悬索桥主缆索股制造技术探讨

目前悬索桥建设中,主缆索股多采用工厂化预制。结合悬索桥项目,对索股制造关键工序进行研究,提出了标准丝长度复核、集束参数优化、粘接固定预整型、索股张力恒定成盘等措施,取得了良好的实施效果,可为类似工程提供借鉴。     

张拉锚跨丝股法架设悬索桥及其施工控制

在悬索桥施工过程中,索塔偏心调整是保证结构的受力状态和线形与设计一致的重要环节.不同的施工调整上述偏心的方法各有差异,张拉锚跨丝股法作为一种新的悬索桥施工方法与传统采用预偏主鞍,在施工过程中顶推主鞍的方式不同.通过对澜沧江大桥施工及设计的分析研究,对张拉锚跨丝股法架设悬索桥的施工过程及施工控制的内容和参数进行了介绍,并提出根据施工控制条件制定详细的锚跨丝股张拉过程的循环条件,以此保证结构各构件在施工中是安全的及成桥时能达到设计位置.最后对锚跨丝股分两批张拉进行施工控制模拟,并得出锚固丝股张拉批次越多,张拉次数就会增长的越快等结论.     

张拉锚跨丝股法架设悬索桥及其施工控制

在悬索桥施工过程中,索塔偏心调整是保证结构的受力状态和线形与设计一致的重要环节.不同的施工调整上述偏心的方法各有差异,张拉锚跨丝股法作为一种新的悬索桥施工方法与传统采用预偏主鞍,在施工过程中顶推主鞍的方式不同.通过对澜沧江大桥施工及设计的分析研究,对张拉锚跨丝股法架设悬索桥的施工过程及施工控制的内容和参数进行了介绍,并提出根据施工控制条件制定详细的锚跨丝股张拉过程的循环条件,以此保证结构各构件在施工中是安全的及成桥时能达到设计位置.最后对锚跨丝股分两批张拉进行施工控制模拟,并得出锚固丝股张拉批次越多,张拉次数就会增长的越快等结论.     

悬索桥索股架设全过程的非线性精确分析

为精确分析悬索桥主缆的成缆过程,基于悬索桥多跨悬链线空缆线形计算原理,分析了主缆索股架设过程中塔的受力与索股线形的变化规律.将索塔对主索鞍的作用等效成非线性弹簧,其刚度计入索塔的梁柱效应,导出了索塔的非线性抗推刚度和塔底截面弯矩的计算公式;根据悬索桥主缆索股架设方法,以空缆状态为基础,计算并分析了一座主跨1280 m的悬索桥索股架设过程中主索鞍处主缆的不平衡力、塔顶水平位移和塔底截面弯矩随索股架设的变化规律.研究表明,索股架设过程中,梁柱效应较小.     

悬索桥主索鞍和散索鞍的有限元分析方法

悬索桥索鞍在主缆施工安装和索鞍拉杆张拉过程中存在两个最不利的工作状态,即空缆缆力拉杆未安装状态和最大缆力拉杆已安装状态.本文通过Ansys有限元建模分析某悬索桥的主索鞍和散索鞍,提供一些索鞍的计算方法.     

自锚式悬索桥主缆线形计算方法

以长沙市三汉矶湘江大桥为工程背景,对自锚式悬索桥的主缆线形及无应力长度的计算方法进行了研究,推导出两种基于不同假定下的主缆线形及无应力索长的计算方法：假定主缆自重沿跨径均布的抛物线法和假定主缆自重沿弧长均布的分段悬链线法。结果发现：抛物线法比较简单,但计算结果比较粗略;分段悬链线法考虑因素比较全面,计算相对复杂,但结果比较精确;对于空缆线形竖向坐标值两种方法的误差为0．739％,无应力索长计算两种方法的误差仅为0．31％。结果表明：抛物线法和分段悬链线法均可应用于自锚式悬索桥的主缆线形计算。     

悬索桥主缆线计算的一种新方法

通过计算比较,发现两索夹间的缆索不论是用悬链线还是用抛物线计算,其结果在数值计算要求的精度范围内是相同的,因此可以用抛物线代替悬链线计算主缆线形。采用这一方法可以把主缆线形计算转化为可用“追赶法”求解的方程组,简化了计算。本文还推导了两支点不等高抛物线缆索长度和伸长量的计算公式、计算成桥线形时需要的缆索水平分力与矢高关系的迭代公式、计算空缆线形时需要的缆索水平分力与缆索无应力长度关系的迭代公式、跨径与缆索无应力长度关系的迭代公式。算例表明,初值算法结果准确,迭代公式收敛得快。     

大跨度悬索桥建设技术的进步

以日本明石海峡大桥为例,综述了大跨度桥梁建设的技术基础与进步。     

悬索桥成桥线形求解方法比较

本文采用Excel内置计算公式,根据确定的设计参数,采用分段悬链线解析方法快速计算出悬索桥成桥线形;并结合有限元软件Midas以及大型通用有限元软件ANSYS,根据悬索桥受力特点计算出相应成桥线形,并将这三种(两类)方法计算结果进行相互校核。结果表明,分段悬链线结合Excel计算能够快速计算出成桥线形;有限元方法具有对整体结构分析结果直观和全面的优点。这两类分析方法可为同类工程的设计提供参考。     

大跨度悬索桥建设技术的进步

以日本明石海峡大桥为例,综述了大跨度桥梁建设的技术基础与进步.     

