人字型钢塔制造总体工艺设计

泰州大桥钢中塔首次采用纵向人字型钢塔结构,制造安装难度大,通过对钢混结合段、整体式塔柱节段、下塔柱合龙段等不同结构形式的钢塔节段的特点开展针对性分析,提出不同的钢塔节段制造工艺方案,并通过泰州大桥实践,为今后采用高强厚钢板、结构形式复杂的钢塔柱制造提供了借鉴及技术保障。     

大型斜拉桥施工过程中上塔柱整体临时存放后的主梁变形控制

目的研究大型斜拉桥上塔柱整体竖转施工过程中临时存放阶段主梁挠度变化,为此类大型桥梁施工过程进行有效控制提供借鉴.方法结合在建的港珠澳大桥实际工程,对斜拉桥上塔柱整体吊装至主梁后并临时存放于主梁上部时整体结构的力学行为进行研究.一方面,考虑滑移效应,采用改进的折减刚度法对组合梁跨中挠度进行计算;另外,采用Midas有限元软件,根据设计要求,建立三维有限元模型对主梁挠度进行计算,并与现场监控的实测数据进行对比.结果上塔柱临时存放于主梁后,主梁实测下挠值与理论下挠值接近,挠度变化较小;单幅梁直腹板与斜腹板下挠值接近,左右幅梁挠度变化较为对称,主梁下挠状态相对稳定;上塔柱竖转完成后,主梁挠度基本恢复.结论上塔柱在主梁上临时存放的方案安全可行,对主梁下挠影响较小,满足设计及施工要求.     

合肥市铜陵路无背索斜拉桥空间应力有限元分析

合肥市铜陵路桥是一座单塔无背索预应力混凝土斜拉桥,该桥是一种新型的桥梁结构形式,它利用倾斜的塔柱自重与来自主梁的荷载相平衡。由于其设计和施工没有背索,难度增大,需要对其建立空间实体模型进行应力分析。通过对该桥空间应力有限元分析,再现了大桥成桥状态下各构件的应力和变形情况。     

珠江黄埔大桥的自爬模施工技术探讨

以珠江黄埔大桥塔柱施工为例,介绍了液压自爬模的施工工艺。     

劲性骨架在桥梁工程设计中的应用

本文以某大桥主塔上塔柱为施工背景,详细地介绍劲性骨架在弧线形塔柱设计中的应用情况,并对劲性骨架的工艺特点进行重点阐述,以便为劲性骨架日后在桥梁工程中的推广应用提供一定的参考价值。     

浅谈广州猎德大桥的桥梁设计

猎德大桥是广州市第一座悬索桥。大桥上部结构采用钢箱梁、混凝土箱梁、钢混凝土结合箱梁结构形式,采用半漂浮结构体系,在南北岸中墩设置纵向阻尼器。重点从塔柱设计、空间缆索体系设计及主塔模板设计方面介绍猎德大桥的设计和构思。     

浅谈斜拉桥主塔的施工管理

斜拉桥的塔柱施工是整座斜拉桥施工的关键。作者通过研究某大桥索塔的施工方法及主要步骤,总结了经验。     

斜拉网架多阶段加载内力分析方法的研究

系统介绍了斜拉网架结构内力分析方法.把塔柱简化为空间刚架单元,把网架杆件简化为空间桁架单元,对斜拉索采用等效线性空间单元.假设塔柱与网架连接处的横截面为刚性平面,据此建立"变形协调转换矩阵",使塔柱总节点刚度矩阵与网架总节点刚度矩阵耦合在一起,建立斜拉网架结构刚度矩阵.对一个"四塔柱正交斜放四角锥斜拉网架"进行了计算分析,验证了文中方法的正确性和有效性.     

厝角头索塔下塔柱施工及温度应力分析

【目的】分析厝角头造型索塔的施工及温度应力,为该类索塔构造的设计施工积累经验。【方法】以主跨468.00 m的牛田洋大桥主桥为背景,建立三维局部有限元模型,采用静力分析和稳态热分析方法研究塔柱间板墩在不同施工方式及温度条件下的应力情况。【结果】板墩区域的受力主要取决于其浇筑成形后继续承受的荷载;移动荷载在下塔柱中主要产生纵桥向弯矩、轴力及扭矩,且纵桥向弯矩方向与恒载产生的弯矩方向相反,这对板墩结构受力有利;后浇带横向预应力可对板墩区域施加横桥向压力,在施工分界位置存在应力集聚情况;在下塔柱整体升降温条件下,板墩肋板与底座相接处、板墩与下塔柱相接处存在拉应力。【结论】在下塔柱板墩区域设置后浇带时,结构是安全的;当下塔柱板墩区域一侧在日照下升温5～30℃时,下塔柱拉应力均低于混凝土强度标准值2.74 MPa,因此不会引起下塔柱混凝土开裂。     

