新塔科马海峡大桥设计与施工

新塔科马海峡大桥位于华盛顿州,是北美洲第一座运用设计/建造方式修建的、世界上首次采用2个完整并列的风洞模型验证其设计的悬索桥。该桥跨径布置为(426+854+366)m,高强预应力钢筋混凝土桥塔采用深水重力式沉井基础,主缆锚固在位于半山处的重力式锚碇上,桥面系由钢桁架与正交异性板构成。上层桥面设计为4车道,钢桁架下层设计3条机动车道及预留架设轻轨的位置。

荆岳长江公路大桥索塔锚固钢锚梁结构体系分析

荆岳长江公路大桥主桥为主跨816m的双塔不对称混合梁斜拉桥,在成桥状态下,索塔锚固采用两端固定的钢锚梁结构体系。为研究钢锚梁平衡斜拉索索力的作用,验证超静定结构体系钢锚梁的合理性,采用ANSYS软件建立索塔锚固区有限元模型,分析钢锚梁施工过程中2种不同的支承体系方案,并通过足尺模型试验研究钢锚梁对斜拉索索力的分配比例。结果表明:斜拉索初张时采用边跨固定、中跨滑动,斜拉索张拉后两端固定结构体系的钢锚梁承担了斜拉索索力水平分力的83.7%,钢锚梁与塔壁对索力水平分力的分配比例为8∶2,该体系能够发挥钢锚梁平衡斜拉索索力的作用,且结构可靠度高。

渝怀线长寿长江大桥荷载试验研究

渝怀线长寿长江大桥为双线下承式连续钢桁梁,介绍桥梁静动力试验成果,结合有限元理论分析,将试验结果与计算结果及规范值进行比较,评价桥梁现状。

西堠门大桥环氧沥青桥面铺装施工工艺及质量控制

西堠门大桥为主跨1650 m的分离式双钢箱梁悬索桥。钢桥面板采用环氧沥青铺装,结合环氧沥青混合料的材料特点及铺装施工的要求,从原材料及其配合比、生产与运输以及摊铺施工等方面论述了铺装的施工工艺;针对工程具备的铺装长度长和桥面风大的不利因素以及防杂物、防水工作等重点难点工程,制定了针对性质量控制措施。经抽查检验,铺装效果良好。

矮寨大桥钢桁加劲梁高强度螺栓施工质量控制

为探讨摩擦型高强度螺栓施工质量控制方法,以矮寨大桥为背景,针对螺栓预拉力主要受扭矩系数和施拧扭矩的影响,从施拧工艺制定、高强度螺栓与栓接面抗滑移系数工地检验、扳手标定、扭矩的制定与控制、扭矩系数变化的应对措施方面探讨高强度螺栓施工质量控制。该桥采用扭矩法分初拧、终拧两步施拧螺栓;工地扭矩系数试验、施拧屈服控制试验及抗滑移系数试验结果均满足规范要求;采用紧扣法进行终拧扭矩检查;根据扭矩系数变化情况及温度、湿度变化趋势,及时调整施拧扭矩,并对螺栓表面进行工艺处理,降低了环境条件对扭矩系数的影响。结果表明,该桥高强度螺栓施工控制较好、螺栓连接可靠。

鄂东长江公路大桥索塔锚固区节段模型试验研究

以鄂东长江公路大桥索塔锚固区为研究对象,采用1:1足尺模型试验与有限元分析相结合的方法,研究钢锚箱与混凝土组合结构索塔在不同索力状态下的受力特性和混凝土的抗裂性能,模型试验最大荷载为1.6倍设计组合索力。研究结果表明:试验荷载为1.0倍设计组合索力时,塔壁裂缝位于边跨侧索导管口上方,最大宽度为0.15 mm,小于设计允许裂缝宽度,钢锚箱上测点最大应力为94.6 MPa,个别部位存在应力集中现象,但钢结构整体处于结构弹性范围内;试验荷载为1.6倍设计组合索力时,塔壁最大裂缝宽度扩展至0.27 mm,组合结构能继续承载,说明结构有足够的安全度。

