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三塔自锚式悬索桥力学性能分析

三塔自锚式悬索桥力学性能分析
三塔自锚式悬索桥力学性能分析

摘要

三塔自锚式悬索桥是一种新结构形式,不仅省去了庞大的锚锭,相对降低了造价,外形也比较美观,因此应该会越来越受到人们的青睐,对中小跨径的桥梁设计来说,三塔自锚式悬索桥是一个适合的且有竞争力的桥型。本文在总结国内外相关文献的基础上,以螺洲大桥为工程实例,对三塔自锚式悬索桥的力学特性以及各设计参数变化对内力的影响规律进行了仔细的研究,

根据螺洲大桥三塔自锚式悬索桥的结构特点,采用桥梁有限元计算程序midas/civil对桥梁进行离散,建立了三塔自锚式悬索桥的空间有限元计算模型那个,对该桥进行了静、动力分析,对各种控制因素进行研究和比较,主要结论如下:

(1)以螺洲大桥大桥为背景,研究了混凝土自锚式悬索桥的静力性能,分析比较了三塔自锚式悬索桥与地锚式悬索桥的差别,自锚式悬索桥的跨中弯矩和挠度均比地锚式悬索桥的要大一些,这主要是因为自锚式悬索桥主梁中存在着巨大的轴向压力,从而降低了主梁的刚度。弹性理论和非线性有限元模型计算结果比较接近,对于中小跨径的自锚式悬索桥,弹性理论完全可以进行设计计算和分析。

(2)系统地研究了三塔自锚式矢跨比、桥塔塔高差异、桥面纵坡、加劲梁刚度、主塔刚度、主缆刚度、吊索刚度等结构参数变化对三塔自锚式悬索桥静力及动力特性的影响规律。主梁的跨中挠度和弯矩均与主塔刚度、主缆和吊索的弹性模量成反比;与桥塔塔高差异、桥面纵坡成正比;增大加劲梁的抗弯惯性矩能有效减少主梁的跨中挠度,但同时也使主梁跨中的弯矩大大增加。

(3)基于有限元原理,建立了螺州大桥的动力计算模型,给出了螺洲大桥的前10阶频率和相应的振型。从结果来看,该桥的自振周期较长体现了悬索桥的柔性结构的特性。与同一跨径和结构参数的地锚式悬索桥相比混凝土自锚式悬索桥的自振周期长很多,说明自锚式体系要比同样结构参数的地锚式体系的刚度要小一些。

关键词:自锚式悬索桥;三塔;有限元;力学性能;

Abstract

The three-tower self-anchored suspension bridge is a kind of new structural style. With no large anchor and its lower cost ,three-tower self-anchored suspension bridge is now catching more attention by its elegant shape. It has become a competitive design scheme in middle and small-span bridge .Base on the documents at home and abroad,regarding Luozhou three-tower self-anchored suspension bridge as project example ,the static force performance and dynamic behavior of three-tower self-anchored suspension bridge are systematically investigated in this paper .

According to Louzhou three-tower self-anchored bridge’s structure characteristic,we use midas/civil finite element program,a space finite element calculated model was established. We anslysed its static、dynamical characteristic and compared various control parameter.The main conclusion covers the follwing aspects:

(1) Based on Luozhou Bridge ,the static force performace of the three-tower slef-anchored suspension birdge is analyzed.The difference of between the three-tower eathe-anchored suspension bridge is revealed in this paper.Bending momnet and deflection at the span midpoint of the three-tower self-anchored are greater than those of the three-tower eathe-anchored suspension bridge.The reason is that the great axial pressure in the main beam of self-anchored decreases its stiffness.The result calculated with elastic theory is similar to the result calculated with finite elenment model.Elastic theory is applicable to middle-,and small-span self-anchored.

(2) the influnece of different rise-span ratio,the tower's altitude,the stiffening girder’s gradient,the stiffness of the stiffening girder and main cable to the static force preformace and dynamic behaviior of three-tower self-anchored suspension bridge are systematically investigated .Bending moment and deflection at the span midpoint are inversely proportional to rise-span ratio and the stiffness of the cable,are proportional to the difference of tower’saltitude and the stiffening girder’s gradient.Enhancing the inertia moment of stiffening grider will decrease the deflection at the span midpoint;however,it will increase the bending moment of the span midpoint at the same time.

(3)Based on Finite Element Method,the dynamic computation model of Louzhou Bridge is set up. The first 10 frequencies and corresponding vibration modes of Louzhou Bridge are given. According to the result,the natural period of vibration of this bridge is long.This proves the suppleness of suspension bridge.The natural period of vibration of the three-tower self-anchored suspension bridge is less the that of the earth-anchored suspension birdge with the same span and structure parameters.This indicates that the stiffness of three-tower self-anchored suspension bridge is less than that of earth-anchored suspension brige with the same span and structure parameters.

