斜拉桥异形索塔钢锚箱应用研究与设计

钢锚箱锚固的结构形式由于其传力方式明确、加工及施工方法成熟等优点在斜拉桥中得到应用,但较少应用于较小跨径(跨径200 m)的斜拉桥中。以宁海腾飞路桥(独塔斜拉桥)为工程背景,对小跨径异形桥塔斜拉桥的拉索锚固体系进行设计及有限元计算分析。通过优化设计空间有限的索塔钢锚箱构造,解决桥塔锚固部分由于构造原因出现局部裂缝、异形桥塔不规则截面引起的环向预应力受力不均衡以及异形桥塔施工放样相对困难等问题。     

非线性最优化在斜拉桥索塔锚固区配束上的应用

针对现有技术中的铁路大跨度斜拉桥桥塔环向预应力钢束配置方法缺乏的状况,文章提供一种通过最优化理论配置斜拉桥桥塔索塔锚固区环向预应力钢束的方法。该方法首先建立有限元模型,根据有限元模型得到单位面积钢束以及单位力对塔产生的应力,从而得到应力系数矩阵;其次,根据叠加原理,运用非线性最优化理论建立目标函数及约束条件;最后,求解最优化方程,得到环向预应力钢束面积。该方法形成了一套完整的斜拉桥桥塔索塔锚固区环向预应力配置理论,解决了斜拉桥索塔锚固区的设计难题,加快了设计速度,缩短了设计周期,节省了大量工程投资。     

斜拉桥钢-混凝土组合索塔锚固结构节段模型试验研究

重庆嘉悦大桥桥塔采用内置式钢锚的钢-混凝土组合索塔锚固结构形式,最大设计索力达1100kN。通过对该钢-混凝土组合索塔锚固结构的足尺（1：1）模型试验,结合空间有限元仿真计算分析,对该钢-混凝土组合索塔锚固结构的受力行为和传力机理进行了研究,得出一些结论。试验结果对重庆嘉悦大桥的建设起到了重要的指导作用。     

钢桥塔塔-基连接的有限元分析

通过对典型的钢桥塔塔-基连接构造形式进行数值分析与简化分析,得到了埋入式连接和螺栓锚固式连接的受力特性,并对埋入式连接和螺栓锚固式连接的力学性能进行了比较和分析。结果表明:埋入式连接整体刚度大,竖向抗压承载力高,但当有弯矩作用时,混凝土基础中可能产生拉应力;在钢桥塔水平向荷载作用下,螺栓锚固式连接有较强的抗弯、抗拔能力,但极限抗压承载力相对较小。     

斜拉桥索塔锚固区节段足尺模型试验与分析

对某斜拉桥索塔锚固区节段建立有限元计算模型进行空间应力分析,并与足尺模型试验得出的结果相比较,对该桥塔锚固区工作性能及安全性进行评价。测试分析U形塑料波纹管孔道摩阻系数和钢束伸长值,研究了小半径环向U形预应力束与拉索作用下的锚固区应力与变形情况,提出构造及设计上的建议,为设计与施工提供依据,也可为同类斜拉桥索塔锚固区的受力分析提供借鉴。     

南平闽江大桥索塔锚固区局部应力分析

本文结合南平闽江大桥的设计,运用大型通用有限元分析软件ANSYS,采用空间有限元法,按实际结构形状真实地建立锚固区的受力模型,对其空心预应力混凝土桥塔索塔锚固区进行空间应力分析,为工程设计提供一定的参考借鉴。     

钢—混叠合梁拱桥索梁锚固区合理应力状态参数

以兰州某钢—混叠合梁拱桥为例,对钢—混叠合梁系杆拱桥索梁锚固区合理应力状态的影响因素进行了分析,采用有限元方法,将组成索梁锚固区的锚固构件厚度作为参数进行了研究,解决了设计实践中对各板厚度影响大小不明确的问题。     

某斜拉桥桥塔锚固区预应力筋优化研究

对某斜拉桥桥塔锚固区布置的双层环向预应力筋进行优化研究。将单位环向预应力筋对锚固区的预应力效应和正常工作拉索荷载对锚固区的索力效应分别单独进行考虑,然后采用线性叠加,得出了两者在锚固区的效应。通过考虑各种约束函数,并结合预应力筋数量最小这一目标函数,对某斜拉桥桥塔锚固区现有的环向预应力筋布置方式进行优化研究。优化研究表明:桥塔锚固区仅仅采用环向预应力筋布置时,长短边的应力和抗裂安全系数都不可能均匀;另外,预应力筋布置在锚固区偏外侧的位置时,所需预应力筋数量最少。     

红岛航道桥钢锚板式索塔锚固施工技术

斜拉桥斜拉索索塔锚固形式主要有:交叉锚固体系、平面预应力钢束锚固体系、钢锚梁式锚固体系及钢锚箱式锚固体系.结合红岛航道桥结构特点,提出一种新型设计方案——钢锚板式索塔锚固体系.该体系借鉴斜拉桥中常用的耳板式索梁锚固结构和锚拉板式索梁锚固结构.为了获得可靠的试验数据,真实反映钢锚板式索塔锚固体系的受力性能和可能存在的问题,进行了足尺模型试验,确定了索塔锚固区施工技术,取得了良好的效果.     