大跨度桥梁的变形监测及其精度分析

大跨度桥梁建成后,为确保大桥的安全运行,及时掌握大桥结构的健康状况,避免出现灾难性的后果,必须对大桥的变形进行连续监测, 首先对变形监测的精度进行了分析,接着叙述了番禺大桥变形监测的内容和方法,并给出了部分监测结果。     

滑坡区输电塔线体系抗变形能力及动力响应分析

滑坡区输电线路由于风荷载作用产生的附加内力,承受地表变形能力大幅降低,极易发生断线、倒塔等事故,因此对输电塔线体系在风荷载和地表变形作用下进行安全性研究具有重要意义。以滑坡区某220 kV输电线路为研究对象,建立两塔三线体系有限元模型,并通过Kaimal谱和线性滤波法建立风荷载模型,对输电塔线体系在无风工况下的抗变形能力和设计风速工况下的动力响应进行分析。结果表明,在无风工况下,塔腿的沉降变形对输电塔线体系的影响最严重,铁塔发生屈服的杆件主要位于塔脚点、第一横隔材与斜材连接点以及第一横隔材与主材连接点;在设计风速条件下,塔线体系大部分工况仅能承受正常无风工况下的塔腿变形的60%～80%,垂直于线路方向的双腿沉降工况抗变形能力下降得最严重,仅能承受正常工况的30%,同时,塔线体系导、地线的应力以及塔头的位移均会在动力响应达到峰值时超限,从而导致塔线结构失效。     

±800 kV悬索拉线塔静力稳定性研究

针对±800 k V悬索拉线塔立柱的静力稳定性问题,首先基于广义变分原理推导斜拉线的等效弹性模量公式,然后根据应变能相等得到了立柱的等效截面属性,再根据悬索拉线塔立柱的受力特点,将其简化为下端铰接、上端弹性支撑的等截面压杆,最后基于压杆稳定理论得到拉线塔立柱的计算长度系数μ与初始预拉力和风速的关系.研究结果表明:背风侧立柱在垂直线路方向以及迎风侧立柱的静力计算长度系数可取值为1;风荷载及初始预拉力对背风侧立柱沿线路方向的静力计算长度系数有较大的影响,当初始预拉力较小时,其静力计算长度系数随风速的增大而迅速地增大,但当初始预拉力超过某值之后,背风侧立柱的静力计算长度系数受风速的影响较小.     

结构参数变化对独塔斜拉桥静力特性的影响

独塔混凝土斜拉桥的静力特性主要包括主梁受力及变形、支座反力、主塔受力及变形、拉索受力。通过改变主梁恒载重量、拉索倾角、无索区长度等结构参数,分析结构参数变化对结构受力的影响。分析结果表明,恒载重量增加会使拉索索力呈现线性增加趋势,斜拉索倾角增大对结构的受力有利,但需要考虑主塔高度增大带来的施工难度;无索区长度的增大对结构受力不利。在设计中需要考虑受力和施工的综合影响。     

基于变形协调原理的多塔斜拉桥非边塔纵向抗推刚度

为深入探寻多塔斜拉桥刚度特征,将斜拉索对桥塔的约束比作弹簧刚度这一理念引入多塔斜拉体系.选取多塔斜拉桥的最典型形式——三塔斜拉桥建立弹簧刚度等效模型,基于变形协调原理,求解多塔斜拉桥非边塔纵向抗推刚度,对推导的公式进行算例验证,并分析结构主要参数对桥塔纵向抗推刚度的影响.研究结果表明:对非边塔左跨施加均布荷载时,本文推导公式的非边塔塔顶偏位解与已有文献有限元解间的误差在6.82%以内,说明本文推导的非边塔纵向抗推刚度公式能够反映多塔斜拉桥桥塔的刚度特征,符合多塔斜拉桥概念设计的要求;非边塔纵向抗推刚度与桥塔自身刚度、主梁刚度、拉索与主梁夹角、拉索线刚度和桥塔拉索锚固间距等因素有关.     

