超千米级CFRP与钢组合拉索斜拉桥动力性能分析

为研究超千米级碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合拉索斜拉桥动力性能,参考苏通大桥设计参数,选择优化的组合拉索面积比,分别建立1 400 m CFRP与钢组合拉索斜拉桥有限元模型以及全钢、全CFRP拉索斜拉桥2个对比模型.首先,对组合拉索斜拉桥以及对比模型的固有频率和振型进行计算.然后,选择典型地震波进行地震动响应时程分析,并分别研究一维激励和三维激励2种输入形式.最后,采用规范法,从颤振稳定性、静力扭转稳定性以及抖振振幅估计3个方面对抗风稳定性进行分析.结果表明:采用合理优化面积比0.35,可使CFRP与钢组合拉索斜拉桥的抗震性能不仅优于传统钢拉索设计以及价格昂贵的全CFRP拉索设计,而且其主要构件内力数值也较低;对于抗风稳定性,组合拉索斜拉桥略低于全钢拉索设计,但明显优于全CRFP拉索设计,可在减轻拉索自重的同时提高其经济性能.     

换索技术在斜拉桥加固施工中应用

以某斜拉桥换索工程为例,重点介绍了斜拉桥换索过程中增设的临时拉索设计方案及其换索的施工过程,为我国20世纪70,80年代同类型斜拉桥换索总结出了宝贵经验。     

大跨径斜拉桥斜拉索静风荷载计算方法比较

针对大跨径斜拉桥对风荷载作用十分敏感的特点，分析了斜拉索风荷载的不同计算方法的差异，并以苏通长江公路大桥为例比较了不同计算方法对关键截面响应的影响．分析表明，对于大跨径斜拉桥，斜拉索上的风荷载计算方法对关键截面的响应影响较大；横桥向风作用下，在不考虑斜拉索设计风速的误差的前提下，可将斜拉索上风荷载平均分配到其端部；顺桥向风荷载作用下，则斜拉索上风荷载应直接作用在拉索分段的节点上。     

超千米级斜拉桥的恒载索力优化

把超千米级斜拉桥的索力优化问题归结为非线性隐式优化的数学模型,以系统最小弯压应变能为目标,根据合理成桥状态指定各种非线性约束条件,利用投影梯度法进行优化问题的求解,求解过程中充分考虑了各种几何非线性的影响。利用ANSYS工具建立了1400m的斜拉桥有限元模型,然后据此建立斜拉索索力优化的数学模型,进行优化计算。结果表明,优化前后索力的相对改变量并不大,但是结构内力状态却得到极大改善,塔梁恒载弯矩和主梁恒载挠度减小明显,主塔塔顶向岸侧有一定偏移量,对混凝土塔的长期受力更加有利。该文优化方法为以后类似超千米级斜拉桥的索力优化提供参考。     

碳纤维复合材料索斜拉桥的设计与测试

为了解碳纤维复合材料(CFRP)索斜拉桥的结构性能、施工技术以及长期性能,进行了中国首座CFRP索斜拉桥的设计和应用研究。阐述了该桥主要部件的设计要点,采用有限元法分析了其整体受力性能;结合该桥的建造,研究了中等长度CFRP拉索的制备工艺和安装工艺;根据施工过程仿真分析结果,提出拉索的张拉方案,并在拉索张拉期间,对主梁、主塔及拉索进行了全面的测试。测试结果表明,测试值与理论值吻合良好,CFRP拉索中各根筋材受力均匀性很好。该桥在建造期间的测试、分析以及经过2年多的使用充分表明,CFRP拉索在中国斜拉桥上的初次应用是成功的。     

斜拉桥混凝土梁端索导管定位方法探讨

斜拉桥梁端索导管很难采用传统对锚固点和出口点进行测量放样,而在施工中索导管受斜拉索垂度影响很难有个量化的定位,本文以马鞍山长江大桥右汊主桥为施工实例,主要介绍梁端索导管安装定位方法：利用CAD简单作图确定斜拉索在挂篮上锚固点位置,施工中反推出斜拉索梁端锚固点位置,并用梁端拉索倾角修正迭代计算方法,计算出梁端索导管出口点预抬值。以期望今后为此类工程提供借鉴。     

环境因素对斜拉桥斜索自振频率的影响

斜拉桥斜索索力可以使用振动法通过检测索的自振频率来推算,但温度、雨雪以及风等环境因素对索频也都有一定的影响。为了提高检测索频的精确度,根据跟踪检测铜陵长江大桥的资料,总结出斜拉桥斜索频率受环境因素影响的变化幅度,从而更准确地了解频率测试的误差范围     

千米级斜拉桥空间非线性合理恒载索力分析

建立了斜拉桥索力调整的空间非线性有限元分析模型，以斜拉桥主梁和索塔的弯曲应变能为目标函数、结构应力及索力为约束条件，采用一阶最优化计算方法进行求解，用以确定成桥合理状态的索力。应用该法分析了某千米级斜拉桥的合理成桥状态，计算结果表明，该方法简单、有效。     

斜拉桥调索软件TACB

介绍了在微机上开发的斜拉桥调索软件ＴＡＣＢ２０．它采用最小二乘法进行多种目标控制的调索分析，具有良好的用户界面与可操作性．软件采用ＴＵＲＢＯＣ２．０及ＦＯＲＴＲＡＮ７７进行编程，在３８６微机上调试和运行。     

矮塔部分斜拉桥的斜拉索施工技术

山东惠青黄河大桥是一座双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥.主桥的孔跨布置为:(133+220+133)m,采用塔梁墩固接的结构形式,设计构思独特.以该桥为背景,对矮塔部分斜拉桥的斜拉索施工技术进行了介绍.     

