基于辅助轨道的多支点转体桥施工关键技术研究

为解决转体桥两端长度和自重差异大,难以采取常规配重平衡的问题,在梁底长臂端设置带有齿轮辅助支撑的环形滑道,在梁面设置索塔及临时拉索,形成基于辅助轨道的多支点转体桥施工技术。实施结果表明,转体梁段前支点截面处应力沿横截面大致均匀分布,腹板处应力最大(126.65 MPa),翼缘处应力较小;悬臂端最大挠度为12.76 cm,应力和挠度均与理论值接近,且在材料性能允许范围内。该类转体方法结构稳定、受力清晰,可为类似特殊梁段的转体提供参考。     

天津塘沽海河独塔斜拉桥主跨钢箱梁安装施工技术

斜拉桥的施工主要涉及到斜拉索的挂设和索力的调整及钢箱梁的安装精度。通过对天津海河独塔斜拉桥施工技术的阐述 ,有针对性地总结出保证钢箱梁安装精度、斜拉索挂设和索力调整的方法。如钢箱梁第一节的安装精度的调整 ,安装一定数量的钢箱梁后的中线、高程的调整等 ;斜拉索的挂设及索力的测量和调整对桥面高程的影响等。     

高速铁路大跨度钢箱拱桥转体稳定性控制技术研究

介绍京沪高速铁路北京特大桥工程概况及非对称转体施工难点。从结构形式、施工计算、扣索连接件方面阐述索塔及扣索结构方案;从上转盘与上部钢结构临时固结、索塔、扣索、配重方面分析非对称结构转体稳定性控制技术。索塔及扣索结构方案可实现对结构端部变形约束,施加配重可控制转体体系重心偏离和失衡;上转盘与上部钢结构刚性连接可抵抗不平衡弯矩和扭矩,使非对称转体结构形成自平衡体系,保证转体顺利进行。     

北京市六环路斜拉桥设计

北京市六环路斜拉桥跨越繁忙的电气化丰沙铁路,墩高达21.5 m,为避免对铁路运营的干扰及降低转体重力和主跨跨径,采用了墩顶转体法施工的(56+100+70+37)m 4跨连续双圆柱子母塔单索面W形截面主梁的预应力混凝土曲线斜拉桥。从方案构思、索塔、主梁、斜拉索、主墩及墩顶转体系统、墩台及基础等方面,阐述该桥的设计特点及要点。     

城际铁路三塔斜拉桥刚度参数分析及应用

研究目的:三塔双主跨斜拉桥相较常规大跨斜拉桥而言,具有一定的经济优势,但也存在竖向刚度低、拉索疲劳应力幅高等缺点,目前在铁路上尚未得到广泛应用。本文以广佛江珠城际(72+96+336+336+96+72) m三塔斜拉桥为背景,对影响刚度的结构参数进行分析,进而拟出合理结构尺寸,并对结构进行力学计算,得出在城际铁路中推广三塔斜拉桥的可行性。研究结论:(1)竖向刚度随主梁高度增加而增大,但增幅低于梁高增幅,主梁采用钢箱梁时,通过增加主梁梁高来提高竖向刚度会较不经济,综合考虑后梁高取4.5 m;(2)索塔高度取96 m,塔柱截面取7 m×4 m;(3)斜拉索采用双索面扇形空间布置,索塔锚固间距2 m,斜拉索在主梁上锚固间距为8 m,斜拉索与主梁夹角为30.3°～78.3°;(4)辅助墩位置选择距离主塔96 m;(5)三塔斜拉桥在城际铁路荷载作用下受力良好,具备推广的价值。     

基于桥梁健康监测系统的斜拉索损伤识别

斜拉索是斜拉桥的重要受力构件。斜拉索的锈蚀、断丝等损伤必然导致索力、主梁线形及结构内力状态的改变,威胁结构的安全。在介绍目前国内外先进的索力及挠度监测方法之后,以一座独塔斜拉桥为例,采用拉索损伤敏感性分析方法,探讨基于主梁挠度及索力监测的斜拉索损伤识别方法的具体应用及其适用性。     