Key words: suspension bridge; three towers;finite element method;mechanical properties

目录

摘要....................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................... II 第一章绪论. (1)

1.1 概述 (1)

1.2 自锚式悬索桥计算理论 (3)

1.2.1弹性理论 (3)

1.2.2挠度理论 (4)

1.2.3非线性有限元理论 (5)

1.3 选题背景及意义 (6)

1.4 本文的研究内容 (6)

第二章三塔自锚式悬索桥体系选择 (8)

2.1 概述 (8)

2.2 螺洲大桥项目概况 (8)

2.3 桥型选择 (8)

2.3.1方案设计控制条件 (9)

2.3.2桥型方案设计 (9)

2.3.3方案比选 (12)

2.4 本章小结 (13)

第三章成桥状态设计 (15)

3.1 概述 (15)

3.2 主缆在竖向荷载下的计算 (15)

3.3 基于MIDAS/CIVIL 2006的成桥状态分析 (16)

3.3.1主缆线形粗略分析——节线法 (16)

3.3.2自锚式悬索桥精确平衡状态分析 (17)

3.3.4成桥状态初始内力分析 (19)

3.4 本章小结 (22)

第四章结构静力性能分析 (23)

4.1 桥梁有限元模型 (23)

4.1.1 螺州大桥设计技术指标 (23)

4.1.2螺洲大桥基本参数 (23)

4.1.3螺洲大桥有限元模型 (24)

4.2 结构静力性能分析 (26)

4.3 本章小结 (35)

第五章结构动力特性分析 (37)

5.1 动力模型的建立 (37)

5.1.1 加劲梁的质量数据 (37)

5.1.2 模态分析方法 (39)

5.2 螺洲大桥动力特性分析 (39)

5.3 三塔自锚式悬索桥与三塔地锚式悬索桥动力特性比较 (46)

5.3.1 三塔地锚式悬索桥动力分析模型 (46)

5.3.2 三塔地锚式悬索桥动力分析结构 (47)

5.4 本章小结 (48)

第六章结构参数及控制因素变化对三塔自锚式悬索桥影响的分析 (49)

6.1 模型及分析采用的荷载工况 (49)

6.2 非线性对三塔悬索桥的影响 (50)

6.3 结构参数与控制因素的影响 (51)

6.3.1 吊索(杆)初始索力变化对结构受力的影响 (51)

6.3.2 矢跨比变化对结构受力的影响 (52)

6.3.3 中、边塔不等高对结构特性的影响 (54)

6.3.4 桥面纵坡对结构的影响 (57)

6.4 刚度对受力特性的影响 (58)

6.4.1 主缆的弹性模量对结构的影响 (59)

6.4.2 吊索弹性模量对结构的影响 (60)

6.4.3 加劲梁的竖向抗弯刚度对结构的影响 (62)

6.4.4 加劲梁抗扭刚度对结构的影响 (64)

6.4.5 桥塔刚度变化对结构的影响 (65)

6.5 支座设置方式及加劲梁的形式对结构的影响 (67)

6.6 主跨跨中设置中央支撑对结构的影响 (68)

6.7 本章小结 (69)

第七章结束语 (71)

7.1 本文工作总结 (71)

7.2 进一步设想 (72)

致谢 (73)

参考文献 (74)

第一章绪论

1.1概述

悬索桥结构具有受力性能好、跨越能力大、轻巧美观、抗震能力强、结构形式多样及对地形适应能力好等特点,在许多跨越大江大河、高山峡谷、海湾港口等交通障碍物时,往往作为首选的桥型。但一般常规式的地锚式悬索桥,需要建造体积庞大的锚碇来锚固主缆,这就造成在地质情况差的地方,锚碇结构的基础工程量非常大,往往成为工程的难点;地锚式悬索桥锚碇和锚碇基础占有工程造价的相当可观部分,成为影响悬索桥结构经济性的重要方面;在城市地区或旅游区,修建体积庞大的锚碇,对环境美观也会产生负面影响。因此,在一些跨度要求不是太大的地方,自锚式悬索桥方案由于结构新颖、外形美观而成为具有竞争力的桥型方案。

自锚式悬索桥有以下的优点:1.不需要修建大体积的锚碳,尤其在地质条件很差的时候,这一点显得特别重要。2.跨径布置较灵活,可紧密地结合地形,既可做成双塔三跨的悬索桥,也可做成单塔双跨的悬索桥。3.对于钢筋混凝土材料的加劲梁,由于承受了主缆传递的轴向压力,能节省大量预应力筋,同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。4.采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大,建造和后期维护费用高的缺点,能取得很好的经济效益和社会效益。5.保留了传统悬索桥的外形,在中小跨径上是很有竞争力的方案。6.由于采用钢筋混凝土材料造价较低,结构合理,桥梁外形美观,所以不仅局限于在地基很差、锚锭修建困难的地区修建,而且在良好的地基条件下也可以修建。

