某双柱型独塔斜拉桥动力特性分析

利用大型有限元程序ANASYS对中山市板芙二桥主桥(双柱型独塔斜拉桥)建立全桥的整体动力分析模型,针对主梁为开口截面的双索面斜拉桥,采用壳单元模拟主梁,考虑塔柱横梁和辅助墩的影响,分四种工况(实桥模型;实桥上增设塔柱横梁模型;实桥上增设辅助墩模型;实桥上设辅助墩和塔柱横梁)计算了该桥的动力特性,计算结果表明:双柱形桥塔降低了主梁的扭转刚度,尤其是当主梁采用开口截面时,塔柱侧向弯曲振动与主梁的扭转强烈地耦合在一起。     

双索面斜拉桥转体设计关键技术研究

山东邹鲁大桥是世界上首座转体重量超过2万t的斜拉桥。该桥上跨京沪铁路及铁路站场,跨径为(110+110) m,采用独塔平行双索面、墩塔梁固结体系的结构形式。该桥设计创新点主要有:基于市政桥梁的美观因素,采用了平行双索面的斜拉桥转体桥梁设计方案;结合斜拉桥运营阶段养护维修的需要,主梁采用π形箱梁设计;结合转体桥梁的施工特点,采用了圆形承台基础和圆形地下连续墙基坑支护相结合的创新设计。本文的研究成果对采用转体施工法的斜拉桥设计具有重要的理论指导意义和工程实用价值。     

武汉市杨泗港快速通道转体斜拉桥设计

武汉市杨泗港快速通道转体斜拉桥为我国首座半漂浮体系独柱塔转体斜拉桥,孔跨布置为(40+88+252+88+40) m。主桥按双向八车道设计并考虑两侧设置人行道,转体质量约1. 75万t,转体半径124 m。主梁为整幅钢箱梁,采用中央双索面,桥塔为独柱形钢筋混凝土结构,斜拉索采用高强度平行钢丝。对主桥地理位置、桥型方案选择、结构设计构造及计算分析进行详细阐述,使用有限元软件对主桥进行整体静力计算、转体结构计算、抗震分析及稳定分析。计算结果表明:本桥各构件受力良好,结构安全可靠,桥梁具有良好的静动力性能。独柱宽幅中央索面转体钢箱梁斜拉桥具有良好的经济性和美观性,可为上跨铁路桥梁桥式方案提供借鉴并可进一步推广。     

2.24万t转体施工斜拉桥设计研究

以山东省邹城市上跨京沪铁路桥梁工程为背景,该项目主桥采用2-110 m的独塔双索面斜拉桥,桥面宽度23.2 m,采用转体法施工,转体重量2.24万t,转体长度198 m。结合该工程设计实例,系统介绍了用转体法施工的双索面斜拉桥主体结构和转动系统的设计特点,研究结论对类似工程设计和施工提供有益指导。     

独塔双索面曲线斜拉桥方案优化分析

围绕一座跨既有铁路编组场大桥方案设计,采用有限元方法计算分析独塔双索面曲线斜拉桥的受力特征,从桥塔高度、桥塔塔壁厚度、桥塔倾斜角等三个方面对桥塔受力进行了参数分析,从而找到优化主桥桥型方案的关键因素。结果表明:独柱式曲线斜拉桥桥塔在恒载作用下横向变形较大,桥塔曲线外侧边缘易出现拉应力产生开裂;塔高、塔壁厚度对塔柱应力状态均有一定的影响;索塔向曲线外侧适当倾斜能够改善桥塔横向变形,明显改善桥塔应力状态。     

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。     

转体施工独塔斜拉桥设计探讨

随着高速铁路网的不断建设,邻近、跨越既有高速铁路的工程建设是不可避免的。转体桥对既有铁路运营干扰少,其应用越来越广泛;而斜拉桥具有造型美观,跨越能力强,跨径布置灵活的特点。因此采用转体施工的斜拉桥具有很高的研究价值。沪昆客运专线长沙枢纽联络线以21°交角跨越武广高速铁路,桥梁结构采用(32+80+112)m非对称独塔双索面斜拉桥,采用转体施工方法。笔者采用有限元分析程序对该桥梁结构进行了详细分析,从转体施工的关键技术到桥梁结构关键受力部位、安全保障措施,均进行了深入的探讨和研究,提出了优化意见,确保了本桥得以顺利实施,有效减少了施工干扰,降低了安全风险,为类似工程提供了借鉴和参考。     

