大跨连续钢桁拱桥吊索塔架系统设计与施工

吊索塔架是大跨连续钢桁拱桥施工的关键临时结构。以江汉七桥钢桁拱桥施工为例,建立有限元模型,计算分析悬臂架设不同工况应力、挠曲及倾覆稳定性。采取工厂制造及现场预拼等施工措施,解决钢桁拱悬臂架设倾覆稳定和合龙问题。结果表明,通过合理设置塔高及吊索前后锚点,采取边跨压重、边支点锚拉等措施,使吊索塔架与拱梁协同受力,实现了大跨度钢桁拱悬臂架设结构内力均衡、抗倾覆性能好、线形控制好以及高精度合龙的目标,保证了钢桁拱施工安全。

基于灌注桩-锚杆复合基础的输电塔装配式钢桁架支座荷载试验研究

为提高山区输电线路输电塔的装配化程度,同时为了灌注桩-锚杆复合基础在山区输电线路的广泛应用,提出了一种输电塔装配式钢桁架支座,并对其可行性进行了试验研究。首先对2种输电塔塔型分别设计并加工了相应的装配式钢桁架支座,接着进行了各设计荷载工况下的静力试验,最后对得到的位移、应变数据进行了相应分析。试验结果表明:装配式钢桁架支座的位移、应变结果随荷载的增加呈线性增长趋势,支座在设计荷载下处于弹性阶段,未出现局部屈服;支座顶板的竖向相对位移、水平相对位移较小,满足设计的刚度要求;主材、斜材的轴向应力以及主材关键位置等效应力相较钢材的强度有较大的安全余量,满足设计的强度要求。

自锚式悬索桥钢箱梁架设方案及关键技术研究

以某跨河桥钢箱梁架设施工为例,介绍了大跨度双索面悬索桥梁跨越深水河面的施工方法,详细阐述了深水河道主墩基础施工、钢桁架主塔施工、缆索系统施工、大节段大吨位主梁施工以及预制桥墩施工等关键施工技术,同时还介绍了自适应控制方法对悬索钢箱桥梁预拱度控制及桥梁监控的监控要点。

大跨度台塔式钢桁架施工技术研究

随着我国钢结构建筑对造型与空间需求的提升,给大跨度异形悬挑式钢结构的施工技术带来挑战。以上海某歌剧院项目的大跨度台塔式钢桁结构为例,通过介绍其四面内倾、双面悬挑的钢结构施工技术,分析了大跨度台塔式钢结构在施工时的整体施工部署、临时胎架设置、变形控制、卸载工艺控制等技术要点,最终成功实现了大跨度台塔式钢桁架的高精度安装。该台塔式桁架施工关键技术解决了高大跨度、超长悬挑的施工难题,大大提高了施工的效率、节约了工程成本,具有一定的参考价值。

某粮库钢结构转接塔及栈桥设计

本文结合某粮食仓储项目栈桥及转接系统设计,从材料选型、荷载考虑分析与选取、结构形式及其受力特点等方面,较完整地阐述了某粮库转接塔架及栈桥的设计过程及注意事项,总结设计经验,为同类项目设计提供参考。

双层钢桁梁独塔斜拉桥荷载试验

为了准确评价双层钢桁梁独塔斜拉桥成桥时的工作性能和承载能力,以联石湾大桥为对象,建立有限元模型,并对桥梁结构进行静、动载试验测试,测试内容包括主桁挠度、截面应变、主塔纵桥向水平位移、斜拉索索力增量以及结构模态、冲击系数等参数,旨在评估该桥的结构状态。同时,将试验结果与理论分析结果进行了对比,表明:联石湾特大桥各控制截面的应变、挠度及位移均满足技术规范的要求,且该桥各阶振型实测频率均大于理论频率,结构整体刚度符合设计要求;大桥受力状态良好,整体处于弹性工作状态,满足设计荷载正常使用的要求。

冰雪之星室内滑雪场钢网架屋盖提升施工技术

随着社会的发展,网架结构广泛应用于体育馆、机场、会议室等的屋盖结构。以上海耀雪冰雪世界室内滑雪场项目为例,介绍了大跨度钢结构网架屋盖的施工流程。通过对不同的施工方案进行对比,确定了分段提升施工工艺,又设计出3种与原结构相适应的临时措施塔架形式、采用了2种不同的卸载工艺,顺利完成了施工,可为类似工程提供借鉴。

国家金融信息大厦主楼结构设计

国家金融信息大厦主楼为两处连体的双主楼超高层结构,具有高度超限、多塔、连体、刚度突变、承载力突变等多项平面及竖向不规则超限项。介绍了结构体系、连体桁架选型与建筑特点的逻辑关系。采用有限元方法对索幕墙支承结构构件承载力和刚度进行分析。结果表明,利用3层连体桁架及中部连接体去承担索幕墙荷载的方案是可行的。利用顶层室内设备管道空间设置空间三角桁架解决屋面连接体的承载问题;将屋顶空间三角桁架与伸臂桁架相结合,在屋顶设置加强层,解决整体结构抗侧刚度不足的问题。通过对整体模型、高区分塔模型和完全分塔模型的计算结果对比,研究了连接体失效对结构抗震性能的影响,为结构承载力包络设计提供了依据。

