高铁大跨拱承式独塔斜拉桥成桥状态力学参数敏感性分析

以国内某高铁拱承式独塔斜拉桥为工程背景,通过有限元分析,研究主梁容重、拉索初张力、材料弹性模量和温度作用等力学参数对该桥成桥状态下力学性能(主梁线形、截面应力、成桥索力和主塔线形等)的影响规律,识别影响较大的敏感力学参数和对这些参数敏感的结构关键部位.研究结果表明:主梁容重和拉索初张力对主梁线形、截面应力和成桥索力的影响较大,对主塔线形的影响较小;材料弹性模量对成桥状态下结构力学性能的影响都很小;温度作用对成桥状态下结构力学性能的影响规律较为复杂.     

塔墩梁固结的三塔四跨矮塔斜拉桥成桥状态力学参数研究

为了提高塔墩梁固结的三塔四跨矮塔斜拉桥的施工控制精度,为后续的参数识别和误差修正提供理论基础,以国内某矮塔斜拉桥为工程背景,通过计算比较各设计参数在成桥状态时对主梁线形、应力、成桥索力和主塔偏位的影响,分析各设计参数的敏感性。研究结果表明:主梁容重、拉索初张力、季节温差和索梁温差为主要设计参数,而混凝土弹模、日照温差和索塔两侧温差对成桥状态的影响较小,为次要参数。研究结果可为同类型斜拉桥的施工控制提供参考。     

大跨径梁桥非连续施工对成桥影响效应分析

内蒙古某(85+6×150+85)m PC黄河特大桥冬季休工期(长达6个月),恰逢主梁施工至最大悬臂状态,需验算非连续施工阶段受力状态以保证安全合龙成桥。采用计算土弹簧刚度来模拟桩—土摩阻效应,以Maxwell模型模拟墩顶新型阻尼器的墩梁位移效应,建立连续成桥和非连续成桥的线性和非线性数值模型。结果表明,与连续施工成桥相比,长悬臂施工状态休工使梁端上挠增大,主梁位移变化明显;主梁纵向最大弯矩增大,箱梁混凝土上下缘应力累积减小。     

斜拉桥合理索力的确定方法

在斜拉桥设计中，斜索初始张拉力的大小直接影响着全桥在施工阶段乃至成桥后的受力状态，文章给出了悬臂法施工的斜拉桥，在一次张拉情况下各斜拉索初始张拉力的计算方法，并讨论各种方法的优缺点和适用范围。     

结构设计参数对大跨度叠合梁斜拉桥稳定性的影响

以主跨360 m的西固黄河大桥主桥为工程背景,通过有限元数值模拟计算结构在成桥工况的非线性稳定性能。改变斜拉桥结构设计参数如斜拉索初始缺陷、主梁钢结构强度、混凝土桥塔强度,研究其对斜拉桥非线性稳定性能的影响。研究结果表明:在成桥工况,斜拉索初始缺陷从1%增加至10%,稳定性安全系数下降了9.1%;桥塔混凝土强度从C40提高至C60时,稳定性安全系数提高了22.2%;主梁钢结构从Q345提高至Q420时,稳定性安全系数提高了8.9%。随着荷载倍数的增加,主塔混凝土强度越大,主梁钢结构强度越大,塔顶横向位移越小。     

预应力混凝土连续梁拱组合桥吊杆成桥索力计算及影响因素分析

根据预应力混凝土连续梁拱组合桥的结构特点,充分考虑主梁的承载能力,提出基于指定截面应力法的吊杆成桥索力分步算法。根据主梁截面的应力控制条件,以总的吊杆索力最小为目标函数,采用数学规划方法初定吊杆索力,然后采用最小二乘法进行吊杆索力调匀,从而得到较为合理的吊杆成桥索力。应用该方法对宿淮铁路京杭运河特大桥主桥(62+132+62)m连续梁拱组合结构进行吊杆成桥索力分析,研究主梁截面尺寸、施工方法等对吊杆成桥索力、主梁预应力布置的影响。结果表明:随着梁高的增大,主梁参与全桥受力的程度随之增大,吊杆索力减小,拱肋负担的荷载也减小;施工方法不同,吊杆成桥索力和主梁内的预应力布置也不同,当主梁由悬臂浇注法改为支架现浇法施工时,吊杆的成桥索力增大,主梁在中支点截面处需配置的预应力钢绞线数量减小,在中跨跨中截面处需配置的预应力钢绞线数量增大。     

某斜拉桥加固方案的优化设计

本文介绍了采用调整斜拉索索力方法，对某独塔斜拉桥施工成桥后辅助墩支座与梁体脱空、塔柱偏移、主梁梁底混凝土应力超限等偏离设计状态进行结构优化加固处理，取消了主梁1～5号梁段箱梁底板加固措施，从而使该斜拉桥恢复到设计状态，取得良好的效果。     