同时,自锚式悬索桥也不可避免地有自身的缺点:1.由于主缆直接锚固在加劲梁上,梁承受了很大的轴向力,为此需加大梁的截面,对于钢结构的加劲梁则造价明显增加,对于混凝土材料的则增加了主梁自重,从而使主缆钢材用量增加,所以采用这两种材料跨径都会受到限制。2.施工步骤受到了限制,必须在主梁、主塔做好之后再吊装主缆,安装吊索,因此需要搭建大量临时支架以安装主梁。所以自锚式悬索桥若跨径增大,其额外的施工费用就会增多。3.锚固区局部受力复杂。

将4跨(包括4跨)以上的悬索桥称为多跨悬索桥或多塔悬索桥。多跨悬索桥常因中间桥塔与两边桥塔的塔高不同的关系导致主缆的垂度偏大,使悬索桥的整体刚

度减小,因此对中间桥塔必须加大其刚度而采用在桥梁纵向呈A型的4柱立体桥塔。否则,多跨悬索桥在结构上存在以下两个缺点:

1、当任意跨上有活载作用时,在主缆拉力的水平分力于塔顶处重新达到平衡之前,塔顶将向水平分力大的一侧产生较大的变位,随之在加劲梁上产生较大的挠曲变形和弯矩。

2、和3跨悬索桥相比,多跨悬索桥的结构柔性太大,因而固有震动频率较低。

悬索桥整体刚度的提高方法主要是将柔性桥塔改为刚性桥塔和减小主缆的垂跨比。

国内外主要的自锚式悬索桥列于下表1.1

表1.1 国内外主要自锚式悬索桥

虽然自锚式与地锚式悬索桥的差别只是主缆锚固方式的不同,但结构的性能、设计方法和施工工艺却因此大为不同。自锚式悬索桥由于需要通过加劲梁承担主缆的水平分力,使得加劲梁成为承受强大轴向力的压弯构件;施工时也必须先架设主梁,

然后架设主缆,再逐步张拉吊索(使加劲梁自重逐步传递至主缆),从而形成悬吊结构;其特有的结构特性和力学行为决定其有着独特的结构设计方法,特别是加劲梁中强大轴向力的存在导致其在结构静动力特性、极限承载力、加劲梁局部稳定和所谓的合理成桥状态的问题与常规地锚式悬索桥大大不同。

1.2 自锚式悬索桥计算理论

悬索桥的计算理论大致经过了三个阶段[10-12]:弹性理论,挠度理论,非线性、有限元理论。

1.2.1弹性理论

在19世纪以前,悬索桥还没有任何力学分析方法。直到1823年法国的Navier 才总结发表了无加劲梁悬索桥的计算理论,后在1858年,英国的Rankine 提出了有加劲梁悬索桥的计算理论,这些理论最后经Steinman 整理成“弹性理论”的标准形式。该理论认为,缆索承受自重及全部桥面恒载,它的几何形状是二次抛物线,这一线形不因后来作用于桥面上的活载而发生任何变化。根据这一理论,在计算加劲梁由于活载所产生的弯矩M 时,其计算模型与活载作用之前是相同的,如图1.1所示。根据平衡条件,可得:

0p M M H y =- (1-1)

式中:0M ——相应简支梁的活载弯矩

p H ——活载作用下主缆的水平力

y ——主缆承受活载前坐标值

弹性理论曾在一个时期支配悬索桥设计,这反映在以当时世界上跨度最大的布鲁克林桥为首的美国的悬索桥都用这个理论进行分析计算。弹性理论有两个非常显著的缺陷:一是没有考虑到恒载对悬索桥刚度的有益影响;二是没有考虑非线性大位移影响。尽管按弹性理论做设计可以偏于安全,但却严重浪费了材料,这是因为作为悬索桥主要承重构件的缆索是受拉构件,当考虑了上述因素后,其内力和位移值都将显著减小,这种情况在跨度愈大、加劲梁愈柔、活恒载比值愈小等条件下表现愈显著,因此,弹性理论不适用于大跨度悬索桥的内力分析。

1.2.2挠度理论

随着悬索桥跨径的不断增大,加劲梁的刚度相对来说不断降低,对于主缆这种柔性悬挂构件,其非线性行为已表现明显。1888年,奥地利Melan 教授提出了 “挠度理论”。该理论认为:主缆在恒载作用下取得平衡时的几何形状(二次抛物线)将因活载的作用而发生改变,并且主缆因活载作用而增加的缆索拉力所引起的伸长量也应当在计算中加以考虑。

现用图1.2来说明挠度理论和弹性理论的不同之处。图中用虚线表示主缆在恒载时的平衡位置,用实线表示主缆在恒载和活载共同作用时的平衡位置。由图 1.2(a)可以看出在活载作用下主缆的几何形状发生了变化。取一隔离体如图1.2(b)所示,根据静力平衡条件,可得:

0p q p M =M -H y -(H +H )v (1-2)

式中:

、、意思同前;0p M H y q H -恒载作用下的主缆水平分力;

v -主缆因活载作用而产生的挠度。

式(1-2)与式(1-1)的差异就在于

p q -(H +H )v 这一项。虽然v 值并不会大,但是q H 往往很大,故必须把p q -(H +H )v 这一项列入计算中。而考虑p q -(H +H )v 的效应,就是挠度理论的主要特征。

