大跨度斜拉桥施工过程索力和线形双控研究

为了使斜拉桥在成桥后达到合理状态,必须拟定合理的施工状态,即在施工过程中使斜拉索力和结构位形同时达到理想状态.采用一阶最优化计算方法,以成桥后结构的弯曲应变能和主梁的线形为目标函数,以斜拉索的初始张拉力和主梁节段的预抛高值为设计变量,建立了斜拉桥施工控制的空间非线性有限元分析模型,并以某大跨度预应力混凝土斜拉桥为例,模拟了混凝土主梁的悬臂浇筑过程.结果表明,该方法可使成桥后主梁的线形和结构的内力得到合理控制,从而可有效地确定斜拉桥的合理施工状态.     

矮塔斜拉桥参数敏感性分析

以开封黄河二桥主桥矮塔斜拉桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元程序,建立了该桥在最大悬臂施工阶段的有限元计算模型.考虑施工过程中可能出现的桥梁参数变化,分别进行主梁混凝土容重、主梁混凝土弹性模量、主梁截面尺寸、斜拉索弹性模量、斜拉索初张力、主梁预应力荷载和施工荷载敏感性分析,确定出悬臂施工时影响主梁位移和应力的主要设计参数.计算结果表明,主梁混凝土容重、截面尺寸、斜拉索初张力、预应力荷载和施工荷载为主要设计参数,混凝土弹性模量和斜拉索弹性模量为次要设计参数.所得结果可为该桥梁施工控制提供参考.     

预应力混凝土斜拉桥施工过程中的力学行为研究

斜拉桥施工过程中的力学行为研究是一项涉及斜拉桥质量和安全的关键技术问题。采用空间非线性 有限元模拟了某大跨度预应力混凝土斜拉桥主梁的悬臂浇筑过程,引入一阶最优化计算方法来确定斜拉桥的合 理施工状态,求出各施工阶段的斜拉索张拉索力和主梁的预抛高值,并讨论了物理非线性和几何非线性等因素 对桥梁施工的影响,提出了减小非线性影响的措施。。     

番禺大桥斜拉桥的施工控制

番禺大桥主桥采用空间双索面预应力混凝土斜拉桥结构体系,该大桥主跨380m,桥宽37．7m。由于主梁梁高低、刚度柔、节段量,主桥采用了牵索挂篮悬臂浇筑施工。本文介绍了该斜拉桥施工过程的模拟分析、主梁线形和斜拉索拉力的调整和控制方法。番禺斜拉桥的施工控制结果表明：通过对斜拉桥施工过程的仔细模拟计算和连续监测,可以及时掌握斜拉桥受力状况,并达到较高的控制精度。     

大跨斜拉桥牵索挂篮分析

准确的施工过程仿真计算分析是大跨混凝土斜拉桥施工监控的关键问题之一,它可以为大桥各阶段的施工控制提供理论指导.分别建立水阳江斜拉桥前支点和后支点挂篮悬臂施工的有限元计算模型,分析对比了主梁的截面内力、线形的变化规律以及索力的变化规律,从而为大跨斜拉桥的施工控制提供相关的理论依据.     

滑动模架法在斜拉桥施工中的应用

滑动模架法主要应用在连续梁桥主梁施工中,而在斜拉桥中的首次应用则是在公和斜拉桥中．采用该方法施工斜拉桥主梁有两方面的优点：一是可以利用桥下横向立柱的支承减小滑动模架的高度,节省桥下空间;二是可以充分利用前一块件混凝土的养生时间而在模架上进行下一块件的钢筋绑扎等准备工作,加快施工进度．以公和斜拉桥为工程背景,介绍了滑动模架法施工主粱的特点、在施工控制中需要解决的关键问题及解决办法．     

独塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响参数分析

以广州东沙大桥独塔边跨带辅助墩的混合梁双索面斜拉桥为例,采用对比分析的方法,定量分析结构自重、临时荷载、结构刚度、混凝土收缩徐变这些因素对混合梁斜拉桥成桥状态的影响。得知主梁结构自重、施工临时荷载、混凝土收缩徐变对桥的索力、主梁挠度、主梁应力影响较大,其中临时荷载的影响尤为明显,而结构刚度的影响较小。在建桥施工过程中应对这些参数进行严格管理和控制,要准确模拟,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数偏差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线型满足设计要求。     

