浅谈自锚式悬索桥缆索施工技术

以某悬索桥为例介绍了自锚式悬索桥的缆索体系施工技术,对包括索鞍施工、主缆架设、主缆调整、紧缆、索夹安装、吊索安装及吊索进行了阐述,在类似结构桥梁施工中具有一定的借鉴作用.     

浅谈桥梁拉吊索的认识

拉吊索是悬索桥、斜拉桥以及中、下承式拱桥的重要承重构件之一,拉吊索的安全使用是保证拉索桥稳定发展的关键因素.文章以拉吊索为研究对象,围绕拉吊索的结构构造和易出现的病害问题进行了介绍,对其发展进行了展望.     

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉关键技术研究

混凝土自锚式悬索桥具有主梁轴力大、自重大、刚度大、梁体允许拉应力小等特点,控制张拉过程中吊杆的张拉力是实现此类桥梁合理成桥状态的重要措施。文章以某双塔混凝土自锚式悬索桥为背景,研究了如何使用空间有限元软件合理模拟混凝土自锚式悬索桥的成桥状态及施工过程。结合混凝土自锚式悬索桥特点,在体系转换阶段提出了"一张一补"法吊索张拉方案,与传统方案对比,该方案在保证施工精度提高施工效率的同时,能够有效降低吊索施工过程中的张拉力。     

大跨度双塔悬索桥在地震动行波激励下的响应规律研究

本文以一座主跨850m的大跨双塔悬索桥为工程背景,采用时程分析法研究了行波效应大跨双塔悬索桥地震响应的影响。通过建立三维有限元分析模型,在分析了大跨度双塔地锚式悬索桥动力特性及一致激励下地震响应规律的基础上,进一步探讨了行波效应对大跨双塔地锚式悬索桥地震响应的影响规律。分析结果表明:地震波纵向行波作用下,主塔的地震响应随着视波速的减小而先减小后增大;主梁的竖向振动则较一致激励下显著增大;主缆及吊索轴力则受地震动行波效应的影响不大。     

特大型悬索桥结构健康监测数据分析与评估

由于跨度长,外形优美,特大型悬索桥已成为大桥建设的首选结构。悬索桥一般由箱梁、主缆、吊索构成,每种结构都承载着不同的荷载,这些结构构件在长期的荷载作用下会产生结构损伤,对这些关鍵构件进行结构健康监测,有助于发现结构损伤,对大桥的管理运营具有重要的参考价值。文章对实际运营的桥梁箱梁、主缆以及吊索的振动进行了监测,对其监测数据进行了分析和评估,有助于及时判断桥梁的结构健康状态。     

自锚式悬索桥吊索张力及主缆线形的设计研究

确定自锚式悬索桥的吊索张力及主缆线形是设计中的难点.由于吊索是在架设完加劲梁和主缆后安装并张拉的,所以吊索张力的大小对自锚式悬索桥的内力状态影响很大.因此,研究提出以主梁弯曲应变能最小为目标的无限轴向刚度法,用它确定吊索的合理张力;考虑吊索张力后的主缆精确线形是分段悬链线,通过迭代计算可求解出主缆线形及内力;依据吊索安装前后主缆及主梁的无应力长度相等的原则,可联立相关方程,求解出吊索安装前主缆在塔顶的预偏量和各索夹在主缆上的定位.     

火灾下大跨度悬索桥承重构件静力分析

以某通车运营的大型悬索桥为工程背景,建立桥梁热分析模型与有限元力学模型。通过热分析,模拟不同车辆火灾下大型悬索桥主要承重构件的温度变化过程。通过对小汽车、客车和货车火灾时对主缆的影响,分析桥梁主要承重构件的应力、挠度的变化情况,找出桥梁主要承重构件高温下力学性能退化规律。为大跨度悬索桥设计和安全运营提供技术依据。     