式(1-2)是地锚式悬索桥的加劲梁弯矩表达式。就自锚式悬索桥而言,由于在加劲梁中存在巨大的轴向力,当加劲梁产生挠曲时,该轴向力将在加劲梁中产生附加弯矩。假设轴向力作用在加劲梁的形心且加劲梁最初是水平的,则由轴向力产生

的附加弯矩为p q (H +H )v ,把这一项加到式(1-2)中,即可得到自锚式悬索桥加劲

梁的弯矩表达式为

0p M M H y =- (1-3)

很明显,由挠度理论和弹性理论导出的自锚式悬索桥加劲梁的弯矩表达式相同,这说明可以用简单的弹性理论来分析自锚式悬索桥,其精度要较地锚式悬索桥高,但对于大跨度复杂结构的自锚式悬索桥而言,挠度理论计算仍相当麻烦,且求解误差较大,最好采用非线性有限元理论进行分析。

1.2.3非线性有限元理论

当现代悬索桥的跨径进一步增大时,其加劲梁的刚度不断相对减小,采用挠度理论引起的误差不容忽略。随着计算机和有限元方法的发展,非线性有限元理论开始出现并应用于现代悬索桥的结构分析中。非线性有限元理论可以把悬索桥结构分析方法统一到一般的非线性有限元法中去,将悬索桥离散为杆系结构,按非线性杆系有限元进行求解。该理论将挠度理论求解需要的那些假定完全抛弃,可以处理任意形式的初始问题及边界条件,可以考虑吊索的倾斜与伸长、缆索节点的水平位移、加劲梁的水平位移与剪切变形等任何非线性因素,对所分析的对象可以采取更符合实际的计算模型,从而使悬索桥的分析计算更为精确,是目前大跨度悬索桥分析计算中普遍采用的方法。

1.3选题背景及意义

自锚式悬索桥是高次超静定结构体系,它不仅具有传统吊桥的力学特征,在施工和运营阶段呈现明显的几何非线性行为,而且由于主梁受到巨大的轴向压力,主梁存在着梁一柱效应,使得其几何非线性更为严重。在各种外荷载的作用下,自锚式悬索桥的静力行为分析也就非常复杂。而悬索桥在静荷载作用下的受力行为,是决定悬索桥结构设计中最主要的根据,因此对自锚式悬索桥的成桥状态进行静力性能分析成为自锚式悬索桥设计过程中重要的环节。桥梁结构的动力特性反映了桥梁的刚度指标,它对于正确地进行桥梁的抗震设计及维护,有着重要的意义。悬索桥的固有振动特性的研究是悬索桥抗风、抗震及车辆活载所致的振动效应的研究基础。随着自锚式悬索桥越来越受到人们的喜爱与接受,对自锚式悬索桥进行全面系统地研究也被提到了一个新的日程。

本课题以福州市螺洲大桥为研究对象,研究三塔自锚式悬索桥的力学性能。该桥双向各设有2.25m宽的人行道、3.5m宽的缆索区、3.5m宽的非机动车道、12.0m的机动车道,中央分隔带为0.5m,桥面总宽43m。跨径布置形式为80m + 168m + 168m +80m。由于三塔式悬索桥的刚度较小的特点以及自锚式悬索桥加劲梁承受巨大的轴向压力,使得对这种类型的桥梁进行详细,深入的分析。

1.4本文的研究内容

本文以福州螺洲大桥为依托,主要研究如下内容:

(1)自锚式悬索桥的成桥状态初始内力分析方法,成桥状态初始缆形分析。

(2)建立螺州大桥的有限元模型,通过对一系列主要参数的修改研究螺州大桥的静力行为进行详细的研究。

(3)基于midas/ civil 2006空间有限元分析方法,建立螺州大桥的动力模型。分析三塔自锚式悬索桥在各种参数下的动力行为。

第二章三塔自锚式悬索桥体系选择

2.1概述

随着我国综合国力的提高,人们对桥梁建设的艺术水准要求越来越高,追求创新的意识也越来越强。工程设计承载历史,桥梁结构体系的不断创新是桥梁设计师们永恒的追求,现在,桥梁设计师们不仅特别注意桥梁建筑与周边环境协调一致,还特别注重桥梁结构自身的力学美,追求结构与艺术的完美结合,自锚式悬索桥正是适应这种需求而出现的一种新的桥梁结构型式。