铁路地道桥电缆悬索桥架设计与施工

在铁路地道桥施工中,电缆的保护十分重要。对电缆保护的传统方法包括改移和基坑内设桥架两种,成本高,工期长。为优化电缆的保护方法,依托于悬索桥的原理研发出一种临时铁路地道桥电缆悬索桥架。该桥架以型钢桩作为索塔及锚碇置于基坑两侧,将钢丝绳作为悬索将电缆吊起,通过紧线器作为吊杆以调节电缆所产生的挠度,在保证电缆安全的同时最大限度的减少了电缆对施工的干扰。     

义阳大桥斜拉索施工技术研究

义阳大桥主桥为(105+140)m独塔单索面斜拉桥，采用“义”字形索塔。全桥共19根斜拉索，采用1 670 MPa、?7 mm平行钢丝斜拉索，最大索长145.96 m,最大索重9.27 t。为了解决索塔造型独特、塔内空间狭小、拉索重量大、导管与锚头间隙小等施工难题，对施工工艺进行优化，合理配置安装机具设备。确定采用“先塔后梁”、塔端软牵引、梁端软硬组合牵引压锚的挂索工艺；斜拉索安装过程中，配置塔顶门吊、施工挂篮、牵引及张拉系统等设备设施，桥梁斜拉索施工最终顺利完成且缩短了施工工期，可以为同类工程施工提供一定的参考和经验。     

一种新型斜拉桥索-塔锚固结构的设计研究

研究目的:某斜拉桥项目采用非对称独塔斜拉桥结构形式,索塔两侧拉索索力在施工阶段及成桥运营阶段差异较大,为有效解决这个问题,设计将交叉锚固形式与索鞍锚固形式相结合,在传统分丝技术索鞍基础上,索塔两侧单根钢绞线均穿过各自分丝管分别利用抗滑键锚固在索塔的相对一侧,每一根钢绞线均可作为一个单独的拉索系统,亦可以实现单根钢绞线换索。本文通过对该类型斜拉桥索-塔锚固结构进行研究,包括有限元计算分析及模型试验,为该类型索-塔锚固结构用于其他项目提供一些建议。研究结论:(1)与现有的索鞍锚固形式相比,该形式彻底解决了斜拉索在弧形索鞍处的滑移问题,可以满足桥梁索塔两侧拉索索力不同的使用需求;(2)可以根据索塔两侧不同的索力需求设置不同的拉索结构形式,达到降低拉索用量的目的;(3)与空心塔侧壁锚固形式相比,本索-塔锚固结构形式可以使混凝土索塔只受压不受拉,提高了结构的耐久性,而且可以简化索塔结构,达到为斜拉桥索塔"瘦身"的效果;(4)本索-塔锚固结构形式在中小跨径独塔斜拉桥中具有良好的应用前景。     

矮塔斜拉桥索鞍混凝土局部应力分析

利用ANSYS分析软件对矮塔斜拉桥索塔应力进行分析,采用接触单元模拟斜拉索与钢管之间的接触关系,探讨分丝管构造索鞍处混凝土应力分布规律,并对索鞍处的配筋设计及施工提出建议。     

斜拉桥倾斜索塔临时对撑设计分析

斜拉桥索塔临时对撑结构是在上下横梁未施工前,且塔肢悬臂段较长的情况下,设置的一种加强塔肢强度与稳定性的结构。本文结合西江特大桥跨西江600 m斜拉桥索塔施工的实况,从临时对撑设置位置、结构形式等方面总结出临时对撑位置设计时应充分考虑索塔自身刚度能达到的悬臂高度和爬模结构高度,以保证临时对撑能够准时、准确安装,同时需在临时对撑各个施工阶段,应对索塔应力及线形进行监测,保证索塔的施工质量,并设计了施工操作平台,保障施工安全。可为类似工程提供参考。     

