三塔悬索桥施工过程抗风稳定性研究

以目前世界首座跨度超千米的三塔悬索桥——泰州长江公路大桥为工程背景,分别模拟主梁从主跨跨中向两侧桥塔、从两侧桥塔向主跨跨中以及从两侧桥塔和主跨跨中同时向主跨四分点处对称拼装的施工顺序,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分析主梁拼装过程结构的空气静力和动力稳定性的演变规律,并从抗风稳定性角度提出三塔悬索桥适宜的主梁拼装施工顺序。结果表明:主梁从两侧桥塔向主跨跨中对称拼装施工时,结构的空气静力和动力稳定性最好,是大跨度三塔悬索桥一种适宜的主梁拼装施工顺序。     

三塔悬索桥施工全过程空气动力稳定性研究

采用三维非线性空气动力稳定性分析程序,分析三塔悬索桥施工全过程空气动力稳定性的变化规律,揭示了不同主梁施工顺序对三塔悬索桥施工过程空气动力稳定性的影响,并探讨具有良好空气动力稳定性的主梁施工顺序。     

悬索桥空气静力稳定性的随机分析

传统悬索桥空气静力稳定性分析方法 ,由于忽略了结构参数的不确定性而不能满足实际工程设计需要。本文以确定性分析方法为基础 ,将随机分析的思想引入到悬索桥空气静力稳定性分析中 ,提出一种基于级数法的蒙特卡罗模拟方法 ,并将其成功地应用到虎门大桥空气静力稳定性的随机分析中 ,得出了一些有益的结论。最后 ,采用响应面法探讨了不同随机参数对悬索桥空气静力稳定性的影响。     

空间缆索体系悬索桥的抗风稳定性研究

为了探索理想的大跨度悬索桥的缆索体系以提高其横向及扭转刚度,以大跨度地锚式悬索桥——润扬长江公路大桥南汊桥为工程背景,采用不同缆索空间布置形式试设计三座具有空间缆索体系的方案桥,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分别对其动力特性、空气静力和动力稳定性进行分析和比较,并探讨具有良好抗风稳定性的大跨度悬索桥的合理缆索体系。结果表明:悬索桥采用内倾式空间缆索体系后,结构的侧弯及扭转频率增大,结构的空气动力稳定性增强;而采用外倾式空间缆索体系时,结构的侧弯及扭转频率减小,但结构的静风稳定性增强;考虑到悬索桥的空气动力稳定性一般比静风稳定性差,因此从总体抗风稳定性考虑,大跨度悬索桥采用内倾式空间缆索体系则比较有利。     

泰州大桥的技术创新与突破

文章介绍了世界首座千米级三塔两跨悬索桥—泰州大桥的技术创新和技术突破。为解决泰州大桥由于其全新的结构体系带来的技术挑战,开展了多塔连跨悬索桥结构体系与结构性能、深水大型沉井关键技术、多塔悬索桥中间塔制造与安装关键技术、三塔悬索桥上部结构施工关键技术等多项科技攻关,攻克了多塔连跨悬索桥建造关键技术,实现了悬索桥建设的全新突破。     

基于挠度理论的三塔悬索桥参数分析

采用多塔悬索桥挠度理论,对三塔悬索桥的矢跨比、主塔刚度、加劲梁高度和主塔高差等进行了参数分析。通过这些分析,有利于帮助人们把握三塔悬索桥的受力特点,得出的结论可供类似桥梁方案设计时参考。     

中塔纵向刚度对三塔缆索承重桥静力特性影响

简述三塔斜拉桥和三塔悬索桥的静力特性,提出三塔斜拉一悬索协作体系桥梁,用ANSYS软件对三塔缆索承重桥梁各体系建立三维有限元模型,分析比较各体系的静力特性及讨论中塔纵向刚度对各体系结构性能的影响。     

