扭刚度对结构受力特性的影响以及施工期间空间索面线形变化规律。结果表明:随主缆横向矢跨比增大,结构竖向刚度基本不变,横向刚度提高;主缆弯扭刚度仅对成桥状态近塔处主缆局部线形及少数吊索索力有所影响,对结构整体受力基本无影响;施工期间以空缆状态为基准进行索夹定位和横向预偏角放样时需考虑主缆转动角的影响,而以主缆横向对拉后状态为基准则可不考虑;采用5对拉杆张拉主缆进行横向定位可有效控制主缆横向位置及吊索横向倾角接近成桥状态。

抗弯刚度对主缆线形的影响

随着悬索桥跨径的不断增加,主缆截面也越来越大,主缆的抗弯刚度对主缆的线形将产生一定的影响,通过建立考虑抗弯刚度的主缆线形计算公式,提出主缆与鞍座切点的修正方法。建立不同边界条件和有、无鞍座的主缆有限元计算模型,分析抗弯刚度对主缆线形的影响。结果表明:抗弯刚度对主缆的线形影响较大;抗弯刚度越大,主缆与鞍座的切点越靠近鞍座顶部;当跨中垂度不变时,随着抗弯刚度的增大,抗弯刚度对主缆线形影响的最大位置由鞍座处向跨中移动;当垂度变化时,随着主缆水平张力的增大,抗弯刚度对主缆线形影响的最大位置由跨中向鞍座处移动;考虑鞍座时会减小抗弯刚度对主缆线形的影响。

悬索桥主缆成桥线形确定的有限元新算法

为提高悬索桥主缆线形确定的有限元算法的执行效率,对单悬索结构ANSYS程序找形原有算法的不足进行分析,提出模型更新位移预测和残差补偿算法。该算法通过主动预测的变步长来更新模型,并采用有效方法来处理大步长更新所带来的不利后果。采用该新算法对2座桥进行计算,结果表明该新算法找形分析的计算结果可靠,计算精度及效率高。

天津团泊新桥施工控制

为了使团泊新桥(独柱斜塔空间扭面背索混合梁斜拉桥)的成桥线形和索力、应力均达到设计及规范要求,根据该桥结构特点及主要施工过程,确定该桥施工控制以桥塔线形控制为主,索力的确定采用基于正装法及最小二乘法原理的优化方法,该桥斜拉索控制张拉索力的确定分桥塔悬臂施工和体系转换施工2个阶段进行。通过参数识别确定将背索和前索索力作为重点识别的结构参数。桥塔目标线形控制主要通过对塔柱拼装线形控制与索力调整控制来实现。塔柱施工过程中需采用合理的索力张拉顺序保证桥塔施工中及成桥状态的内力安全,桥塔线形控制包括塔柱拼装线形与塔柱整体姿态2部分。团泊新桥成桥后各控制参数满足设计要求。

武汉鹦鹉洲长江大桥上部结构施工监控技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔钢-混凝土结合梁悬索桥。为保证该桥的成桥线形和结构受力安全满足设计要求,主缆架设时,提出了考虑温度、跨度和塔顶高程影响的基准索股跨中位置参数影响公式,并采用索股分层定位技术架设一般索股;吊索无应力下料长度计算结果采用正装和倒拆2种计算手段相互验证;加劲梁采用4台缆载吊机,按照"从两中跨靠近中塔开始架设,而后再从边塔向边墩、跨中方向架设"的顺序吊装;混凝土桥面板采用"工厂预制、桥上结合"的方式施工;在加劲梁所有梁段就位、节段间正式连接后,再浇筑混凝土湿接缝;在两主跨各吊装27个加劲梁节段后,主索鞍共分6次顶推到位。采取以上监控技术后,该桥的成桥线形及桥塔偏位均满足要求。

自锚式悬索桥主缆线形计算及温度影响分析

目前,自锚式悬索桥主缆线形的计算理论主要有抛物线法、分段悬链线法和迈达斯软件(非线性有限元)法3种.其中抛物线法为粗略算法,分段悬链线法和迈达斯软件算法为较抛物线法更加精确的近似算法.本文首先对3种理论方法进行了分析总结,分别利用其对自锚式悬索桥工程实例进行了计算,并将计算结果进行对比分析,得出3种理论方法特点的同时验证了计算结果的准确可用性;然后对该自锚式悬索桥基准索在不同温度下的线形数据进行整理分析,研究温度对主缆线形的影响作用,为自锚式悬索桥主缆施工监控提供部分理论依据及经验成果.