大跨度钢箱梁斜拉桥中跨合龙关键技术

以4座主跨超过400 m的钢箱梁斜拉桥中跨合龙控制为背景,对大跨度钢箱梁斜拉桥中跨合龙的2种方法进行对比分析,对合龙各主要工序的关键技术进行研究。提出了合龙段配切长度的计算公式和合龙口宽度连续观测的测点布置方式。建议:在调整好合龙口姿态后可不加压重,也可不采用临时劲性骨架锁定;采用无线采集设备采集合龙口结构的温度场,用激光测距仪测量合龙口宽度以提高观测效率和安全性;在悬臂施工阶段关注梁长累计误差并通过调整后续梁段的制造长度消除之。     

基于极不平衡条件下钢箱梁桥转体施工的研究

武汉市常青路改造跨铁路工程为(95 m+105 m)钢箱梁桥,采用转体法施工,转体重量约8 600 t(含配重),球铰支点两端转体重量差3 000 t,为极不平衡转体施工,仅靠在短臂端配重无法满足转体平衡条件。通过研究结合有限元分析计算,得出解决方案:在长臂端距离转体中心23. 6 m处设置转体前支撑,消化一部分不平衡转体重量;通过前支撑和短臂端配重共同作用,使转体两端达到平衡状态,同时依靠前支撑上的动力系统带动钢箱梁水平转体至设计位置,最后大桥顺利合龙。本文主要介绍极不平衡条件下桥梁转体施工技术,重点在于长臂端设置转体前支撑的设计与计算。该桥梁的成功转体对同类极不平衡条件桥梁转体施工有一定借鉴意义。     

新建郑万客运专线铁路独塔斜拉桥设计关键技术研究

以郑万客运专线联络线铁路预应力混凝土独塔斜拉桥为工程背景,其跨径布置为(32+138+138+32)m,结合支架现浇转体施工方法,对郑万铁路斜拉桥的施工及设计关键技术进行研究。建立斜拉桥的空间有限元模型,充分考虑结构非线性效应,通过理论分析的方法对高铁独塔斜拉桥构造及力学行为开展研究。重点进行主桥静力分析、稳定性分析、索塔锚固区域细部优化分析及结构动力分析。研究结果表明:支架现浇转体施工方法可以有效减小对既有线路的影响。该桥在施工及成桥阶段,结构受力及变形合理,稳定系数大,各项指标均满足规范要求,且具有较大富裕量。对于大跨铁路斜拉桥,索塔局部受力复杂,需进行局部受力分析,优化细部设计。该桥结构具有刚度大、整体性好的特点,且动力性能较好,有较高的行车舒适性。     

基于有限混合单元法的斜拉桥塔端锚固构造应力分析

为研究斜拉索塔端锚固构造在索力作用下的应力分布情况,采用整体计算得到最不利荷载工况,并将产生最大索力的斜拉索对应位置的塔端锚固构造作为分析对象,采用有限混合单元法对某独塔斜拉桥进行了计算分析,得到了索塔钢管壁和钢锚梁各部位的应力情况。     

景德镇白鹭大桥钢塔竖向转体施工技术

研究目的:介绍景德镇白鹭大桥主桥钢塔竖向转体施工和计算机控制液压同步整体提升技术在竖转过程中的运用及其控制措施,为今后类似桥梁施工提供借鉴。研究方法:总结以往的实践经验,采用扳起法竖向转体施工——即在被扳起的钢塔上安装人字扒杆,扒杆和钢塔本身形成一个稳定的三角结构,然后选取锚点、拉索,由计算机控制钢塔转体,确保钢塔竖向转体施工安全成功。研究结果:历时9小时18分,钢塔成功竖转58°到位,合拢精度满足设计要求,偏差仅为2 mm,临时索力同计算相符。研究结论:对于长达88 m的钢塔,整体采用扳起法竖向转体施工为国内首创,竖向转体全过程采用计算机控制,这也是目前国内最新颖最先进的大型构件提升安装技术。     