浅谈对现代斜拉桥发展与现状的认识

简单对斜拉桥的认识.     

关于斜拉桥斜拉索减振阻尼器的应用技术研究

我国是桥梁大国,斜拉桥设计与施工技术处于世界领先水平,随着各国桥梁建设者对斜拉索振动机理的深入研究和认识,其机理大致可分为:斜拉索结构自身运动引起的参数共振和空气动力作用引起的风致振动等。有些斜拉桥由于风雨激振现象会导致斜拉索的振幅可达到索径的5～10倍,这将给斜拉桥造成严重的安全隐患。因此研究斜拉索减振技术具有重要工程意义。下面从斜拉索的振动机理入手,简要介绍阻尼器的类型、减振控制方法和安装要求等应用技术。     

郁江双线特大桥斜拉索安装技术简述

郁江双线特大桥采用双索面斜拉钢桁连续梁桥,全桥共设置32对斜拉索,斜拉索安装采用先塔后梁的形式进行挂设,通过理论计算确定施工方法,保证了斜拉索安装的精度和安全性。     

千米级斜拉桥空气动力学问题

以苏通大桥为背景,对超大跨径斜拉桥的空气动力学问题进行了研究,着重讨论了超大跨径斜拉桥的动力特性、风荷载、基于气弹模型的颤振导数识别、结构体系以及涡激振动特性等一系列问题。研究结果表明,考虑侧向风荷载作用下斜拉索的非线性效应之后,全桥结构的竖向刚度有折减现象。同时发现Fixed-Fixed体系是解决顺桥向风荷载的有效途径,还提出了基于气弹模型的颤振导数识别方法,并就斜拉桥的涡激振动和雷诺数效应进行了探讨。     

三塔单索部分斜拉桥模型试验研究

以福州市浦上大桥三塔单索部分斜拉桥主桥为原型,设计制作1∶40缩尺有机玻璃模型,开展三塔单索部分斜拉桥全桥有机玻璃模型试验和有限元结构分析,研究全桥弹性阶段结构受力性能.重点测试模型主梁变形、纵横向应力、桥墩和桥塔截面应力和支承反力,并模拟斜拉索换索状态,测试换索时结构受力性能变化情况.研究结果表明:三塔单索部分斜拉桥具有独特的受力特性,由于斜拉索的弹性支承能够承担部分活载作用,使主梁截面高度减小,结构轻巧优美、整体受力合理;但在换索时主梁应力明显增大,且变形增加约20%.     

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.     

矮塔斜拉桥拉索施工工艺技术研究

文章以宿州市新汴河大桥为工程背景,详细介绍了矮塔斜拉桥拉索施工的工艺流程,阐述了施工过程中的关键施工步骤,简述采用等张拉力法对拉索进行单次张拉的优点。通过对矮塔斜拉桥拉索施工工艺技术的探讨,以期为今后类似工程提供施工经验。     

CFRP索斜拉桥地震波行波效应分析

碳纤维增强聚合物(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能,在大跨度桥梁中将会广泛应用.对跨度大或延迟时间长的结构需考虑行波效应的影响,且其对CFRP索斜拉桥和普通斜拉桥影响程度也不相同.因此,为研究CFRP索斜拉桥在地震波行波效应下的动力性能,以某一大跨度斜拉桥为背景,建立模型,按照等强度原则将钢索换为CFRP索,计算并获得CFRP索斜拉桥在地震波一致激励和多点激励作用下的位移、应力及分别对应的时程曲线.计算结果表明,行波效应对CFRP索斜拉桥地震响应有显著的影响,使得该桥的时程曲线发生了较显著的变化,塔根效应增加显著,结构部分位移增长非常显著,对轴力影响比对剪力的影响更为明显,因此在大跨度CFRP索斜拉桥的设计分析中必须考虑行波效应的影响.     

斜拉桥单梁-多索模型的非线性振动

建立斜拉桥的单梁-多索力学模型,考虑其初始垂度、大位移而引起的几何非线性因素的影响,同时考虑拉索与桥面连接条件和边界条件的影响,通过Hamilton原理建立单梁-多索的面内非线性振动方程.利用Galerkin方法将非线性偏微分方程转化为关于时间的二阶常微分方程组,以单梁-双索为算例,在桥面对拉索的参数激励条件下,利用Runge-Kutta法对拉索之间的相互作用进行数值分析.研究结果表明:当2根索的频率比约为1时,索与索之间通过桥面运动产生能量传递,可使拉索的大幅振动更加强烈.     

独塔无背索轻轨斜拉桥主塔施工技术

独塔无背索斜拉桥是近年来发展起来的一种造型独特的斜拉桥,结构及受力复杂.无背索斜拉桥结构主塔作为悬臂梁来抵挡斜拉索传递的梁面荷载,因此将塔身倾斜组成了梁塔结构的平衡体系.伊通河独塔无背索斜拉桥,主塔为L形钢筋混凝土结构,采用塔吊配翻模施工,文中对模板、劲性骨架、主塔施工进行了总结,可供同类施工参考.