马鞍山长江公路大桥三塔悬索桥钢箱梁设计特色

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为三塔两跨悬索桥,其主梁采用钢箱梁结构。根据结构受力合理、施工方便、节省材料等原则设计了钢箱梁。横隔板采用空腹桁架式结构,既满足结构受力要求,又可减轻结构重量、便于施工;在中塔位置采用下横梁与钢箱梁不等高的固结设计,使下横梁内力及钢箱梁应力满足设计要求;塔梁固结设计增大了钢箱梁的竖向刚度,减小了中塔顶主缆的不平衡水平力;在标准节段与塔梁固结段设置变高段使塔梁固结位置应力传递匀顺;将锚拉板与钢箱梁内纵腹板连为一体并伸出钢箱梁顶板,桥面荷载直接通过纵向腹板及横隔板耳板传给吊索,避免了设置复杂的吊索锚固加劲构造及吊索锚固耳板与桥面板间直接承受拉力的焊缝。

压电材料智能摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振反应的半主动控制

压电材料是一种新型智能材料。本文将压电材料和被动摩擦阻尼器相结合设计出一种新型智能摩擦阻尼器，并采用基于经典最优控制理论的半主动控制策略对高耸钢塔结构风振反应的控制进行了研究，对国内即将兴建的第一高钢电视塔──合肥翡翠电视塔进行了算例分析。为满足摩擦阻尼器对高耸钢塔结构风振控制的特殊需要、文中还建立了房耸钢塔结构的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型，并在形成广义控制力作用位置矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。本文研究表明，压电材料智能摩擦阻尼器可以有效地抑制高耸钢塔结构的风振反应。

被动及半主动摩擦阻尼器对合肥翡翠电视塔地震反应的控制

摩擦阻尼器是一种构造简单的耗能减振装置，已应用于国内外多座新建建筑的抗震设计和已建建筑的抗震加固．半主动磨擦阻尼器则通过调整阻尼器的起滑力来改善被动摩擦阻尼器的耗能减振性能。本文研究了被动及半主动摩擦阻尼器对于高耸塔架结构地震反应的减振效果。为满足摩擦阻尼器对高耸塔架结构风振控制的特殊需要，本文建立了合肥电视塔的空间桁架有限元模型和串联多自由度体系模型，并在形成控制力变换矩阵和计算摩擦阻尼器两端的相对位移的过程中综合地运用了这两种力学模型。在半主动摩擦阻尼器的控制策略方面，本文提出了一种基于次优控制理论的半主动控制策略．本文研究表明，摩擦阻尼器可以抑制高耸塔架结构的地震反应．而半主动摩擦阻尼辞的耗能减振效果明显优于被动摩擦阻尼器．

白洋长江公路大桥主桥设计

白洋长江公路大桥主桥为主跨1 000m的双塔单跨钢桁梁悬索桥,北岸边缆跨度276m,南岸边缆跨度269m。该桥采用塔连杆+柔性中央扣支承体系,通过塔连杆的转动满足加劲梁纵向位移与转动要求。桥塔采用混凝土门形结构,北塔高142.5m,南塔高151m,基础为分离式承台+群桩基础。钢桁梁全宽36.7m,高7.5m,采用2片主桁,华伦式桁架,主桁与桥面系分离,桥面系采用钢-混组合桥面系。充分利用长江优质航道资源及桥下水深条件好的优势,钢桁梁采用30m大节段吊装。主缆采用1 860MPa锌铝合金镀层高强钢丝,吊索采用1 960MPa镀锌钢丝绳。主索鞍、散索鞍鞍体采用铸焊结合结构。主缆采用型钢锚固系统,白洋侧锚碇采用重力式嵌岩锚,宜都侧锚碇位于富水巨厚卵石层中,国内首次采用浅埋扩大基础。

基于遗传算法的风力机塔架最优化设计方法

探讨了遗传算法在风力机塔架结构优化设计中的应用。通过对经典遗传算法进行改进,建立了存在约束条件的遗传算法优化设计模型;考虑结构受力特点,给出了塔架体系在屈曲性能约束条件下的最优化设计方法。另外,针对遗传算法容易收敛到局部最优点的缺陷,改变各变量相应初始界限值,进行两次遗传算法操作运算,使工作效率提高,且结果更为精确。最后,对某风力机塔架进行在简化荷载作用下的最优化设计,得到了较满意的结果。