超大跨径悬索桥主缆刚度对成桥线形的影响

以主跨3 300 m的超大跨径公铁两用悬索桥的设计方案为研究对象,根据已有文献的研究成果得出了超大跨径悬索桥主缆截面实际抗弯刚度的取值区间,分别做了考虑主缆抗弯刚度的几何非线性有限元法和完全忽略抗弯刚度的悬链线解析法的找形计算。对比分析表明:完全忽略主缆抗弯刚度对其线形和轴力的计算结果影响甚微;主缆抗弯刚度对施工控制参数有显著影响,不容忽略。

超高主塔大曲率圆弧异形混凝土横梁施工支架设计与安拆技术

通过对高空主塔横梁支架进行分析研究,针对超高主塔大曲率圆弧异形混凝土横梁施工支架提出以三角桁架为主要承载结构,以拱形支架和立柱支架为传力结构的设计新思路,结合支架的结构特点提出以桁片为安装与拆除基本单元的施工技术。工程实施效果表明,构思精妙、安全、经济、合理。

自锚式悬索桥拉 - 吊体系转换主缆位移特性分析

重庆市鹅公岩轨道专用桥主跨为600 m,2019建成后将成为世界最大跨径自锚式悬索桥。该桥采用“先斜拉,后悬索”的体系转换方式为业界首次尝试,这种建造方法在国内外工程界均无成熟的经验可寻。为了研究大跨自锚式悬索桥在“斜拉-悬索”体系转换过程中主缆的位移特性,以鹅公岩轨道专用桥为工程背景,采用MIDAS/Civil对其体系转换过程进行仿真模拟,分析主缆在此过程中的位移变化规律。结果表明:主索鞍顶推使主缆呈现出边跨“紧绷”,中跨“松弛”的现象,边中跨主缆位移是主索鞍顶推作用和吊索张拉作用的耦合效应;在吊索张拉阶段,主缆位移经历了线性特征显著、几何非线性特性增强、几何非线性特性弱化3个阶段;在拆除临时斜拉索阶段,主缆的竖向位置较稳定,主缆几何非线性特性呈现出“由弱到强,再从强变弱”的变化规律;在主索鞍顶推及成桥恒载作用下,主缆位移特性表现为显著的线性特征。

曲线形独塔无背索斜拉桥施工控制关键技术

漳州市双鱼岛内环北路桥为跨径(110+25)m的曲线形独塔无背索斜拉桥,采用塔梁墩固结体系,主梁采用钢-混凝土混合梁结构。该桥采用先梁后塔、塔索同步的总体施工方案,为保证成桥后的内力和线形满足设计要求,采用无应力状态控制法对该桥进行施工控制。在该桥施工控制中,通过设置预拱度控制主梁线形;通过设置纵向预偏量和预抛高控制桥塔线形;采用割线法进行索导管倾角修正;通过张拉索力和2次放索控制桥塔内力,斜拉索一次张拉到位;采用"减小张拉索力+调整螺母位置"的方法解决斜拉索的"超长"问题;通过2次放索将张拉索力调整到成桥索力,采用迭代法计算放索之前的目标索力。内环北路桥已建成,成桥后的桥梁线形和内力均符合设计要求。

五峰山长江大桥大直径主缆线形精细化施工控制

悬索桥主缆线形是成桥线形施工控制中最主要的控制因素,直接决定成桥线形的控制质量,是成桥线形控制的重中之重。五峰山长江大桥为超千米级大跨度高速铁路、公路两用悬索桥,大桥主缆设计直径达1300 mm,单根主缆索股数量多达352根。通过对主缆索股无应力长度、主缆空缆线形、索股锚跨张力等关键影响因素进行分析研究,对索股制造、架设、锚跨张力调整等关键工序进行精细化施工控制,保证主缆空缆线形及成桥线形满足设计及规范要求。

悬索桥主缆成桥线形的迭代算法

大跨度悬索桥主缆成桥线形是进行结构分析、计算和指导施工的关键控制因素,采用有限位移理论可较全面地考虑大位移引起的悬索桥几何非线性。利用通用有限元程序,建立全桥平面有限元模型,实现了悬索桥施工过程的模拟计算,并且使用悬索桥施工理想初态及成桥状态的迭代算法来确定主缆成桥线形。结果表明,悬索桥主缆的线形是介于抛物线与悬链线之间的索多边形。