突变理论在马鞍山长江公路大桥桥型论证中应用

采用以突变现象为研究对象的系统理论,从经济、美观、航道适用性、施工和维护难易度等方面出发,对马鞍山长江公路大桥左汊主桥4个桥型方案(主跨2×1 080 m三塔两跨悬索桥方案、主跨1 388 m两塔悬索桥方案、主跨1 180 m两塔斜拉桥方案、主跨2×850 m三塔斜拉桥方案)进行了比较和论证,指出采用2×1 080 m三塔两跨悬索桥方案是合理可行的。     

应用碳纤维缆索的大跨度悬索桥抗风稳定性研究

为了探讨碳纤维复合材料缆索在大跨度悬索桥中应用的可能性,以主缆等轴向刚度为原则,拟定了一座主跨为1490m的碳纤维复合材料主缆悬索桥,并运用三维非线性计算理论进行了空气静力和动力稳定性分析。通过与同跨度钢主缆悬索桥的比较,讨论了不同主缆材料对大跨度悬索桥抗风稳定性的影响。分析结果表明:大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆后,静风作用下结构的变形增大,但其静风稳定性却与钢主缆悬索桥基本接近;由于结构自振频率特别是扭转频率有显著的提高,使得其空气动力稳定性要比钢主缆悬索桥好。因此从抗风稳定性角度而言,大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆是可行的,但是主缆截面尺寸的确定应采用等轴向刚度的准则。     

探索分析鹦鹉洲长江大桥钢-混结合梁悬索桥方案

鹦鹉洲长江大桥在设计与施工中采取三塔四跨悬索桥方案,考虑到悬索桥桥面铺装容易破损,后期维护工作量较大,为此在该大桥施工中,其悬索桥应用钢-混结合梁。为确保该桥梁施工质量,依据区域实际,合理进行刚-混结合梁悬索桥总体布置,设置相关安全系数,为确保桥梁受力均匀性,保障桥梁结构刚度及抗滑移稳定性,对中塔选型、主梁及支撑体系进行分析,确定施工方案,以确保该桥梁工程施工进度、安全性及综合效益有效实现。     

Investigation on aerodynamic stability of long-span suspension bridges under erection

The aerodynamic stability of long-span suspension bridge under erection, particularly at early erection stage, is more problematic than in the final state. It is influenced by the deck erection sequence and the nonlinear effects of wind-structure interactions. Considering the geometric nonlinearity of bridge structures and the nonlinear effects of wind-structure interactions, a method of nonlinear aerodynamic stability analysis is presented to predicate the aerodynamic stability limit (flutter speed) of long-span suspension bridges during erection. Taking the Yichang Bridge over the Yangtze River as example, evolutions of flutter speeds with the deck erected by different sequences are numerically generated. The sequences of pylons to midspan and the non-symmetrical deck erection are confirmed analytically to be aerodynamically favorable for the deck erection of long-span suspension bridges, particularly at early erection stages. The flutter speeds of long-span suspension bridges under erection are greatly decreased by the nonlinear effects of wind-structure interactions.     

悬索桥跨径的空气动力极限

桥梁建设已经进入了一个建造跨海大桥的新时代。在跨海大桥工程的可行性研究中存在许多技术方面的挑战 ,对于桥梁设计者来说 ,超大跨径悬索桥的气动稳定问题始终是必须十分关注的问题。本文首先研究超大跨径悬索桥的技术可行性及潜在的要求 ,然后讨论各种气动措施的性能 ,其中包括缆索系统的调整、中央开槽方案、垂直及水平稳定板以及振动控制措施等。从技术及航运要求出发 ,设计了一个接近极限跨径的主跨为5 0 0 0m的悬索桥方案 ,以此为基础研究并阐述解决其空气静动力稳定性的方法     