双柱悬索拉线塔塔柱参数共振研究

双柱悬索拉线塔在强风荷载作用下会出现动力失稳现象,准确评估它的动力稳定性对输电线路的安全性具有重要意义。本文先根据双柱悬索拉线塔塔柱的受力特点,将其简化为下端铰支、上端弹性支撑的等截面柱;接着运用Hamilton原理建立偏微分运动方程,并通过Galerkin方法将其分解为常微分方程,然后根据鲍洛金提供的方法建立临界频率方程,从而得到塔柱的主要动力不稳定域;最后从实际工程中选取双柱悬索拉线塔进行算例分析,结果表明此算例中的塔柱不存在参数共振现象。     

主缆架设过程中风载下索股与猫道横向变形分析

通过建立猫道和主缆索股空间模型,计算分析了舟山连岛工程西堠门大桥主缆架设过程中索股与猫道的横向变形.探讨了西堠门大桥主缆架设期间不同工况中索股在各级风载下的横向变形规律,结合猫道在不同级风载作用下的横向变形,通过索股和猫道相对横向变形量确定出猫道上可供主缆架设施工的风速.     

超高空间异形曲面索塔线形控制技术研究

针对超高空间异形曲面索塔形状复杂、曲率及尺寸变化大、整体施工及控制过程难度大且智能化控制技术研究较少的问题,以重庆白居寺长江大桥超高空间水滴形索塔为研究背景,对该结构类型索塔精细化及智能化施工控制技术开展研究。首先对索塔施工全过程进行了有限元分析,并且采用三维BIM技术对异形曲面模板设计及制造进行了优化,同时对上塔柱临时横撑的顶推力及拆除顺序进行了分析,并对桥塔应力、线形进行监测,最后提出索塔变形自动化监测方法及塔肢线形和临时横撑轴力智能化控制技术。研究结果表明：索塔施工全过程,混凝土拉、压应力均未超出规范限值;采用三维BIM技术,优化了异形曲面模板设计及制作工艺,节约了10%~20%的模板制作成本;所提出的倾角仪+GNSS-RTK融合测量方法与全站仪测量结果最大绝对误差仅1.6mm,最大相对误差仅5.41%,具有较高的精度;采用塔肢线形和临时横撑轴力智能化控制技术使临时横撑的轴力误差始终控制在10%以内,塔肢的位移误差也控制在5mm以内,索塔线形控制效果显著,同时当第n层横撑施工后,可通过控制第n-i（i=1,2,...m）层横撑内力相对恒定来控制塔肢的变形相对稳定;临时横撑最佳拆除顺序应遵循由中间往两端拆除的原则。     

不同斜撑方式对格构式异形铁塔的影响

铁塔是一种典型的主要承受风荷载的高耸结构.为了保证铁塔在正常使用状态下不发生过大的变形,必须对铁塔进行风荷载作用下的结构分析,并设计出合理的结构形式.结合风洞模型实验,利用大型有限元计算程序,分析对比了格构式铁塔的不同斜撑方式对结构变形的影响,得出交叉斜撑方式能使铁塔圆弧段的变形更小.     

典型塔式起重机塔架结构风致动力响应与疲劳分析

将谐波叠加法与自回归法相结合,构建了新型风时程混合模拟方法,数值模拟三维风速时程,并转为风荷载时程;针对典型塔式起重机塔式结构,建立参数化力学模型.基于Newmark-β方法进行结构风致动力响应分析.基于结构关键点的应力-时间历程并引入S-N曲线法,分析塔架结构的疲劳损伤效应.研究发现,塔架结构节点的风致位移响应、速度响应和加速度响应均较稳定且风致位移响应具有周期性特征,塔臂两端部和塔顶的风致位移和疲劳损伤较大.研究成果可为此类塔架结构的抗风设计提供技术支撑.     

兆瓦级垂直轴风力发电机组仿生塔架性能分析

为避免兆瓦级风力发电机组风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立了兆瓦级垂直轴风力发电机组仿生塔架流场模型,模仿棕榈树树干直径随高度变化的规律,分3段建立仿生塔架,对兆瓦级垂直轴风力发电机组塔架进行了流固耦合数值分析。结果表明,仿生塔架与同类项普通塔架相比,兆瓦级垂直轴风力发电机组仿生塔架变形虽然稍有增大,但能满足风机塔架的变形设计要求,其最大应力下降了3 MPa,1阶固有频率避开了共振的频率范围,材料用量减小了10%,减轻了塔架的质量。