一种悬索桥静力分析的解析元法

将悬索桥的主缆简化为具有拉伸刚度的质点系,给出了缆索结构2维解析元法的基本方程和求解方法,单元间的作用力与坐标变化的关系可以用解析法得到,对所得到的反映结构特性的质点系方程组进行力的平衡迭代,求解方程组.采用自动的动态可变步长的迭代方法,能够提高计算效率,保证收敛.这种方法既考虑了几何非线性,又适用于材料非线性的计算,比有限元法优越之处还在于,它不用求解线性方程组,所以适用范围广,允许求解多自由度的几何可变体系,而有限元法在求解此类问题时经常不收敛.     

悬索桥锚跨索股索力的精确计算与调整方法

为获得悬索桥锚跨索股高精度索力,便于施工过程中索力控制,基于泰州长江公路大桥锚跨索股参数识别结果,利用桥梁结构非线性分析软件BNLAS建立了锚跨索股的精细化模型.通过赋予该模型中索股不同的初始索力值,得到一系列一一对应的索力-频率数据;对这些数据进行回归分析,建立索力与频率的显式关系,从而无需通过迭代求解超越方程获得索力.基于弹性理论计算,提出了索力的调整方法,即将索力的调整转换为锁紧螺母螺距的调整.研究结果表明:用提出的方法计算索力,误差均在3%以内;所提出的索力调整方法可靠,满足施工控制对索力监控的要求.     

"先缆后梁"施工建造自锚式悬索桥的研究

针对100~400 m中小跨度的自锚式悬索桥,提出了一种先架缆后挂梁的设计施工方案.计算了施工过程中墩顶必须承受的最大水平拉力,分析了桥墩尺寸、临时固结和稳定性等关键问题.结果表明,在中小跨度范围内,墩顶最大水平力可以由墩来承受,从而能够克服目前自锚式悬索桥“先梁后缆”施工的弊端.     

大跨度悬索桥静风稳定可靠性分析

基于一次二阶矩可靠度理论和非线性静风稳定性的分析方法,把静风失稳风速、基准风速及风速随机性修正系数作为随机变量,提出了大跨度桥梁静风稳定性可靠度分析方法.以某大跨度悬索桥为工程实例,对不同初始风攻角下的静风失稳进行了可靠性分析,并进一步作了静风失稳可靠度敏感性分析.结果表明：该桥基本上不会发生静风失稳,＋3°;初始攻角工况是该桥发生静风失稳的控制工况,静风失稳可靠度对静风失稳风速最敏感.     

悬索桥的竖向振动分析与锚索弹性变形的影响

本文对单跨加劲式悬索桥竖向振动进行了分析。在Галёркин法的基础上导出了一种便于计算的简化计算方法。本文还分析了锚索弹性变形对悬索桥振动特性的影响。     

用主梁下风侧附设翼板抑制悬索桥颤振

首先建立了下风侧附加翼板桥梁主梁截面的自激气动力模型。以某悬索桥设计方案为工程背景,把桥梁与流作为一系统,应用多模态颤振分析方法,研究了在主梁下风侧设置翼板这种控制措施对改善该系统颤振稳定性的效果。分析表明,主梁下风侧附加翼板对悬索桥颤振是一种有效的气动控制措施。     

大跨度单塔自锚式悬索桥的抗震设计

大跨度单塔自锚式悬索桥是一种新型桥梁,这种桥梁在动力学特性方面与相同跨度的传统的自锚式悬索桥存在较大差异,抗震设计的难度也较大。以平胜大桥为例,简述了大跨度单塔自锚式悬索桥的抗震设计方法,计算分析表明,大跨度自锚式悬索桥适合采用飘浮体系,摆式滑动支座的力学性能可以满足同类桥梁抗震设计的需要。     

大跨度连续梁桥钢绞线长束的张拉施工

预应力技术是现代桥梁建设中越来越重要的手段,确保预应力施工的质量,是大跨度连续梁桥施工质量和工期的关键。文章阐述了大跨度连续梁桥的钢绞线长束张拉施工实践中容易遇到的问题、采取的施工工艺及提高预应力质量的控制措施。     

多塔自锚式悬索桥竖弯基频简化计算

以多塔自锚式悬索桥为研究对象,基于能量原理,忽略影响悬索桥基频的次要因素,应用Rayleigh法推导了3塔自锚式悬索桥1阶反对称和正对称竖弯振型频率的简化计算公式,并以数值分析结果对比验证了简化公式的准确性。     

自锚式悬索桥主缆成桥线形分析的等代梁法

主缆是自锚式悬索桥结构中的主要承重构件,主缆的成桥线形是进行结构设计、计算和指导施工的关键控制因素,建立符合实际情况的主缆成桥线形计算方法十分必要。采用等代梁法,根据力学平衡和变形相容条件,推导出了假设荷载沿跨径均布的抛物线法和假设荷载沿弧线均布的悬链线法的主缆成桥线形的解析表达式,并采用逐次逼近法计算出悬链线法主缆内力水平分量和成桥线形,同时建立非线性有限元分析模型并通过迭代计算确定主缆线形的数值解并与该方法进行对比分析,结果表明,该方法简单易行,精确度高,能满足工程需要。