矮塔斜拉桥施工工艺

本文结合连云港港疏港航道整治工程向阳大桥预应力砼矮塔斜拉桥施工体会,从主桥的施工工艺、质量过程控制等方面阐述了矮塔斜拉桥施工的关键技术、注意事项。     

矮塔斜拉桥施工控制关键技术

随着桥梁设计和施工技术的不断发展,斜拉桥作为一种优秀的桥型得到了广泛应用。在某些情况下,可考虑采用预应力混凝土连续梁与预应力混凝土斜拉桥之间的过渡形式进行施工,即预应力混凝土矮塔斜拉桥。本文就矮塔斜拉桥施工控制关键技术进行了研究。     

多跨矮塔斜拉桥合龙工艺对结构成桥状态的影响

以广东省江肇高速公路西江特大桥（五跨矮塔斜拉桥）为背景,采用BDCMS有限元软件建立平面梁单元模型;以塔顶偏位及墩顶应力为控制目标,确定了次中跨、中跨的合拢顶推力;又以合拢口两端挠度为控制目标,推导了不平衡配重;进而分析比较不同顶推力作用下成桥后结构受力状态和位移,由此获得最优的合拢方案.     

矮塔斜拉桥的动力特性分析

矮塔斜拉桥是国际上一种新型的桥梁结构,具有跨越能力大、经济性好和造型美观等特点。以某实际工程矮塔斜拉桥为例,运用有限元软件MIDAS/CIVIL对该结构进行有限元建模,并对其进行动力特性分析,得到该结构的自振频率和振型,该研究可为矮塔斜拉桥的抗震设计提供参考。     

矮塔斜拉桥静荷载试验分析

本文以沙湾特大桥为例介绍了矮塔斜拉桥静载试验的一般方法。采用桥梁工程有限元软件Midas/Civil建立理论模型模拟试验各个阶段,计算各个理论值,并将其与实测值进行对比分析。为充实和发展矮塔斜拉桥或类似结构的设计、施工积累基础性技术资料。     

浅谈矮塔斜拉桥主塔方案比选

针对国内100～200 m主跨跨径的矮塔斜拉桥的景观设计,以蚌埠市某座跨河大桥为依托,结合桥位处当地文化要素,本文选取宝剑形主塔和V字形主塔两种主塔造型分别从结构受力、美观寓意和施工难度等方面进行了综合比选,分别分析不同比选内容的优越性,最后给出了适合当地文化寓意的主塔造型,以便为类似工程提供参考.     

大跨度矮塔斜拉桥索力参数分析

以沙湾特大桥为研究对象,采用桥梁博士3.0有限元程序,建立了该桥梁最大悬臂施工阶段和成桥阶段的有限元模型.对索力参数变化引起各主梁、主塔的敏感性进行分析,并提出了结构的变化趋势及原因.所得结果可以为同类桥梁设计和施工提供参考.     

矮塔斜拉桥施工监控的实践

为了确保桥梁施工安全并实现设计意图,做好部分斜拉桥施工监控至关重要。该桥型监控的主要任务是:对该桥施工过程仿真分析,实时监测施工过程结构变位、应力、应变、索力和温度;确定各个节段的施工数据、调整并控制施工误差在允许范围内。     

矮塔斜拉桥施工控制及误差分析

论文以广西柳州静兰大桥为工程背景,根据施工图设计,采用大型有限元计算分析软件桥梁博士建立了全桥有限元模型,研究了矮塔斜拉桥施工控制理论,对矮塔斜拉桥施工过程中的线形、应力、索力监控进行了较详细的论述,并对施工控制中实际值与理论值之间的误差进行了分析。     

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.     

斜拉桥H型混凝土桥塔的有限延性

由于塔梁之间的横向约束,在强地震动作用下斜拉桥的桥塔将产生较大的横向动力响应,为了满足规范规定的抗震性能目标,则须采用较大的桥塔配筋率.同时,桥塔基于弹性设计的思路,还会导致下部结构的工程量增加,其工程经济性值得商榷.为此采用IDA(incremental dynamic analysis)方法研究斜拉桥桥塔横桥向塑性变形分布规律和破坏模式.通过有限元分析和拟静力试验相结合的手段,对H型混凝土桥塔横向破坏机理进行验证,确定所要达到的性能目标,并得到与之对应的可以量化的性能指标.为斜拉桥的有限延性抗震设计提供理论和试验基础.     

大跨度斜拉桥钢塔制振方案与参数分析

以南京长江第三大桥为例研究了大跨度斜拉桥钢塔施工阶段所需的制振目标及制振措施．参考相关资料确立了主塔制振所需的制振目标，并依据风洞试验结果建立制振器的设计目标值．根据该桥的固有频率范围和实际安装空间等条件选择了合理的制振方案，分别采用调谐质量阻尼器（TMD）和调谐液体阻尼器（TLD）完成不同施工状态和风速时对涡激振动的制振，进而进行了制振器的参数优化和装置设计．对制振器参数完成了敏感性分析，最终确认了使用环境下制振器对钢塔的不同施工阶段制振时的制振效果和鲁棒性能．     

斜拉桥异型钢结构主塔力学特性影响因素分析

研究了斜拉桥异型钢结构主塔力学特性的影响因素.以安徽涡河三桥为工程实例,通过数值分析得到了主塔钢结构部分和塔根的弯矩、轴力和应力以及主塔最大位移随恒载、主塔高度、塔根无索区长度的变化规律.结果表明,随着恒载及主塔高度的增加,钢结构部分和塔根的弯矩、轴力和压应力以及主塔的最大位移都呈增加的趋势;当恒载增加到1.4倍实际恒载时,钢结构出现局部屈服;主塔高度变化对钢结构部分和塔根的弯矩、轴力和压应力以及主塔刚度均有较明显的影响,因此需合理控制主塔的高度;塔根弯矩的增量比主塔钢结构部分更大;塔根无索区长度增加对主塔受力有利,但考虑到索距及施工的需要,无索区长度应该控制在合理范围内.     