武汉杨泗港长江大桥成桥状态的统一悬链线计算方法

针对采用分段悬链线法计算悬索桥主缆成桥状态的缺陷,以武汉杨泗港长江大桥主桥(主跨1 700m的钢桁梁双层悬索桥)为背景,提出一种新的悬索桥主缆成桥状态计算方法。该方法基于传统分段悬链线理论对索段进行受力分析,推导出全桥索段的统一悬链线方程,以主缆斜率最小点作为计算起始点,根据主缆线形与斜率的关系和变形相容条件建立方程,利用主缆张力的水平分力与垂度的变化规律求解方程。该方法能保证对平面悬索桥的缆索结构求解收敛。根据该方法编写程序对杨泗港长江大桥主桥主跨主缆的成桥状态进行分析,并与分段悬链线法的计算结果进行对比,结果表明该方法正确可行。该方法的计算结果已成功应用于杨泗港长江大桥主桥的设计中。

斜拉桥主梁大型0号块施工技术

武汉西四环汉江特大桥主桥为(77+100+360+100+77)m预应力混凝土梁斜拉桥,主梁为π形结构,两边为单箱双室、中间为纵横梁加桥面板结构形式。主梁0号块宽44m、长22m,采用钢管桩贝雷梁支架现浇施工。支架由底模系统、横梁(贝雷梁)、桩顶分配梁、砂筒、钢管支架组成,支架施工完后采用反力架预压钢管桩,边箱室顶板底模采用透水模板布施工。通过混凝土配合比优化,配制高耐久性、稳定性的C55高性能混凝土,并采用天泵和地泵从两个方向分层浇筑,桥面纵、横坡采用提浆整平机控制。在0号块混凝土强度成长期预张拉横向预应力,纵向预应力待1号和1′号块施工完采用连接器连接构成整束一次性张拉;预应力采用智能张拉系统张拉、智能压浆系统压浆。实践表明,该桥采用该施工技术成功克服了支架不均匀沉降,有效控制了裂纹的产生,保证了主梁0号块的施工质量与施工安全。

斜拉桥水滴形主塔钢混结合段施工技术

以安徽涡河三桥工程为实例,介绍了斜拉桥水滴形主塔钢混结合段施工技术.针对水滴形主塔钢混结合段的施工特点,重点分析了T1-2节段固定、钢结构节段连接、钢混结合段测量、混凝土工程等工艺,为同类工程施工提供经验.

泰州长江公路大桥主缆缠丝施工技术

在应力及腐蚀环境的耦合作用下,悬索桥主缆易引发应力腐蚀破坏,基于S形钢丝环兼具主缆缠丝定型和密封主缆的特点,泰州大桥采用S形钢丝+表面防腐涂装+除湿系统组成的综合防腐体系,同时引入S形钢丝的施工技术对缠丝时间、缠丝应力和焊接方式进行控制,实现了大桥主缆的顺利施工,并提高了主缆防腐保护效果。

张家界大峡谷玻璃桥空间索面主缆线形调整施工技术

结合张家界大峡谷玻璃桥工程,首先介绍了空间索面悬索桥主缆线形调整方案比选,提出主缆空间索面线形调整过程中的空间索面主缆平行架设对拉成型技术。

松原市天河大桥北汊主桥上部结构施工关键技术

松原市天河大桥北汊主桥为(40+100+266+100+40)m双塔空间索面自锚式悬索桥,桥塔采用钢筋混凝土人字形结构,主梁分为混凝土加劲梁以及钢-混组合梁(由格构式钢梁上铺混凝土桥面板组成)两部分,主缆呈空间三维线形,全桥共51对吊索。桥塔采用液压自爬模施工,通过设置主动支撑以及预偏量控制塔身倾斜度;格构式钢梁采用以直代曲制作,边跨钢梁采用吊机原位吊装,中跨钢梁采用拼装平台上整节段拼装牵引滑移施工;主缆锚固系统位于加劲梁锚墩横梁上,采用厂内预制现场整体吊装施工;主缆架设采用PPWS施工方法,猫道采用预制吊装施工;针对可转动索夹以及球铰底座的特点,改变传统的体系转换临时吊索的使用顺序,达到吊索一次张拉成型。