预应力混凝土自锚式悬索桥吊索张拉施工分析

对自锚式悬索桥在拟定施工工序下的吊索张拉施工进行了模拟分析,并与实际监控资料作比较,为同类桥梁的施工提供有益借鉴。     

自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法

悬索桥是指以主缆索股受拉为主要的承重构件的桥梁结构。其结构构造包括基础、塔墩、锚碇、主缆索股、吊索、加劲梁及桥面结构等。在桥梁设计时,当桥梁跨度较大时,总是首选悬索桥这一经典桥型。其主要原因是以高强度钢丝作为主要承拉结构的悬索桥具有跨越能力大,受力合理、最能发挥材料强度和造价经济等特点,同时还以其整体造型流畅美观和施工安全快捷等优势而倍受推崇。下面结合武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥主缆的施工情况,简要介绍自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法。     

悬索桥可换式主缆的研究

悬索桥作为跨度最大的桥梁在我国得到了迅猛发展,但悬索桥的上部结构缆索系统的防腐的研究还没有取得令人十分满意的结果,特别是作为悬索桥生命线的主缆防腐。目前桥梁缆索主要还是依靠换索的方式,来解决缆索的防腐以及安全性能问题。悬索桥的吊索、锚碇,斜拉索等都已有可更换缆索的技术,但悬索桥的主缆还未见有可更换的技术和实例。本文主要介绍悬索桥可换主缆及其索鞍、索夹、散索套的结构设计,并重点介绍关键部件索夹设计和其相关试验情况。说明实现主缆可换及主缆防腐的可行性     

自锚式悬索桥吊索张拉施工控制分析

确定了自锚式悬索桥合理的吊索张拉方案,采用大型有限元分析软件ANSYS进行了吊索张拉的施工计算,得到了合理的施工控制力,并进行了施工控制分析,积累了自锚式悬索桥施工经验。     

大跨度铁路悬索桥车-线-桥耦合振动分析

运用车辆-线路-桥梁耦合振动理论,建立相对完善的车辆-线路-桥梁耦合动力学模型。以某座主跨为1120m的悬索桥方案为工程背景,对该方案在ICE3列车以速度160～300km/h作用下桥梁、轨道和车辆的动力性能进行分析,并对主缆和吊索在不同索力下桥梁和车辆的动力响应进行对比研究。     

大跨度悬索桥吊杆的参数振动

采用ANSYS分析了大跨度悬索桥吊杆在端部参数激励下的振动响应及吊杆内力的变化,并讨论了吊杆振动与吊杆内力时程的频谱特性。     

System reliability of suspension bridges

Provisions for the design of existing suspension bridges often rely on a deterministic basis. Consequently, the reliability of these bridges cannot be assessed if current provisions are applied. In order to develop cost-effective design and maintenance strategies for suspension bridges a system reliability-based approach has to be used. This is accomplished by a probabilistic finite element geometrically nonlinear analysis approach. This study forms part of an investigation into the system reliability evaluation of geometrically nonlinear large span bridges recently undertaken at the University of Colorado. A brief review of reliability analysis of geometrically nonlinear elastic structures allows for the determination of its relevance to the assessment of suspension bridges. A probabilistic finite element geometrically nonlinear elastic code is used for system reliability evaluation of suspension structures. The allowable stress design procedures used by the Honshu Shikoku Bridge Authority for the design of suspension bridges are presented along with their application to the design of an existing bridge. This bridge is studied from a system reliability viewpoint to evaluate its reliability under different loading and damage scenarios. Such information calls attention to the fact that the reliability of cables, hanger ropes and girders are very different. Therefore, optimal maintenance decisions for suspension bridges designed according to allowable stress method are not consistent with those based on equal component reliability values.     