常益长铁路沅江特大桥(34+118+240+118+34)m矮塔斜拉桥设计

常益长铁路沅江特大桥主桥采用(34+118+240+118+34)m矮塔斜拉桥跨越沅江航道,塔梁墩固结体系。主梁采用预应力混凝土直腹板变高箱梁,单箱双室截面;桥塔采用双柱式钢筋混凝土结构,高跨比1/5.16;斜拉索采用强度为1 860 MPa的钢绞线拉索,每塔柱设10根索,扇形平行双索面;主墩采用圆端型双肢薄壁墩,采用低桩承台,群桩基础。通过空间有限元软件对主桥静力及动力性能、抗震性能、局部构造等进行结构安全性分析,并采用车-桥耦合振动分析验证主桥行车舒适性是否满足要求。结果表明,本桥具有良好的刚度及承载力,各项指标满足相关规范和铺设无砟轨道要求,为同类大跨无砟轨道桥梁的设计研究提供参考和借鉴。     

双索面弯塔宽幅斜拉桥抗震分析

以郑州望龙西双索面弯塔宽幅斜拉桥为研究对象,采用大型有限元软件ANSYS建立桥梁的空间杆系有限元模型,进行了桥梁的动力特性分析,得到其固有频率和振型特点等模态参数;采用时程分析和反应谱法两种不同的方法对宽箱梁斜拉桥的地震响应进行了分析。结果表明:两种分析方法得到的地震响应规律相同,横桥向地震荷载作用对桥梁地震响应影响较大。本文的结果可为同类型桥梁的抗震设计提供理论参考,具有一定的工程应用价值。     

公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究——以赣江公铁大桥西支主桥设计为例

以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16 000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。     

保定市乐凯大街斜拉桥转体施工监控技术

结合保定市乐凯大街南延工程转体斜拉桥的结构形式和构造特点,提出了多点联合称重技术,推导了多点联合称重计算公式,并对该桥试转及正式转体监控过程进行了阐述。保定市乐凯大街南延工程转体斜拉桥的成功经验表明,对于跨越多股道铁路的立交工程采用变体系单索面斜拉桥设计和转体施工方案是可行的;超大吨位球面平铰具有加工简单、运输方便等优点;对于超大吨位球面平铰转体斜拉桥采用多点联合称重技术方便可行。     

深港皇岗-落马洲人行通道桥J3墩扩大基础钢板桩围堰施工

深港皇岗—落马洲人行通道桥全长 2 4 0m ,为边跨较小的不等跨独塔双索面斜拉桥 ,索塔塔柱高90m ,主塔J3墩为扩大基础。文章主要介绍J3墩扩大基础钢板桩围堰的施工方案、施工要点及注意事项。     

甬江斜拉桥索塔空间应力有限元分析

宁波甬江斜拉桥是双塔四索面预应力混凝土叠合梁斜拉桥,由于两索塔相接在一起,两幅桥的受力呈现出耦合状态;且索塔塔顶部位通过混凝土板将两塔柱连接在一起,构成单箱三室的结构,该区域受环向预应力和斜拉索共同作用,受力状态异常复杂.有必要对索塔进行有限元仿真分析,分析结果为设计和施工提供重要参考依据.     

济南市开源路公跨铁立交桥方案研究

为了减小济南市开源路公跨铁项目实施对铁路运营的影响,首先对项目所处位置既有铁路、道路规划情况进行分析,因立交桥位于胶济铁路历城站西咽喉区,桥梁跨度较大,常规的转体T型刚构、转体连续梁难以满足要求,故提出双塔斜拉桥、矮塔斜拉桥、独塔斜拉桥3种方案;然后从桥梁跨度、结构体系、施工方案、施工风险、桥梁景观、后续运营及养护等方面进行综合对比分析,最终确定施工风险小、施工及运营期间对铁路影响小的双塔斜拉桥方案。研究表明,在涉铁转体斜拉桥跨度满足铁路相关要求的前提下,应选择转体吨位较小、施工风险低、运营后支座更换、换索等对铁路影响小的桥梁方案。     