快速铁路大跨连续梁桥施工监控及控制体系研究

为保障特大跨度预应力连续梁桥结构安全、几何线形平顺,成桥各安全控制指标满足设计要求,以新建怀邵衡铁路沅江特大桥(60+100+60)m预应力混凝土连续梁桥为工程依托,根据理论计算及结构特点,构建快速铁路大跨连续梁监控体系,重点进行参数敏感性分析,建立线形及应力监控系统,数据计算、分析和处理方法。理论研究及工程实践表明:混凝土容重和预应力效应为影响线形和内力的关键因素,其次是混凝土弹模和收缩徐变,施工中需加强对这些参数的控制及识别;采用的计算方法和监控手段确保了该桥主梁线形平顺和受力安全,合龙口精度、主梁线形和应力误差均满足规范要求,结构安全可控、工作状态良好。     

高铁大跨矮塔斜拉桥施工控制研究及应用

研究目的:为确保高铁大跨矮塔斜拉桥高效、高精度的施工控制,使结构安全可控,且成桥内力、线形及索力满足设计要求,本文以新建怀邵衡铁路沅江特大桥(90+180+90)m矮塔斜拉桥为工程背景,根据理论计算、结构力学特点及工程面临的问题和挑战,建立适用于该复杂体系的施工控制体系,重点开展参数敏感性分析以探明力学行为特点,并建立线形控制、索力控制、应力控制计算及数据分析处理方法。研究结论:(1)主梁变形及应力受梁体自重、预应力和斜拉索索力影响最大,混凝土收缩徐变和索梁塔温差均为影响成桥索力及塔偏的敏感因素;(2)与常规大跨斜拉桥相比,二者力学行为差异大;(3)理论及实践表明,采用的控制系统、计算分析处理方法确保了主梁线形平顺、应力安全可控、索力均匀,均符合规范及设计要求;(4)本研究成果可应用于类似复杂结构的施工控制。     

荷麻溪230m跨度单索面预应力混凝土部分斜拉桥综合施工技术研究

江珠高速公路珠海段荷麻溪特大桥,主桥为（125＋230＋125）m预应力砼部分斜拉桥,在同类型桥梁中,主跨跨径居国内第一,世界第四。该桥系双塔单索面混凝土箱梁部分斜拉桥,主梁高3．0～6．5m,宽28．3m,采用单箱三室箱梁断面,塔、梁、墩固结。主梁的施工采用悬臂灌注技术,斜拉索采用高强钢丝索。主梁的悬臂标准节段长度为4m,最大施工节段重量为290t,最大悬臂施工长度114m。     

高速铁路大跨度连续钢桁拱桥施工控制关键技术

贵广南广铁路广州枢纽工程跨东平水道钢桁拱桥钢梁结构复杂,边中跨比小,施工中悬臂长度大,中跨采用吊索塔架辅助悬臂拼装构成斜拉体系,多点无应力状态合龙,对施工控制要求高。针对该桥悬臂拼装施工控制的关键技术提出解决方法:检算最大悬臂状态下结构抗倾覆稳定性;通过几何解析法快速获得边墩顶落梁量和中墩纵移梁量,通过模拟计算得出两层吊索分多阶段张拉每一步骤吊索张拉力,实现了精细化过程控制;通过对拱桁合龙口状态的敏感性计算分析获得了最优微调措施。     

高速铁路刚构桥施工控制线形敏感度研究

以某高速铁路预应力混凝土连续刚构桥为背景,基于敏感性分析的基本原理,利用数值仿真模型,详细探讨了材料容重、弹性模量、环境湿度、预应力管道偏差、施工荷载等因素对这类桥梁成桥线形的影响程度。得出了相应的敏感度方程。相关结论可为同类桥梁的设计和施工提供参考。     

多塔矮塔斜拉桥合龙顶推力多目标优化研究

刚构体系多塔矮塔斜拉桥可通过在主梁合龙前施加顶推力使桥墩向边跨侧预偏,以减小主梁收缩徐变对桥墩受力的影响。将成桥状态下的桥墩应力作为目标函数,设置约束方程控制合龙施工时的桥墩应力,利用多目标线性规划方法确定合龙顶推力。计算结果表明,采用迭代计算可考虑顶推力对混凝土收缩徐变的影响,得到的合龙顶推力可使运营阶段桥墩截面拉应力最小;合龙顶推力将改变结构的应力状态,其对主梁应力状态的影响很小,但对桥墩的应力状态改变较大,由此而产生的徐变效应不能忽略;墩底约束刚度对最优顶推力的确定有一定影响,在实际顶推合龙前应进行试顶推以修正模型的墩底约束刚度。     