2.2螺洲大桥项目概况

拟建场区位于南台岛和青口组团之间,地处闽江冲积平原下游,地貌上属溺谷相冲积、海积平原。螺洲大桥全长约4.95km,起点至天后宫附近除部分民居外,大部分都处于农田、菜地、帝封江及滩涂上,帝封江规划整治岸线基本与本桥接近平行;本桥跨越的乌龙江受龙祥岛、塔礁州阻隔分为北汊(主航道范围)、中汊和南汊,从螺洲镇店前村天后宫处起(北岸)跨越乌龙江北汊上龙祥岛(祥谦镇江中村),沿岛设有防洪堤,堤顶高程为8.9m,岛上为农田、龙眼果林、鱼塘、民居,场地地形较为平坦,地面高程一般在3.7~5.5m左右;跨越乌龙江中汊上塔礁洲,洲上为农田、鱼塘,地面高程一般在4.0~4.7m,无居民居住;跨越乌龙江南汊上南岸(尚干镇门口村),岸边为农田、甘蔗地、鱼塘和民居,地面高程一般在4.7~6.1m;跨越S203省道至工程终点主要为民居和山岭,民居一般为不超过3层的砖混结构,地面高程一般在6.0~8.3m;山岭(五虎山)地面高程在110~165m左右。

螺洲大桥主桥近期双向6车道+2个非机动车道,远期双向8车,桥面宽度为43.0m,布置为:2.25m(人行道)+3.0m(缆索区)+0.5m(护栏)+3.5m(非机动车道)+12.0m(车行道)+0.5m(护栏)+12.0m(车行道)+3.5m(非机动车道)+0.5m (护栏)+3.0m(缆索区)+2.25m(人行道),桥面设±2%的横坡。

2.3桥型选择

桥梁方案设计构思应以结构为本,力求创新,并充分结合自然条件及水文、通航

等技术要求;既要考虑满足交通功能,又兼顾经济和景观等因素,力求桥型方案美观、新颖、经济、实用;同时还应优先采用新技术、新结构、新工艺、新材料,以充分展示城市发展的时代风貌。

2.3.1方案设计控制条件

2.3.1.1景观效果

要求桥梁能与周围景色相辅相成,协调一致。

2.3.1.2通航净空

根据通航论证报告,通航净空取值如下:

1、设计最高通航水位采用年最高潮位累积频率为5%的水位为6.717m。

2、螺洲大桥单孔双向通航孔最小净宽为120m,才可以满足规划船舶的通航要求。

3、螺洲大桥设计通航净高为8m。

4、飞行净空限高:+55.122m

2.3.1.3便捷施工

由于螺洲大桥大部分桥墩位于水中,水中引桥下部结构采用钢围堰和草袋围堰施工,上部结构采用预制安装的方法施工。主桥部分要保证正常通航,因此上部结构采用支架施工难度较大,最好采用悬臂浇注或者预制吊装的方法施工。

2.3.2桥型方案设计

桥梁技术发展到今天,我们可将其分为拱式结构、梁式结构和悬吊结构三大类,此三大类桥型的经典结构都有着其明显适用的技术经济跨度。鉴于跨径要求大于120m,对于此跨度,这三类结构形式均可作为考虑对象。但考虑到桥位属软基地区,拱式结构亦不具备技术经济的优势,而由于飞行静空限高较低,一般的斜拉桥不能满足要求。因此,本项目技术经济可行的方案只能考虑梁式结构、悬吊结构。

2.3.2.1三塔部分斜拉桥方案

就螺洲大桥的飞行限高要求而言,只适合较小跨径的矮塔部分斜拉桥。主桥跨径

采用(85+140+140+85)=450m。桥型平面布置图如下图2.1:

图2.1

主桥桥面横向净宽度37m,故采用混凝土双箱单室截面形式。斜拉索面选择为仿单索面体系,两索面对主梁已经提供了一定的抗扭刚度。为了更安全可靠、进一步提高仿单索面体系扭转刚度和有效解决主梁与塔墩连接构造细节处理,本桥采用塔梁固结、中间主塔墩梁固结、另两个主塔墩梁分离的体系,墩顶设支座,使部分斜拉桥的受力更加接近梁式体系,受力明确,结构简单。

2.3.2.1 连续刚构方案

在120m左右的跨径里,连续刚构桥的技术成熟,很具有竞争力,结构简单明了。主桥跨径采用(85+140+140+85)=450m。桥型平面布置图如下图2.2:

图2.2

由于桥面横向较宽,故采用分幅式桥梁结构,每幅横断面布置为0.5m(护栏)+2. 5m(人行道)+3.5m(非机动车道)+12.0m(车行道)+0.5m(护栏)桥面设±2%的横坡。上下行分离,中间间距为1.0m。采用双薄壁墩。

2.3.2.3三塔自锚式悬索桥方案

主桥为三塔自锚式悬索桥,跨径布置为:(80+168+168+80=496)m。主跨主缆理论垂度为28m,理论垂跨比为1:6;边跨主缆理论垂度为6.153m,理论跨度为79.25m,理论垂跨比为1:12.88。桥型平面布置图如下图2.3:

图2.3

自锚式悬索桥是主缆直接锚固在主梁上;主梁承受主缆传递的水平压力;形成由加劲梁(主梁)、吊索、主缆、主塔、鞍座、锚固构造等构成的柔性悬吊组合体系。成桥后,主要由主缆和主塔承受结构的自重,结构体系共同承受外荷载作用,主缆、主梁受力按刚度分配。