马鞍山长江公路大桥塔梁固结处模型试验研究

为研究马鞍山长江公路大桥塔梁固结处的受力性能,对实桥相应部位进行缩尺模型试验,并结合有限元计算对模型进行受力分析。选取半幅实桥中相应部位的塔柱和含塔梁固结处的下横梁及加劲梁制作成1∶4缩尺模型,进行塔梁固结处控制工况加载,并采用ANSYS建立相应空间三维实体模型进行理论计算。试验结果与有限元计算结果表明:塔梁固结处各部位的应力均满足规范要求,结构具有足够的安全度。

琅岐闽江大桥主桥钢箱梁顶推合龙控制技术

琅岐闽江大桥主桥为(60+90+150+680+150+90+60)m七跨连续半飘浮体系双塔双索面斜拉桥,主梁为栓焊结构钢箱梁,采用悬臂拼装法施工,中跨合龙段长12 m,合龙段自重约170 t。为了使大桥能够高精度顺利安全合龙,且成桥后结构内力、线形状态达到预期目标状态,基于无应力状态法原理的控制思想,确定中跨采用双边吊梁、无劲性骨架锁定、顶推法进行合龙。采用MIDAS Civil 2011对合龙关键工序进行详细计算分析,得到合龙顶推力、顶推位移限值等关键控制参数;分析了顶推过程中的索力、线形变化规律,以验证结构合龙安全可靠;分析得到合龙段无应力长度较小的改变对成桥目标状态影响较小。工程实践表明采用该方法进行合龙控制是可行的,桥梁合龙后内力状态与设计目标一致。

苏通大桥辅桥主墩承台大体积混凝土施工温度控制

提出大体积混凝土结构施工温控的思路和工作流程。介绍苏通大桥辅桥主墩承台大体积混凝土施工温控的施工方案决策计算结果及施工过程控制计算,并与温度监测结果进行了对比分析。对类似工程具有一定的指导意义。

洪都大桥索夹抗滑试验研究

为了解自锚式悬索桥索夹的实际抗滑性能,以洪都大桥为背景,采用足尺模型试验和实体有限元分析相结合的方法研究自锚式悬索桥索夹螺栓轴力衰减规律、索夹应力分布及抗滑摩阻系数。结果表明:螺栓轴力衰减先快后慢,螺栓最终的有效轴力约为设计轴力的80%;索夹内应力均从加载端到索夹末端逐渐减小,滑移推力工况下索夹最大应力普遍大于设计推力工况下的,在螺栓轴力偏大位置索夹应力也较大,说明索夹内摩阻力沿主缆轴线并非完全呈理想的线性分布;实测索夹抗滑摩阻系数为0.25,比规范建议值0.15偏大,实测值偏安全。建议施工时按先两端后中间且对角施拧的顺序施拧螺栓,控制各螺栓紧固力的一致性,并在关键工况前进行重复施拧。

武汉阳逻长江公路大桥荷载试验研究

武汉阳逻长江公路大桥是一座主跨为1 280 m的单跨双塔钢箱梁悬索桥。介绍桥梁静动力试验结果,结合有限元分析,将试验结果与计算结果及规范值进行比较,评价桥梁现状。

西堠门大桥锚碇岩基原位试验

西堠门大桥是舟山大陆连岛工程的第4座桥,为非对称结构形式的悬索桥。该桥南北锚碇均采用重力式锚,锚碇处地质结构复杂。对南锚碇基坑底面岩基进行承载能力原位试验及摩阻系数原位试验。试验结果表明,锚碇基坑岩基承载力满足设计取值要求。在各级设计正应力下,混凝土试件与岩基接触面的剪切破坏不是发生在两者的胶结面,而是试件区域的岩基首先被剪坏,地基岩石全部碎裂,试验确定的摩阻系数允许值为0.61。

新型吊杆减振器(TLMD)在南京大胜关长江大桥中的应用

南京大胜关长江大桥采用长方切角断面吊杆,通过吊杆风洞试验可知长度大于40m吊杆的抗风性能不满足要求。针对该桥吊杆构造、力学特性及其施工期间的大幅风致振动,为防止桥梁运营期间吊杆振动影响结构及运营安全,特为其安装了新型的液体质量双调谐减振器(TLMD)。安装过程中通过螺栓孔将各减振器连接为一个整体,然后通过焊接在底部隔板的挡块固定,防止工作时偏转及滑动。安装减振器后的测试结果显示,9根吊杆中有6根阻尼比在4%以上,个别吊杆甚至达到4.66%,TLMD减振器对吊杆的抑振效果良好,同时,该减振器具有方便的安装维护性、良好的耐久性。