塔型桁架人工鱼礁流场效应及稳定性

本研究利用物理模型试验和粒子图像测速技术,对塔型桁架人工鱼礁模型在6种换算流速0.031 m/s、0.063 m/s、0.095 m/s、0.126 m/s、0.158 m/s和0.190 m/s(实际流速0.2 m/s,0.4 m/s,0.6 m/s,0.8 m/s,1.0 m/s和1.2 m/s)下产生的流场效应与物理稳定性进行研究。结果表明,流速达到1.2 m/s时,礁体不会发生漂移和倾覆,说明该礁型具有良好的稳定性。单体礁在45°和90°迎流方式下,最大上升流流速和上升流平均流速随来流速度增加而递增,90°摆放单体礁最大上升流流速为来流速度的15.6%~21.0%,45°摆放单体礁最大上升流流速为来流速度的16.3%~23.5%;上升流面积和高度随来流速度的增大先增加后减小,均在来流速度为0.095 m/s时出现最大值;缓流区面积均随来流速度的增加而减小;在相同来流速度下,45°迎流时礁体缓流区面积大于90°迎流;在45°和90°摆放方式下,缓流区长度与礁高比值均随来流速度的增加呈下降趋势,且下降趋势逐渐平缓;45°迎流时缓流区长度为礁体高度的13~24倍,90°迎流时缓流区长度为礁体高度的11~22倍。塔型桁架人工鱼礁礁体前后没有涡流形成,但具有较好的缓流作用,在礁体后方形成了较大规模的缓流区。

基于ANSYS的酒杯塔模型分析研究

本文以220kV线路酒杯塔为研究对象,以有限元分析为研究手段,建立了等截面型钢模型、桁梁混合模型和刚架模型,并在不同工况下对这3种模型进行静力分析,得到3种模型在不同工况下的分析数据,并与真型塔的实验数据进行比较分析,发现在3种模型中,桁梁混合模型的实验数据与真型塔的数据相比误差最小,最接近真型塔.得到最优模型后,对模型进行了模态分析,以验证塔的整体强度/刚度能够满足规范和工程要求,达到线路安全可靠运行的目的.

大型塔式桁架组合结构分析的非经典能量法

本文针对工程上常见的各种塔式桁架系统组合结构的静力和动力分析,提出一种半连续半离散式基于非经典能变形理论的量法。文中,把整体桁架组合结构模拟成变截面的非经典梁,结构中任意结点的三向位移用其截面的四个广义位移(弯、剪、挤、拉)表示,由此导出每根杆件的两端位移,从而可仔细考虑每根杆件的应变、内力及相应的变形能、动能和外力功等。并由能量变分原理导出一组线性代数方程,方程阶次仅与所假定的四个广义位移试函数中待定系数的个数有关,与杆件数目,结点数目,层数等均无关,把大型塔架有限元分析的成百上千个自由度降为十几阶的数值计算问题,因此仅需求解阶次极低的代数方程组。同时,还可方便地考虑各种附加设施的影响。文中给出了实际电视塔结构和海洋平台导管架模型的静动力计算结果,并与其它方法计算结果和试验结果作了比较,表明本法是一种工程上较为通用有效的适于微机分析的简捷计算方法。本文方法也可称为非经典综合离散法。

我国预应力混凝土公路桥的发展与现状

本文叙述我国预应力混凝土桥的发展历程和现在情况.近几年来,我国建造了多座预应力混凝土桥,结构型式有简支梁、T型刚构、连连梁、连续刚构、斜拉桥与组合式拱桥等.在每种桥型中,选择具有代表性的桥梁,对其结构特点,设计与施工新技术,加以分析讨论.使能互相交流知识,总结经验,以资提高技术水平,促进我国桥梁建设的新发展.

钢结构异形塔架在风荷载作用下的性能及刚度分析

分析了某钢结构异形塔架在不同荷载作用下的静力和动力性能,以及塔架在各方向风荷载作用下的性能.分析了塔架刚度的影响因素,包括考虑不同横膈布置对刚度的影响及不同连接方式对塔架结构刚度产生的变化.研究表明,风荷载是该塔架设计的控制因素,地震作用和温度应力对其影响不大.

基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计

提出了一种可同时求解结构截面、拓扑、形状和布局优化问题的基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计方法。在统一所有优化变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为适用于蚁群算法求解的标准化旅行商问题,再采用MATLAB系统平台实现输电塔结构的优化设计和程序化,并以某实际工程为算例对局部优化方法进行验证。结果表明:提出的方法不仅可以简单高效地求解输电塔结构塔身局部的截面、拓扑、形状和布局优化问题,而且具有非常好的实用性和通用性,有望应用于完整的输电塔结构优化设计中。

斜向索力作用下桁架式扣塔的钢锚箱受力性能

相对于一般的钢锚箱而言,拱桥扣塔的钢锚箱与斜拉桥和悬索桥的钢锚箱的受力不同,斜拉桥的钢锚箱四周有钢或混凝土构件连接支承,而扣塔的钢锚箱只有扣塔桁架构件与之相连,连接构件相对较少,其受力性能直接关系到拱桥施工安全。合江长江大桥的扣塔钢锚箱具有构造复杂,扣索索力大,且与扣塔的主弦杆焊接在一起受力等特点。合江长江一桥扣塔的钢锚箱有限元分析结果表明,在拱肋吊装过程中的最不利扣索力工况下,钢锚箱的锚下应力相对较大,但应力衰减较快,随着远离应力集中区,应力迅速降至较低水平。钢锚箱性能满足使用要求,构造合理、传力途径明确、结构受力安全,可为分析和设计同类构造形式提供参考。