主桥为三塔自锚式悬索桥,主梁由四跨组成,分别是80m(边跨)+168 m(主跨)+ 168 m(主跨)+ 80m(边跨),主梁在中塔下横梁处设竖向支座和纵、横向限位支座,限制主梁三向线位移;在边塔下横梁处设竖向支座和横向限位支座,限制主梁竖向、横向线位移。

主缆也由四跨组成,采用有限位移体系。主缆经中塔、边塔塔顶鞍座、边墩顶散索鞍座转向后锚固在主梁锚梁内;主缆和鞍座、散索鞍座体间无相对滑动。其主索鞍座座体下设钢辊轴支座,座体两端设限位挡块,保证中塔有限位移量为±20cm,边塔为±5cm;其散索鞍座座体下设球形钢支座,保证座体可微量位移。

2.3.3方案比选

1、方案一(三塔四跨矮塔斜拉桥)

孔跨布置:85+140+140+85m

2、方案二(预应力混凝土连续刚构桥)

孔跨布置85+140+140+85m

3、方案三(三塔四跨自锚式悬索桥)

孔跨布置:80+168+168+80m

综合考虑造工期、施工难度、结构性能,景观效果等方面对以上量方案进行比较,结果见下表

主桥方案比较表

通过方案比选表可见,三塔四跨自锚式悬索桥技术先进、结构新颖、施工方便、施工工期短、故本次设计推荐方案三。

2.4本章小结

对于在100~200m的跨径内,常见的桥型主要为连续刚构桥和拱桥,悬索桥这类

桥型很少作为比选方案,但对于一些特殊地质情况或景观要求时,特别是地标性建筑工程,自锚式悬索桥就能体现出其独特的魅力,能够成为一种极具竞争力的方案。

第三章成桥状态设计

3.1概述

悬索桥与一般中小跨经桥梁的区别就是悬索桥的自重和大部分施工荷载主要由主缆来承担。特别是成桥后在恒载作用下主缆和吊杆的张力、桥形应与设计目标一致。自锚式悬索桥的合理成桥状态是指满足设计基本参数和性能指标条件下成桥结构的受力状态和结构的几何形状。由悬索桥的受力特征可知, 加劲梁的受力和主缆的线形, 除了与施工方法及构件自身特性有关外,主要是由吊索内力决定的。给定悬索桥成桥时的受力性能指标, 计算悬索桥成桥时的吊索内力,由吊索内力又能计算出主缆几何形状,最终得到成桥时的合理设计状态。

本章主要研究自锚式悬索桥的成桥状态缆形计算、成桥状态的内力分析。

3.2主缆在竖向荷载下的计算

主缆具有几何非线性的特点。精确计算其线形是合理成桥状态的保障。一般主缆的计算有两种方法。第一种是抛物线法, 假设恒载沿跨径均匀分布;第二种是悬链线法,假设恒载沿弧长均布。抛物线法比较粗糙,没有后者精确。

悬链线法假定主缆是理想柔性的;其材料符合虎克定律,由于主缆的截面面积和自重集度在外荷载作用下的变化量十分微小, 故忽略这种变化的影响;在悬索桥的成桥状态, 对于主缆而言, 所受荷载为沿弧长均布的主缆自重和通过吊索传递的局部荷载,后一部分可近似作为集中荷载处理。悬链线法的分析模型如下图所示,将悬索以吊索为界分为n 段,每一段悬索的受力情况是:索段两端承受集中力,中间则承受沿索长均布的竖向分布力———重力。最后通过边界条件确定整个主缆的线形。

图1.3主缆受力分析

经推导,可得主缆坐标为

122H

x y ch ch q l c sh lsh ql

H

βααβ

αβββ-????=-- ??????

???=+ ???

= 式中: H 为主缆水平力; q 为沿主缆弧长均布的荷载; l 为主缆跨径; c 为主缆两端高差。图1.3中的1i q - 、i q 为主缆的边界条件。计算时需要先给一定的初始值,进行迭代得到精确的线形。

3.3 基于midas/civil 2006 的成桥状态分析

3.3.1主缆线形粗略分析——节线法

Midas/civil 采用了日本Ohtsuki 博士使用的计算索平衡状态方程式,是利用桥梁自重和主缆张力的平衡方程计算主缆坐标和主缆张力的方法。其基本假定如下:

(1) 吊杆仅在横桥向倾斜,垂直于顺桥向。

(2) 主缆张力沿顺桥向分量在全跨相同。

(3) 假定主缆与吊杆的连接节点之间的索呈直线形状,而非抛物线形状。

(4) 主缆两端坐标、跨中垂度、吊杆在加劲梁上的吊点位置、加劲梁的恒荷载等

悬索桥的计算方法及其历程1

悬索桥的计算方法及其发展 悬索桥是一种古老的桥梁结构形式,也是目前大跨度桥梁的主 要结构型式之一。悬索桥主要是由缆索、吊杆、加劲梁、主塔、锚 碇等构成。从结构形式上看,它是一种由索和梁所构成的组合体系,在受力本质上它是一种以柔性索为主要承重构件的悬挂结构。悬索 桥随着跨度的增大,柔性加大,在荷载作用下会呈现出较强的非线性,所以悬索桥宜采用非线性方法来进行结构分析。 考虑悬索桥非线性因素的结构分析方法主要有挠度理论和有限 位移理论。挠度理论考虑了悬索桥几何非线性的主要因素,可用比 较简便的数值方法来分析,又有影响线可资利用,故很适用于初步 设计阶段的结构设计计算。有限位移理论则全面地考虑了悬索桥几 何非线性因素,计算结果较挠度理论精确,但计算过程复杂,直接 用于设计计算有诸多不便和困难。 悬索桥挠度理论是一种古典的悬索桥结构分析理论。这种理论 主要考虑悬索和加劲梁变形对结构内力的影响,在中小跨度范围内 其计算结果比较接近结构的实际受力情况,具有较好的精度。悬索 桥挠度理论主要分为多塔悬索桥挠度理论和自锚式悬索桥挠度理论。 最初的悬索桥分析理论是弹性理论。弹性理论认为缆索完全柔性,缆索曲线形状及坐标取决于满跨均布荷载而不随外荷载的加载 而变化,吊杆受力后也不伸长,加劲梁在无活载时处于无应力状态。弹性理论用普通结构力学方法即可求解,计算简便,至今仍在跨径 小于200米的悬索桥设计中应用[1]。但弹性理论假定缆索形状在加 载前后不发生变化,显然与悬索桥的可挠性不符,因此发展出计入 变形影响的悬索桥挠度理论。

古典的挠度理论称为“膜理论”。它是将悬索桥的全部近视看成是一种连续的不变形的膜,当缆索产生挠度时,加劲梁也随之产生相同的挠度。由于根据作用于缆索单元上吊杆力与缆索拉力的垂直分力平衡以及作用于加劲梁单元上的外荷载及吊杆力与加劲梁弹性抗力平衡的条件建立力的平衡微分方程而求解。挠度理论和弹性理论的最大区别是摒弃了弹性理论中关于缆索形状不因外荷载介入而改变的假设,相应建立缆索在恒载下取得平衡的几何形状将因外荷载介入而改变及同时计入缆索因外荷载所增索力引起的伸长量的假设,极大的接近悬索桥主索的实际工作状态,对悬索桥的发展起到了很大的推动作用。 悬索桥的挠度理论也是一种非线性的分析方法,至今仍不失为分析悬索桥的较简单实用的手段。但挠度理论在基本假设中忽略了吊杆的变位影响及加劲梁的剪切变形影响等,使分析结果的精度受到限制。随着计算方法、计算手段的发展,悬索桥的计算理论也发展到将悬索桥作为大位移构架来分析的有限位移理论。有限位移理论将整个悬索桥包括缆索、吊杆、索塔、加劲梁全部考虑在内,分析时可以将各种二次影响包括进去,从而使悬索桥的分析精度达到新的水平。 有限位移理论是20世纪60年代提出的计算理论。它是一种精确的理论,不需挠度理论所作的那些假定。其计算值一般要小于挠度理论[3]。根据参考文献,主跨为380m时,用有限位移理论计算的内力、挠度值,比挠度理论小10﹪;主跨768m时,在半跨加均