单索面矮塔斜拉桥结构设计参数敏感性分析

文章以徐明高速怀洪新河二号大桥为工程背景,利用有限元分析软件Midas/Civil建立有限元模型,分析了矮塔斜拉桥主梁自重、混凝土弹性模量、混凝土收缩徐变、温度等多个设计参数的敏感性,得到了这些参数对结构内力和线形的影响及变化规律。分析结果表明,主梁自重、混凝土收缩徐变、昼夜温差对结构的影响较大,混凝土弹性模量、季节温差的影响较小。施工监控过程中要修正矮塔斜拉桥的主要敏感性参数,同时忽略次要敏感性参数的影响,这样才能更好地对矮塔斜拉桥进行施工监控。     

斜拉桥施工控制中的温度效应分析

为了研究大跨度混凝土斜拉桥的温度效应问题，在长寿长江大桥施工过程中进行了24h温度效应的观测，并利用有限元的方法进行了理论计算。结果表明，日照等不均匀温差对斜拉桥结构的影响很大。提出了在斜拉桥施工控制过程中应注意主梁立模标高和斜拉索的张拉宇力的修正问题。     

斜拉桥主梁施工底板局部承压安全验算方法

混凝土斜拉桥采用挂篮施工主梁时,挂篮底部行走轮对主梁底板产生巨大的竖向反力.混凝土底板、肋板可能在此反力作用下发生局部承压开裂破坏,需进行安全验算.行走轮与底板的接触区域是未知的,混凝土的受力变形均由接触区域决定.为寻求简单适用的计算方法,采用弹性接触Hertz理论,求解行走轮与混凝土板接触区域大小及应力分布,在此基础上应用规范推荐公式进行底板及肋板的抗裂安全验算.算例表明,该方法是可行的,可以简便地进行主梁底板的局部承压安全验算.     

千米级斜拉桥施工过程中主梁的线形控制

将最优化计算理论引入到斜拉桥主梁的悬臂拼装计算中 ,采用 1阶分析法来确定斜拉桥的合理施工状态 ,用空间非线性有限元模拟了钢箱梁的悬臂拼装过程 ,求出各施工阶段节段的预抛高值 ,为某千米级斜拉桥的施工控制提供依据 .还讨论了该桥的主梁横联刚度及其对纵向主梁的弯矩的影响 .     

Construction and control technology of the main bridge superstructure of Sutong Bridge

The Sutong Yangtze River Bridge （short as Sut.ong Bridge） is now the largest span cable-stayed bridge in the world. The construction of the superstructure of the middle bridge covered several stages including erection of the big block girders for the side span, assistant span and tower area, erection of standard girders and closure of the middle span. The big block girders were hoisted by a floating crane, and the standard girders were hoisted by a double crane system on the deck. The pushing assistant method was adopted for the middle span closure construction. Furthermore, key technologies and innovative methods used in the processes of girder erection and cable assemblage in all stages were expatiated systematically. An all-stage self- adaptive geometry control method was used in the construction process. By accurately controlling the unstressed dimensions and shape of all structural components in each step, and realization that the control system and the controlled system adapt to each other, the goal was to make control of the final line shape and inner force of the bridge structure achievable. Two solutions, including GPS based and total station based dynamic geometry monitoring systems, were used to resolve the measure problem under the wide - range of wind-induced vibrations in the long cantilever state. Finally, research on the wind-induced vibration of the superstructure during the construction period was executed. Buffeting response analysis to the longest single and double cantilever states were carried out. The analysis and evaluation of wind resistance safety of the main girders under the longest single cantilever state was made, and corresponding wind resistance measures were suggested. The as-built geometric error and cable force error were controlled in a required design range, and this whole technological achievement can be a benchmark for construction of other large span cable-stayed bridges in the future.     

大跨度钢桁斜拉桥钢梁架设方案优化

南广铁路郁江特大桥主桥结构形式为（36m＋96m＋228m＋96m＋36m）双索面斜拉钢桁连续梁桥,钢梁架设方案原设计为从主墩对称向两侧架设钢梁,经过对工艺、工期、成本的综合论证,确定采用从边跨向中跨架设的方案。     

千米级斜拉桥主桥施工加载过程分析

对某千米级斜拉桥的施工加载过程进行了分析,结合有限元步进法、一阶分析法和按龄期调整的有效模量法,编制了相应的计算程序.根据该桥实际划分的施工时段,计算桥梁从施工到成桥任一时刻主梁和主塔受力和变形状态,并提出了建议.     