钢筋混凝土拱桥悬臂现浇施工控制分析

在采用悬臂现浇法施工拱桥时 ,利用塔架斜拉索法将斜拉索扣住拱圈节段 ,用设在已浇筑完的拱段上的悬臂挂篮逐段悬臂浇筑拱圈混凝土 ,施工中控制主拱圈施工阶段的内力与变形非常重要。文章以土地潭特大预制拱桥为例 ,分析采用塔架斜拉索法悬臂现浇施工时拱圈的内力与变形控制     

金水沟大桥刚构连续箱梁悬臂浇筑线形控制

介绍了金水沟大桥刚构连续箱梁模板高程计算方法,并对混凝土弹性模量、温度变形、预应力摩阻损失、T构悬臂施工阶段关键监控截面应力、主梁线形、合龙阶段等重要指标进行监控,阐述了连续梁和刚构相结合桥梁结构线形的施工控制技术.     

曲率半径变化对高墩大跨连续刚构桥静力性能的影响

为研究曲率半径对高墩大跨径连续刚构桥静力力学性能的影响,以某高墩大跨径预应力混凝土曲线连续刚构桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件建立直线刚构桥和不同曲率半径的曲线刚构桥有限元计算模型,分别对该桥梁施工阶段最大悬臂状态和成桥阶段进行静力力学性能分析,研究桥梁施工阶段最大悬臂状态、成桥阶段的曲率半径对连续刚构桥内力和变形的影响.计算结果表明:主梁根部的最大横向弯矩、最大扭矩,主梁的径向、扭转变形、桥墩横向弯矩、墩顶最大径向变形均随着桥梁曲率半径减小而显著增大,在施工过程中,要加强施工监控,确保桥梁施工质量和施工安全.计算结果可为曲线刚构桥的设计和施工监控提供参考.     

预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析

预应力混凝土连续刚构桥有其自身的结构特点和施工技术,结合河南水磨湾大桥工程实例,探讨了预应力混凝土连续刚构桥的施工监测与仿真分析方法。通过建立有限元仿真分析模型,分析了预应力损失以及混凝土收缩徐变对箱梁应力状态的影响,计算了桥梁各个施工阶段应力和变形状态,与施工现场的实测数据进行了对比分析。经分析比较,可知对箱梁各节点不同施工阶段应力路径影响比较大的荷载有:施工荷载包括重力、挂篮、混凝土湿重等;预应力钢束一次张拉荷载;收缩一次作用以及徐变一次作用。施工荷载和预应力钢束张拉对顶、底板节点的影响是相反的,而其他荷载对它们的影响是同向的。得出了桥梁关键部位在荷载作用下随施工阶段的应力变化路径和挠度,使悬臂施工的梁桥达到了设计要求的合理成桥状态,总结了施工监控的规律。     

大跨度预应力混凝土连续刚构桥时域抖振分析

为研究大跨度预应力混凝土连续刚构桥在不同施工阶段结构体系转变下的风致抖振气动性能,采用计算流体动力学的近壁面低雷诺数SST k-ω湍流模型,求解主梁与桥墩各关键断面的静风绕流气动力参数。通过谐波合成法模拟来流10 min下的主梁及桥墩节点脉动风速时程样本,并利用Scanlan准定常气动力模型,对在施工最大双悬臂、最大单悬臂及成桥合龙状态时主梁的风致抖振位移响应进行了计算。研究结果表明:主梁风致响应的主导外因随施工体系的转变而改变,结构体系的完善(整体刚度的增大)使得抖振气动效应逐渐减弱;最大双悬臂状态时,梁端节点横桥向抖振位移达到极大值5 cm,可能对施工监控产生干扰;主梁各节点转角位移相对于线位移受到的影响可忽略不计。     

悬索桥锚跨索股张拉力监控

悬索桥施工时,锚跨按索股张拉力进行控制.针对锚跨索股的空间离散性,从索股的利用效率考虑,研究了成桥索力分布模式,及其对应的计算思路,从而计算成桥状态各索股精确的空间走向、索力和无应力长度.对施工阶段包括索股张拉阶段时的锚跨索股进行了计算研究,计算其对应阶段的索力.通过引入能计入温度的悬索公式,分别计算了散索鞍固定、自由工况下温度对锚跨索股张拉力的影响.     

金婺大桥施工挠度控制

金婺大桥为独塔单索面带协作体系混凝土斜拉桥 ,塔梁墩固结 ,拉索区施工采用移动支架法节段浇筑 ,协作体系采用满堂支架法整体浇筑 ,最后于主跨浇筑合龙段 ,实现全桥合龙。斜拉索施工索力张拉一次到位 ,无调索工序。大桥施工以挠度控制为关键。设计理论与施工实践相结合 ,是实施施工挠度控制的有效方法。采用自适应法 ,以张拉索力与主梁挠度变化进行双控 ,以索力控制优先 ,挠度偏差通过调整后续工况立模高程予以修正。大桥顺利合龙 ,成桥挠度曲线理想