整体式高桩承台钢吊箱围堰设计与大体积混凝土施工技术

结合国道主干线广州绕城公路西环南段北江特大桥主墩承台实例,介绍173t整体式钢吊箱围堰在深水高桩承台施工中的应用及大体积混凝土承台施工的温控措施。钢吊箱吊杆采用拉压杆方式,设计受力明确,制造简单,下放定位准确,施工速度快;大体积承台混凝土施工温控措施得当,效果显著。     

独柱塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性分析

为研究独柱塔空间缆索自锚式悬索桥的动力特性,以南京江心洲大桥为工程背景,运用有限元软件Midas/civil 2015,分别建立了成桥状态的墩底固结模型和桩-土相互作用模型,对比分析了桩-土相互作用对结构动力特性的影响,并分析了恒载集度、加劲梁刚度、桥塔刚度、主缆刚度以及吊杆刚度对该类桥梁动力特性的影响规律。分析结果表明,考虑桩-土相互作用时,结构自振周期延长了1.4s,并且振型发生了变化;恒载集度主要影响结构竖弯振型;加劲梁竖向刚度对结构竖弯振型影响较大;加劲梁扭转刚度对结构各主要振型影响均不明显;桥塔纵向刚度主要影响结构纵飘振型;桥塔横向刚度对桥塔横弯振型影响较大;主缆抗拉刚度主要影响加劲梁竖弯振型;吊杆抗拉刚度的提高对结构整体刚度的贡献可以忽略。     

Calculation method on shape finding of self-anchored suspension bridge with spatial cables

Based on the spatial model, a reliable and accurate calculation method on the shape finding of self-anchored suspension bridge with spatial cables was studied in this paper. On the principle that the shape of the main cables between hangers is catenary, the iteration method of calculating the shapes of the spatial main cables under the load of hanger forces was deduced. The reasonable position of the saddle was determined according to the shape and the theoretical joint point of the main cables. The shapes of the main cables at completed cable stage were calculated based on the unchanging principle of the zero-stress lengths of the main cables. By using a numerical method combining with the finite element method, one self-anchored suspension bridge with spatial cables was analyzed. The zero-stress length of the main cables, the position of the saddle, and the pre-offsetting of the saddle of the self-anchored suspension bridge were given. The reasonable shapes of the main cables at bridge completion stage and completed cable stage were presented. The results show that the shape-finding calculation method is effective and reliable. __________ Translated from Journal of Hunan University (Natural Sciences), 2007, 34(12): 20–25 [译自: 湖南大学学报(自然科学版)]     

异型拱桥顶系梁安装吊杆的施工分析与监测

针对全钢异型拱桥的受力特点,提出一种简单适用的顶系梁安装吊杆的施工方法。通过对1座机耕桥工程实例的计算分析及现场监测比较发现,该方法可以简单快捷地使吊杆获得合理的初张力,并使主梁线形满足设计要求。成桥后,顶升点附近的吊杆索力远大于其他吊杆索力,并承担了全桥主要恒载及活载。     

单肋斜拉拱桥横向稳定性的实用计算

斜拉拱桥是一种将斜拉桥和拱桥相结合的新型桥梁结构形式,索拱共同受力使得拱的稳定性区别于一般拱桥。单肋斜拉拱是斜拉拱桥稳定性研究的基础,本文基于能量原理,在综合考虑桥面刚度、吊杆非保向力、斜拉索非保向力的前提下,推导了单肋斜拉拱横向失稳临界荷载的实用计算公式,并通过算例验证了实用计算公式的正确性,借助实用公式分析了斜拉索参数：斜拉索预张拉力、斜拉索倾角、索在拱的布置范围、主塔与拱的距离对单肋斜拉拱横向失稳临界荷载的影响。     

空间缆索自锚式悬索桥体系转换过程中受力行为的全桥模型试验研究

依据广州猎德大桥1/10比例全桥模型试验的实测数据,系统深入地研究空间缆索自锚式悬索桥体系转换过程中的非线性受力行为,揭示利用叠加原理、按照线性化计算二期恒载及活载效应的合理性,分析主缆变形、吊索索力在体系转换过程中的演变规律,阐明主缆变形、吊索索力变化规律与体系转换状态的相关性,指出吊索索力、主缆位移的弱相干性特征仅适用于加劲梁完全脱架、转换为自平衡体系后的结构状态,得出空间缆索索夹横向扭转角的量值特征与分布规律,指出此扭转角可通过预设偏角予以抵消,提出自锚式悬索桥宜按两阶段进行施工控制,探讨各阶段的施工控制目标与控制目标,为同类桥梁的设计及施工控制提供借鉴。