南京长江第三大桥钢塔柱设计与加工

南京长江三桥钢混结合区置于索塔下横梁顶面。为避免涡激振动和驰振,通过10种切角方案和3种切角形式断面不同攻角情况下风洞试验对塔柱进行选型,并在塔端设置一组制振设备,以控制索塔架设过程中的振动。节段连接采用高强度螺栓。使用ANSYS程序进行结构有限元分析,对最不利的施工状态进行检算。在工厂制造板块和锚箱,在工地组焊钢塔柱节段,在桥位进行钢塔柱节段安装。通过焊接评定试验,确定焊接工艺和焊接顺序,采用大型数显端面加工落地铣镗床和精密测量设备,确保加工精度。     

樟树赣江二桥钢混叠合梁斜拉桥桥塔施工技术

樟树赣江二桥为双塔双索面半飘浮体系叠合梁斜拉桥,其桥塔为钢筋混凝土结构,宝瓶形,中间设置3道横梁。为控制裂缝,下塔柱第1节2.0 m高塔根和塔座混凝土一并浇筑;在中塔柱,部分节段测量放样时有所偏移,同时在一定位置对桥塔施加横向预加力;上塔柱为锚固段,全段设有井字形预应力束。为解决施工精度要求高、工期紧的难题,通过空间三维精确测量定位,塔柱施工采用液压爬模技术,模板以直代曲;桥塔与中横梁异步施工。实践证明,该桥桥塔的施工质量、安全、进度均达到了预期效果。     

绥芬河斜拉桥设计与转体施工

绥芬河斜拉桥是一座独塔单索面斜拉桥,跨越铁路站场,孔跨布置2×100 m,采用转体施工方法施工,转体质量为14 000 t,悬臂梁长196 m,介绍该斜拉桥的设计概况、转盘设计以及转体施工技术。采用单点支承的平板铰作为转动支承形式,以及采用嵌入式四氟滑板并严格控制转盘施工精度的工艺,较好地解决了转体质量大的技术难题,成功将绥芬河斜拉桥实施转体。     

海青铁路跨胶济客运专线(40+64+40)m连续梁转体施工设计

为减少跨既有铁路桥梁施工对铁路运营的影响,转体施工作为一种合理的施工方法越来越多地被采用,但对于跨客运专线采用小直径转盘及球铰的转体施工实践却很少。结合海青铁路跨胶济客运专线(40+64+40)m连续梁转体施工设计,介绍球铰选型、牵引力、倾覆稳定的计算方法,阐述转体系统、称重、转体等关键技术,并总结了转体施工方案。实践表明,所设计的小直径转盘及球铰的转体结构设计满足施工需要,转体施工方案满足铁路安全运营的要求。     

甬江主桥北岸索塔施工关键技术

介绍甬江主桥(主跨468 m钢箱混合梁斜拉桥)北岸索塔的施工,对大跨度双塔斜拉桥索塔、液压爬模下横梁、中塔柱合龙段和钢锚箱施工等关键技术作了较详细的阐述,并对索塔施工设备的选型、安装拆除时机作了叙述。工程实践表明,该索塔施工方法合理,对铁路斜拉桥的索塔施工提供了参考实例。     

福平铁路乌龙江(144+288+144)m部分斜拉桥主桥设计

福平铁路乌龙江特大桥主桥采用双塔双索面预应力混凝土部分斜拉桥,孔跨布置为(144+288+144)m。上部结构采用单箱双室混凝土连续箱梁,双柱式桥塔,斜拉索、索塔采用分丝管索鞍连接,下部结构采用双薄壁墩,钻孔桩基础。采用有限元分析及模型试验等方法,进行主桥整体静力计算、局部应力计算,抗震、抗风、风车桥等动力分析。结果表明:该桥在施工和运营阶段的各项指标均满足规范要求,结构安全可靠,桥梁具有良好动力、抗风、抗震性能。同时与梁拱组合结构相比有较好的经济性,可为类似结构提供参考。