桥梁两支点转体施工技术的可行性研究

武汉市常青路改造跨铁路桥采用(95+105)m连续钢箱梁桥跨越,受施工场地限制采用不对称转体法施工。球铰支点长臂端梁长91.4 m,短臂端梁长43.8 m,两端重量差3 000 t,不能单靠配重来平衡转体不平衡力矩。经研究并结合有限元分析计算,提出两支点转体的方案:在短臂端配重2 644 t,同时在长臂端距离转体球铰中心23.6 m处增设一个支点,通过增设支点与配重共同作用,使转体两端达到平衡状态;同时依靠增设支点上的动力系统带动钢箱梁水平转体至设计位置。为论证该转体方法的可行性,按桥梁实体尺寸的1/5制作转体桥和转体系统模型,通过收集和分析模型转体过程中的参数得出结论。本文主要介绍极不对称两支点转体系统模型试验研究技术,重点在于模型的设计和转体数据的监控与分析,从而得出两支点转体施工技术可行的结论。     

海洋强风环境钢桁梁斜拉桥施工阶段风致效应分析与振动控制

以一座新建跨海铁路主跨364 m钢桁梁斜拉桥为背景,分析海洋强风对钢桁梁斜拉桥最大单悬臂状态下的影响,对比不同抗风措施下风致振动的抑振效果。结果表明：采用JTG/T 3360-01—2018《公路桥梁抗风设计规范》推荐的湍流场参数和单位气动导纳函数预测的抖振响应结果偏于保守,可用于大跨度桥梁初步设计阶段;实测湍流场参数可以很好地估计桥梁抖振响应,尤其是横桥向响应;测量桥址的风速对合理设计和施工海洋强风场斜拉桥具有重要意义;辅助墩、斜撑、调谐质量阻尼器和抗风拉索的减振效率依次递减;由于跨海大桥施工过程中增设临时墩会大幅提高建设成本,而斜撑方案只需要在主塔和墩附近设置临时钢结构的斜撑,不会大幅提高施工作业量,推荐采用斜撑方案。     

瓯江特大桥悬浇施工过程斜拉索索力张拉控制技术

预应力混凝土斜拉桥悬浇施工过程中,索力须多次调整,结构体系不断转换,如何实现斜拉索索力的精确调整和控制至关重要。本文以瓯江特大桥为背景,对预应力混凝土斜拉桥悬浇施工过程索力张拉控制方法进行了研究。首先,根据斜拉桥施工方案通过有限元计算分析确定结构中间施工理想状态;然后,根据斜拉索在相应工况下目标索力值与斜拉索锚固点三维坐标之间的关系,计算出斜拉索各工况无应力索长,除斜拉索挂设张拉时采用千斤顶控制斜拉索的索力外,后续斜拉索以锚头拔出量或回缩量调整斜拉索无应力索长的方法进行索力控制;最后对斜拉索索力的控制效果进行了评价。     

大纵坡小曲线半径转体斜拉桥在郑万铁路桥梁中的应用

新建郑万铁路联络线特大桥跨越郑西高铁采用2×138 m独塔斜拉桥方案,为预应力混凝土曲线斜拉桥,采用支架现浇后转体就位施工。考虑到曲线梁转体不可避免存在大横向偏心的边界条件,采用刚塔柔梁的设计理念,增加主塔刚度、优化主梁断面形式,大大减小了球铰横向偏心距。介绍独塔转体施工斜拉桥设计方案,并根据实际施工阶段建立有限元模型计算分析,确定结构的合理形式,计算拉索、主梁、桥塔等结构应力、刚度、稳定性等设计参数。结果表明:(1)该桥主体结构应力、变形等均满足规范要求;(2)曲线斜拉桥采用支架现浇后转体施工,横向需设置预拱度;(3)上跨高速铁路,采用转体斜拉桥方案能有效降低梁高。