Stress and noises box girders in sutong bridge

Sutong Bridge is a cable-stayed bridge with a main span of 1 088 m. 370 high-precision stress monitoring measured data show that in the process of hoisting the steel box girders, the stress of the main girders is in the fluctuant and complex state and many meteorological factors, such as sunshine radiation, temperature and wind, have important influence on the change of stress of the steel box girders. According to the real-time weather data, the stress data after the process of wavelet denoising from representative measuring points in different weather conditions is picked to establish the stress response brought by meteorological factors with Layered Separation method, thereby basically eliminating the influence of meteorological factors on the stress of main girders, so that accurate and reliable stress data can be got for steel box girders adjustment and cable-tensioned construction control.     

大跨度斜拉拱组合桥极限承载能力分析

以一种新颖钢管混凝土拱桥斜拉钢管混凝土拱组合桥为研究对象,考虑钢管混凝土拱在变形、失稳破坏期间的几何及材料非线性特性,采用统一理论中的钢管混凝土组合构件本构关系及高精度不分层梁单元,对在建的某斜拉钢管混凝土拱组合桥进行了在静力荷载作用下的极限承载力分析,并用钢管混凝土拱模型实验对分析程序及钢管混凝土组合构件建模方法进行了验证,同时分析了斜拉索及斜拉索的初索力对拱桥承载能力的影响.结果表明,斜拉钢管混凝土拱组合桥具有较高的稳定性和极限承载力,斜拉索能够较大提高拱桥的承载能力,斜拉索初张力对稳定承载能力的影响不大.     

公和斜拉桥施工控制

公和斜拉桥为双层单索面独塔混凝土桥，首次将滑动模架法应用在斜拉桥主梁施工中．采用该法可以节省工期．为了确保新老块件接缝处的受力安全，提出了在混凝土浇注前采用单支撑、单吊挂系统，混凝土浇注后采用双支撑、单吊挂系统方案，并在索力调整中，采用二次张拉方案，实现了主梁标高和索力双控的目的，达到了事先确定的标高和索力控制目标．     

滨州黄河大桥主梁边箱模型试验

滨州黄河大桥主桥是三塔预应力混凝土斜拉桥,主梁为预应力混凝土箱梁.为加强主梁受力的整体性,抵抗静载和动载产生的横向弯矩,横梁结构内设置了横向预应力钢束.进行标准梁段足尺模型试验,观测试验模型横向预应力钢束张拉后,主梁边箱测点的应变,以及模型表面混凝土裂缝的情况.采用空间有限单元法,建立主梁节段的计算模型,对主梁边箱在横向预应力作用下的受力特性进行分析.研究表明,在张拉横向预应力钢束以后,主梁边箱斜腹板中部会出现高拉应力区以及混凝土裂缝.可以采取在边箱上翼板内增设纵向预应力束、增设边箱斜腹板内纵向非预应力钢筋等技术措施来改善边箱斜腹板的受力情况,避免混凝土裂缝出现.     

考虑拉索抗力退化的斜拉桥体系可靠度评估

疲劳损伤和大气腐蚀作用致使斜拉索性能退化,影响斜拉桥运营期的安全水平.为了分析拉索抗力退化对斜拉桥体系可靠度的影响,建立了斜拉索抗力退化的串并联概率模型,提出基于机器学习的斜拉桥时变体系可靠度分析方法.以经典斜拉桥和某大跨度双塔混凝土斜拉桥为工程背景,研究了考虑拉索抗力退化的结构时变体系可靠度.研究结果表明:对于稀索体系的小跨度斜拉桥,随着斜拉索抗力的逐步退化,桥梁结构体系的主要的失效路径为由梁和塔的弯曲失效逐渐转变为由拉索腐蚀引起的拉索强度失效;当拉索抗力退化后的可靠度低于主梁关键截面可靠度时,结构体系可靠度将显著降低;对于密索体系的大跨度斜拉桥,在拉索疲劳和腐蚀共同作用下,该斜拉桥体系可靠指标将在29年降低到5.2.