斜拉桥主塔塔型及塔高的优化分析

塔型和塔高决定斜拉桥整体高度、施工难易和造价.利用MIDAS/Civil软件对某斜拉桥进行了数值模拟,以成桥恒载状态为基础,保持拉索和锚固形式及其锚固点分布基本不变,对3种塔型在恒载和地震荷载作用下的受力进行了分析,认为该桥主塔采用钻石型塔型最优.在成桥恒载作用下,对不同塔高的主梁和塔身的内力、位移以及斜拉索索力数值对比分析,提出了采用最小弯曲能量调整索力的方法来优化主塔高度,认为该桥塔高适当降低为优.     

斜拉桥索塔塔冠区应力分析及优化

以塔冠区为例,研究预应力混凝土索塔锚固区应力优化设计的方法。对塔冠区锚固段进行有限元分析。以反映预应力筋张拉量的张拉系数为设计变量,以预应力筋的强度和结构裂缝宽度为约束条件,以裂缝平均宽度和标准差最小为目标函数,建立锚固段危险区域应力优化数学模型,并在ANSYS软件平台上,利用零阶和一阶优化方法获得设计变量的最优解。分析结果表明:齿板凸起处和齿板交接处是锚固区的危险区域,其第一主应力均超过了允许值;通过减小环向预应力张拉量可改善危险区域应力情况。优化结果表明,采用自上而下逐渐减少的环向预应力张拉量,索塔应力的分布状态更加合理。     

铁路斜拉桥的地震响应特性研究

通过对典型铁路斜拉桥在地震作用下的响应分析，研究了斜拉桥这种适用跨度大、空间受力性能优越的桥型的抗震性能。结果表明，影响斜拉桥在地震作用下的响应特性及桥上运行列车稳定性和安全性的因素主要是桥、车的动力特性及输入地震激励的物理特性。通过对不同结构参数、列车速度和地震作用条件下桥车响应的对比分析，得出了行车速度、桥梁横向刚度（宽跨比）、桥梁下部结构刚度以及不同输入地震激励对桥梁地震响应的影响规律与特点。     

大跨度斜拉桥钢塔施工阶段振动控制

以南京长江第三大桥为例，进行了斜拉桥钢塔施工阶段的动力特性测试和振动控制．通过环境振动、人力激振和调谐质量阻尼器（TMD）激振的方式测试了代表性施工状态时，钢塔和塔吊结构体系的模态振型、频率和阻尼，结果表明，施工阶段南京三桥钢塔无控阻尼值高于国外（日本）同等规模钢塔阻尼平均值．依据实测的结构动力特性设计了TMD和调谐液体阻尼器（TLD）参数并实现了现场参数调节．为评价制振效果，分别对TMD和TLD工作与非工作状态（无控）时的结构阻尼进行了测试分析，表明安装TMD和TLD提高了结构的阻尼，具有良好的制振效果且满足设计的要求．     

塔梁墩固结斜拉桥结构受力分析

分析比较塔、梁、墩不同结合方式斜拉桥的特点．通过对福州三县洲闽江大桥斜拉桥空间有限元和光弹性试验研究,分析采用混凝土结构的塔、梁、墩固结体系斜拉桥的结构受力特性．     

斜风作用下大跨度斜拉桥裸塔抖振性能

通过气弹全模型试验对斜风作用下湛江海湾大桥裸塔抖振响应性能进行了研究.结果显示:随着风偏角的增加,该桥裸塔抖振响应呈非单调变化,顺桥向和横桥向抖振位移响应在30°风偏角附近达到最小值,在0°或90°附近达到最大值;从总体上看,桥塔抖振位移响应随风速的增加近似地按两次曲线增加;对于桥塔顺桥向、横桥向和扭转抖振响应,峰值因子有所不同,试验平均值分别为2.72,3.38和3.62.     

异型钢结构主塔斜拉桥的动力特性及地震响应分析

研究了某异型钢结构主塔斜拉桥的动力特性及地震响应.结合涡河三桥水滴形钢结构主塔斜拉桥的工程设计实例,采用大型有限元程序ANSYS建立整桥的等效梁索计算模型,研究了整桥的自振动力特性.选用ELCentro地震波输入,采用时程分析法对主塔进行了地震响应分析.结果表明:主梁、主塔的横桥向抗弯刚度较顺桥向小,主塔竖向刚度较大;在三向地震波激励下主塔的横桥向、顺桥向、竖向位移以及钢-混结合处的弯矩均能满足要求.研究结果为其抗震设计与施工提供了参考.