鄂东长江公路大桥活载非线性效应与试验分析

为了分析几何非线性对大跨度斜拉桥的活载效应的影响程度,以鄂东长江公路大桥(主跨926m的双塔双索面混合梁斜拉桥)为背景,利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分别计算该桥在活载作用下考虑非线性效应与不考虑非线性效应的结构内力及位移,并与全桥荷载试验实测结果做对比分析。结果表明:对于鄂东长江公路大桥这样超大跨度的斜拉桥,活载的非线性计算结果更加符合大跨度斜拉桥的实际响应,线性计算结果误差较大,且偏于不安全。

荆岳长江公路大桥钢锚梁索塔锚固区单节段模型有限元分析

钢锚梁索塔锚固区中钢锚梁承担了绝大部分的斜拉索水平分力,混凝土塔壁只承担小部分,而水平分力是引起索塔锚固区混凝土开裂的主要原因,荆岳长江公路大桥索塔锚固区设计中布置了一定的预应力以增加混凝土的安全储备。通过有限元仿真计算分析手段,分别对索塔锚固区在预应力、钢锚梁设计支承方式、钢锚梁设计支承方式(无预应力)工况下的应力进行分析。结果显示钢锚梁设计支承方式下,锚固区的应力均满足要求,但在设计支承方式(无预应力)时,锚固区混凝土塔壁存在较大的主拉应力集中,因此在索塔锚固区上施加一定的预应力也是必要的。

东平水道大桥的施工监控

武广客运专线东平水道大桥主桥采用连续钢桁拱结构,大桥成形过程复杂,为了确保该桥施工安全,结合有限元法和现代监测手段,对其进行施工全过程的监测与控制。采用MIDASCivil 2006软件建立该桥理论计算模型,对各施工阶段进行计算分析,根据现场实测数据,对主要参数进行识别修正,准确地分析结构的实际状态。由应力、索力、温度及线形监测结果可知,主桥合龙后线形流畅,预拱度设置合理,达到了预期的效果,控制成果满足设计及相关规范的要求。

灌河特大桥钢锚梁安装

结合连盐高速公路灌河特大桥塔柱施工的工程实践,介绍钢锚梁安装的施工技术。为类似桥梁工程施工提供参考。

矮寨大桥先导索架设方法

悬索桥先导索架设在国、内外已有水上牵引架设、空中牵引架设和陆地人工拖拉等多种方法。矮寨大桥为一座主跨1176 m钢桁加劲梁单跨悬索桥,地处高山峡谷,桥下无通航条件,经对4种方案综合比选,采用遥控飞艇牵引法架设先导索。先导索架设采用茶洞岸放绳、吉首岸收绳的单循环方式,一级引绳由飞艇牵引到位,再通过3次转换对接和机械牵引,实现二～四级引绳的架设。实践表明,对跨越山区峡谷的悬索桥,遥控飞艇牵引法架设先导索是一种安全、经济、有效的方法。

面向管养的军山大桥健康监测系统研究

基于面向管养的理念,针对军山长江大桥的结构特点、历史病害调研及危险性分析的结果,从监测项目的需求、快速实时分析、传统管养信息的引入、软件的方便易用及系统的可维护性方面,研究了军山大桥健康监测系统的设计方法及系统构成,建立了一套面向管养的实用型桥梁健康监测系统。针对如何对监测系统采集的海量数据进行分析评估而为管养部门所用的难题,利用监测系统采集的各种数据,如车辆荷载、支座位移、疲劳评估、环境湿度、路面温度,分析讨论了监测系统对桥梁管理养护的具体指导作用。研究方法及结果为类似桥梁健康监测系统的设计及应用于桥梁管养提供了有益的参考与借鉴。

仙人渡汉江大桥静动载试验研究

仙人渡汉江大桥为五跨一联双幅预应力混凝土变截面箱梁桥,介绍该桥的静动力试验成果,并结合静动力有限元理论分析,将计算结果与试验结果对比,对该桥现状进行评定。