Aerodynamic challenges in span length of suspension bridges

The potential requirement of extreme bridge spans is firstly discussed according to horizontal clearances for navigation and economical construction of deep-water foundation. To ensure the technological feasibility of suspension bridges with longer spans, the static estimation of feasible span length is then made based on current material strength and weight of cables and deck. After the performances of the countermeasures for raising the aerodynamic stability are reviewed, a trial design of a 5 000 m suspension bridge, which is estimated as a reasonable limitation of span length, is finally conducted to respond to the tomorrow’s challenge in span length of suspension bridges with the particular aspects, including dynamic stiffness, aerodynamic flutter and aerostatic stability. Selected and modified from Proceedings of the 11th International Conference on Wind Engineering, 2003, 65–80     

空间主缆悬索桥非线性静风稳定分析

通过五分量天平测试得到了右汊桥节段模型的三分力系数。借助大型有限元分析软件ANSYS,采用修正的增量与内外两重迭代的方法,对右汊空间主缆悬索桥进行了三维静风荷载数值计算。数值计算结果表明采用空间主缆的右汊悬索桥相对于平行双主缆的悬索桥具有更为优秀的静风稳定性能。设计并加工了缩尺比为1:90.35的右汊桥全桥气弹模型,均匀流中全桥气弹模型的静风稳定性试验结果表明,静风失稳临界风速明显高于设计风速。     

斜风下大跨度悬索桥颤振稳定性研究

为确保斜风作用下大跨度悬索桥的抗风稳定性,采用考虑静风效应和全模态耦合影响的斜风下大跨度桥梁三维精细化颤振分析程序,以润扬长江大桥南汊悬索桥为工程背景,在0°和±3°初始风攻角下,分析了斜风下成桥状态和加劲梁从跨中向两侧桥塔对称架设全过程的颤振稳定性,并揭示了斜风作用和静风效应对成桥和施工状态大跨度悬索桥颤振稳定性的影响。结果表明：悬索桥成桥和施工状态的颤振临界风速随着风偏角的增加呈现波动起伏变化特征,且主要在斜风情况下达到最低值;斜风作用和静风效应不会影响悬索桥施工期颤振稳定性的演变规律,但会显著降低悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性;斜风作用使得成桥和施工状态颤振临界风速的最大降幅平均值分别达到了8.0%和19.6%,而斜风和静风的综合效应则进一步劣化悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性,最大降幅平均值分别达到了11.5%和22.4%,因此大跨度悬索桥成桥尤其是施工状态的颤振稳定性分析必须考虑静风和斜风综合效应的不利影响。     

江阴长江大桥上部结构安装施工技术

江阴长江公路大桥是一座特大型悬索桥 ,本文介绍其上部结构安装的施工工艺 ,对特定条件下塔吊的安装及锚固技术、高架法架设 3跨连续式猫道的施工技术、主缆 PPWS法施工技术及桥面吊装技术作了详尽的阐述。     

#br# 我国钢管混凝土拱桥应用现状与展望

共收集到截止2015年1月的已建和在建的钢管混凝土拱桥413座（跨径不小于50m）。统计分析表明,钢管混凝土拱桥在我国修建的数量不断增多、跨径不断增大。从行业分布来看,在公路、城市桥梁中的应用仍是主体,在铁路尤其是高速铁路中的应用不断增多。在结构体系方面,上承式、中承式、拱梁组合式、飞鸟式和下承式刚架系杆拱5大类,仍为主要应用的桥型,占总数的85%。在截面形式方面,以圆钢管混凝土为基本单元组成的单圆管、哑铃形和桁式是应用的主流。提篮拱被应用于各种桥型,尤其是大跨度铁路桥。无风撑拱主要应用于120m跨径以下的桥梁,且以斜靠拱和拱梁组合桥为主,截面多采用横向刚度较大的形式。拱肋的材料强度不断地提高,钢管以Q345钢为主,混凝土以C40、C50为主。虽然对桥面系强健性的重视在不断提高,然而强健性好的整体式和具有加劲纵梁的悬吊桥面系的应用还不够普及。钢管拱的架设方法仍以支架法、悬臂法和转体法3种为主,其中悬臂拼装法应用最多,适用跨径最大范围也最广。