锚箱式钢桥塔锚固区力学性能研究

斜拉桥钢塔锚固区是连接斜拉索和桥塔的关键部位,该部位采用钢锚箱结构可以把巨大的斜拉索索力有效传递到桥塔中。以范蠡大桥为背景,建立锚箱式钢索塔锚固区空间板壳有限元模型,并对其进行分析研究。结果表明,锚固区内板件应力分布不均匀,承压板与中隔板的结合处应力集中程度高,但高应力水平区域范围较小,应力扩散较快;斜拉索锚箱和水平拉索锚箱承担的索力比例在相同锚箱长度比例位置较为接近。     

某斜拉桥钢塔柱门式吊装塔架仿真分析

结合某斜拉桥主塔钢塔柱门式吊装塔架的结构设计,利用大型有限元分析软件Midas／civil2006对该塔架结构进行了空间仿真分析,在最不利工况下,研究了塔架结构的应力分布、变形和整体稳定情况,其分析结果及研究结论可为其他工程积累经验。     

钢管混凝土拱桥塔扣一体化施工技术

着重介绍了塔扣一体化施工技术,在理论分析和现场测试的基础上,通过动态调整扣索长度,保证了钢管拱肋的设计线形,工程实践表明：将扣索动态调整技术应用于大跨度钢管混凝土拱桥的吊装施工中,可降低工程造价,保证施工质量。     

中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱承载力研究

以某跨海大桥原型设计提出的一种新型中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱为背景,设计制作了4个中空型外壁钢板-混凝土组合塔柱试件。通过轴心受压试验,研究中空型外壁钢板-混凝土组合桥塔塔柱破坏过程,并分析混凝土强度、钢板厚度、连接件型式等参数对试件轴压性能的影响。采用ABAQUS软件进行有限元模拟,分析不同结构型式和设计参数(混凝土强度、钢板强度和钢板厚度)对组合塔柱受力性能的影响。研究表明：中空型外壁钢板-混凝土组合塔柱具有优异的承载能力和延性,其承载能力和延性与内外壁钢板-混凝土组合塔柱相当,明显优于普通钢筋混凝土柱;提高混凝土强度、钢板强度和增加钢板厚度均能够提高组合塔柱承载力,但对结构刚度提高不明显。研究成果可为大跨桥梁设计提供参考。     

斜拉桥桥塔桩基等效计算方法

通过对斜拉桥桥塔桩基的等效计算,归纳总结了一种简单的桩基截面尺寸及桩长来替代实际比较复杂的桩基结构及桩所穿越的多种土层的方法,指出在桥塔设计时,应按照等效的桩基建立桥塔计算模型,使得桥塔有限元计算模型简单而且不失真,准确反映桥塔实际受力情况。     

斜拉桥钢箱拱形塔安装施工

以山西大同御河无背索钢箱拱形塔斜拉桥工程为例,结合该桥施工实践,介绍了钢箱拱形塔水平分段拼装、竖向转体架设就位的施工方案及具体施工方法,为今后类似工程的施工提供了经验。     

大跨钢箱拱桥索塔扣塔一体化施工仿真分析

对索、扣塔一体化施工体系的结构特点进行了综述,以主跨450 m的钢箱系杆拱桥为工程背景,对其施工过程进行了仿真分析,索、扣塔结构受力与稳定性分析表明,索、扣塔一体化施工技术能满足本桥钢箱拱肋的斜拉扣挂施工和安全性要求。     

塔吊钢结构基础设计应用研究

针对塔吊安装逆作法施工的特点,研究了塔吊钢结构基础的构造和计算方法,包括钢格构柱和钢平台的设计内容,对于应用中存在的问题进行了探讨,并指出了施工中应注意的问题,以指导实践。     

低塔斜拉桥设计构思

介绍了低塔斜拉桥的结构体系特点,在研究了该桥型结构体系所具有特点的基础上,以茅台大桥低塔斜拉桥方案为例,讨论了该类型桥梁设计构思中值得注意的问题,为其设计和施工提供了理论指导。     

斜拉大桥塔梁混凝土应力监测与控制

结合工程实例，介绍了斜拉大桥塔梁混凝土应力监测与控制的过程．保证了斜拉桥在施工过程中的受力和变形状态始终处于设计所要求的安全范围。     

斜拉桥圆环钢塔节段吊装与支护

以某斜拉桥主塔拼装施工为例,对圆环钢塔节段吊装与支护进行了详细论述,并对各工艺进行了系统分析,为类似工程的大型吊装及钢结构施工提供了借鉴。