折线形独塔斜拉桥索力优化的设计探讨

本文针对折线形独塔斜拉桥这一新兴桥型,由于塔柱呈倾斜的折线造型,造成结构体系受力复杂,从而导致合理确定成桥索力困难的问题,以某折线形独塔斜拉桥为例,建立恒载索力优化模型,综合比较多种常用调索方法来优化成桥索力分布,确定同时满足折线形桥塔、不等跨主梁受力需求的合理成桥索力,为今后同类桥梁的设计提供参考。     

钢箱梁斜拉桥成桥索力优化分析

为快速确定钢箱梁斜拉桥的合理成桥索力,现以某航道桥为工程背景,采用最小弯曲能量法求解成桥索力,成桥控制目标设置为主梁弯矩和主塔偏移量,通过控制主梁截面应力和桥塔位移,来对成桥索力进行优化。最后通过空间有限元软件Midas/civil进行建模分析,验证了主梁为钢箱梁时采用该方法优化索力的可行性,可快速得到较为合理的成桥状态。     

地震作用下独塔斜拉桥合理约束体系

为了确定在一致地震作用下独塔斜拉桥的合理抗震约束体系,本文首先对独塔斜拉桥在纵桥向和横桥向约束体系的传力机理进行了研究,然后以松花江大桥为研究对象,采用非线性时程分析方法,分析了墩、梁以及塔梁的纵向约束体系和横向约束体系对独塔斜拉桥地震反应的影响.分析表明,考虑支座滑动摩擦能显著减少独塔斜拉桥主梁和主塔的纵向位移,降低塔底的弯矩;由于独塔斜拉桥的主塔在横桥向对主梁的强大约束作用,边跨过渡墩和辅助墩的横向约束体系与主跨主梁的横向约束体系相互影响很小.     

顺桥向圆环塔斜拉桥拉索布置与受力分析

对一座顺桥向圆环塔斜拉桥进行了合理成桥索力优化分析和结构静力分析,结果表明该桥型合理成桥索力优化分析控制目标应包含桥塔弯矩,并控制桥塔与主梁弯矩尽量平衡,圆环塔内力控制是该桥型设计关键所在。对顺桥向圆环塔斜拉桥斜拉索布置方式进行了优化,结果表明斜拉索塔端锚固在塔顶附近对侧桥塔钢箱内,圆环塔弯矩较小且处处承压。     

不对称斜塔斜拉桥的受力和设计分析研究

斜塔斜拉桥是一种概念较新的桥梁结构形式,其独特之处在于倾斜的桥塔、轻盈的主梁、优美的外形,但是结构的不对称性导致其受力复杂、施工难度大。本文结合一有背索、跨径不对称、拉索不对称的斜拉桥的工程实例,通过对其静力力学模型分析,可知此类斜拉桥既要关注桥梁的整体平衡,也要关注主梁、主塔结构的局部平衡。通过对张拉索力和施工阶段分析的总结,可知刚性支撑连续梁法初估索力时只顾及了梁的受力,而忽略了塔的受力,要结合主梁、主塔的平衡条件对成桥索力进行调整才能得到合理的成桥状态。通过主塔、主梁的设计分析,得出桥梁的预应力布置、主梁截面形式、拉索的施工步序应依据施工阶段分析中主梁与主塔的受力情况最终确定。该桥目前已施工完毕,该桥的设计经验可以为同类桥梁的设计与施工提供参考。     

无索区布置对独塔斜拉桥静力特性影响分析

独塔斜拉桥的静力特性主要包括主梁内力、主梁挠度及塔顶偏位等,通过改变塔梁固结处及主跨边支座附近的无索区长度,分析其对桥梁静力特性的影响。分析结果表明,在塔梁固结处设置无索区能减小主梁正弯矩、主梁下挠及塔顶偏位,但会增大主梁负弯矩;在主跨边支座附近设置适当的无索区能够显著提高独塔斜拉桥的受力性能。     

学府路斜拉桥结构设计与静力分析

学府路斜拉桥采用主跨160m的独塔空间双索面斜拉桥结构,主梁采用PK断面扁平钢箱梁,主塔采用钢筋混凝土桥塔,桥宽46.1~57.5m,是目前国内宽度最大的独塔钢箱梁斜拉桥。对学府路斜拉桥的结构设计和静力分析进行了总结,可为类似工程的设计提供参考。     

非对称独塔斜拉桥稳定性分析

斜拉桥属于超高静定结构,由于其结构新颖,质量轻,广泛受业界人士关注,但是其主梁轴力大,稳定性问题较为明显,非对称独塔斜拉桥的稳定性能规律不同于普通斜拉桥,因此,对其稳定性的研究很有必要。本文以吉林某斜拉桥为工程背景,运用Midas/Civil有限元分析软件建立有限元模型,对斜拉桥在成桥状态下线性稳定性及非线性稳定性进行分析,同时分析非对称独塔斜拉桥稳定性受结构设计参数的影响程度。分析结果表明,在成桥状态下,斜拉桥第一类稳定性受活载影响较大,斜拉索垂度效应影响不明显,可以忽略。同时还发现,结构的稳定性受到索力、垂度、刚度等设计参数的变化均存在不同程度的影响,在设计过程中要注意考虑其影响。     

大跨多塔斜拉桥动力特性及抗震性能研究

结合一座大跨多塔斜拉桥工程设计实例,分析了桥塔与主梁之间不同约束形式的大跨多塔斜拉桥体系动力特性,对比研究了不同塔、梁间纵向约束方式对结构关键位置地震反应的影响.分析表明,桥塔与主梁间纵向约束方式的设置对结构的动力特性影响很大;在水平和竖向地震作用下,不同桥塔主梁约束形式的结构体系,各桥塔关键位置的内力差异也较大;释放各桥塔、主梁之间的纵向约束,可以减小塔底、承台底的弯矩以及塔底剪力,但会增大由于承台振动对承台底剪力的贡献.     

矮塔斜拉桥结构参数敏感性分析

文章以某矮塔斜拉桥为研究对象,利用Midas/Civil建立有限元模型进行参数敏感性分析,研究主梁混凝土容重、主梁弹性模量、斜拉索弹性模量、主梁预应力荷载等结构参数变化对成桥状态主梁线形、斜拉索索力、主梁应力等静力响应的影响。结果表明:主梁混凝土容重、预应力荷载为主要敏感性参数,主梁弹性模量、斜拉索弹性模量为次要敏感性参数,分析结果可为施工控制提供参考。