发展中的自锚式悬索桥

发展中的自锚式悬索桥 孙立刚 (辽宁省交通勘测设计院,沈阳110005) 摘 要 自锚式悬索桥因其优美的造型受到人们越来越多的关注,近年来已有多座自锚式悬索桥建成。本文总结了自锚式悬索桥的特点,并介绍了自锚式悬索桥的建造历史、结构形 式、理论研究、设计和施工等方面的发展状况。 关键词 自锚式悬索桥 发展 综述 悬索桥根据主缆锚固方式的不同可以分为两种:一种是锚固在基础上,主缆的水平分力和竖向分 力通过锚固体传递给地基,这是地锚式悬索桥;另外一种是将主缆锚固于加劲梁的梁端锚固体上,主缆的水平力由加劲梁承受,竖向分力由桥墩和配重抵消,这种悬索桥称为自锚式悬索桥。由于取消了庞大的锚碇,自锚式悬索桥不仅造型精致美观,满足城市空间小、对景观效果要求高的特点,而且也避开了在不良地质处修筑锚碇的技术难题。1自锚式悬索桥的发展历程 从建造历史来说,自锚式悬索桥并不是一种新桥型。19世纪后半叶,奥地利工程师约瑟夫?朗金和美国工程师查理斯?本德提出了自锚式悬索桥的造型。朗金于1870年在波兰建造了世界上首座小型铁路自锚式悬索桥。20世纪初,自锚式悬索桥首先在德国兴起,自1915年在莱茵河上建造的第一座大型自锚式悬索桥—科隆-迪兹桥起,到1929年共修建了5座自锚式悬索桥,其中1929年建成的科隆-米尔海姆桥主跨跨径达到315m ,保持自锚式悬索桥跨径记录70余年。在这期间美国和日本也建造了几座自锚式悬索桥 。 图1日本此花大桥立面图 40年代塔科马桥风毁事故后,悬索桥的建造步 入了低谷阶段。1954年德国工程师在杜伊斯堡完 成了跨径230m 的自锚式悬索桥后,世界上没有再建造这种桥。上世纪90年代,日本和韩国重新推出了这种桥型,并且注入了新的元素。1990年建成的日本此花大桥为单索面自锚式公路悬索桥,跨径布置为120m +300m +120m ,主缆垂跨比1:6,采用倾斜吊杆,加劲梁为钢箱梁,主塔为花瓶型;1999年建成的韩国永宗大桥为双索面公铁两用自锚式悬索桥,跨径布置125m +300m +125m ,垂跨比1:5,采用竖直吊杆,索面倾斜,花瓶型主塔,加劲梁是桁架梁与钢箱梁的双层组合结构,上层通行汽车,下层铺设铁路。这两座桥成为现代自锚式悬索桥的典型代表。美国奥克兰海湾新桥重建计划中包括一座单塔2跨自锚式悬索桥和一座3跨双塔自锚式悬索桥, 其中单塔悬索桥跨径达到385m 。这几座桥的设计和建成拉开了新世纪自锚式悬索桥研究和建造的序幕。2自锚式悬索桥在国内的迅速推广和发展2.1 国内自锚式悬索桥的建造概况 国内所建造的自锚式悬索桥的结构形式丰富多 样,材料选择不拘一格。从加劲梁的构造上来说,有钢混叠合梁、桁架梁、钢箱梁、混凝土箱梁、混凝土边主梁;有漂浮式体系,也有在桥塔处设置支座的支承体系;从造型上来说,多数采用了双塔多跨式结构,佛山平胜大桥为独塔单跨式结构,还建成了独塔双跨式的人行自锚式悬索桥;在加劲梁的材料使用方面,我国桥梁设计者首次提出了混凝土自锚式悬索桥的概念,即以钢筋混凝土代替钢作为加劲梁材料, 并且成功地建成了几座这种类型的悬索桥。2002年在金石滩金湾桥的建造中加劲梁首次使用了钢筋混凝土,随后建成的抚顺万新大桥和江山市北关大 ? 13?第11期 北方交通

自锚式悬索桥施工方案

目录 1、工程概况 (1) 1.1工程概述 (1) 1.2主要技术标准 (1) 1.3、主桥结构 (2) 2、重难点分析 (2) 3、主梁施工工艺流程 (3) 3.1先梁后拱施工工艺 (3) 3.2 先缆后梁施工工艺流程 (5) 4、方案对比分析表 (6) 5、主要工程项目的施工方案 (7) 5.1、总体施工方案 (7) 5.1.1下部结构 (7) 5.1.2上部结构 (7) 5.1.3猫道、承重索、主缆架设 (8) 5.2各分部施工方案 (8) 5.2.1栈桥施工方案 (8) 5.2.2桥塔基础施工方案 (9) 5.2.3桥塔 (11) 5.2.4 主梁施工 (12) 3.2.5 缆索施工 (15) 5、施工机械设备计划 (20)

1、工程概况 1.1工程概述 东莞江南支流港湾大桥工程位于广东省东莞市,跨越江南支流,连接沙田阇西村与坭洲岛,为东南-西北走向。项目起点与港口大道平交,起点K0+000,沿西北方向穿越江南支流后,终点与坭洲岛疏港大道相交,终点桩号K2+922,路线全长2.922Km,设置桥跨为60+130+320+130+65=705m,见下图。 桥跨布置图(m) 1.2主要技术标准 (1)道路等级:一级公路兼顾城市主干道功能; (2)设计速度:主线60km/h; (3)设计荷载:公路-Ⅰ级; (4)主桥标准段桥宽:1.25m 风嘴+2.5m 人行道+2m 吊杆锚固区+0.75m 硬路肩+11.25m 行车道+0.5m 路缘带+1m 中央隔离带+0.5m 路缘带+11.25m 行车道+0.75m 硬路肩+2m 吊杆锚固区+2.5m 人行道+1.25m 风嘴,全宽37.5m; (5)设计洪水频率:1/300; (6)通航等级:现状河道为拟建桥梁所在河段坭尾至杨公洲中8km河段航道为Ⅳ级航道,通航500吨级船舶,航道尺寸为2.5m×50m×330m(水深×底宽×弯曲半径)。近期规划为Ⅲ级航道,通航1000吨级船舶,航道尺寸为2.5m×60m×480m(水深×底宽×弯曲半径)。远期规划为Ⅰ级航道,海轮5000 吨级,垂直航迹线方向通航孔尺寸为(270×34)m,本桥桥址处通航孔净宽须不小于294m,净高不小于34m;

自锚式悬索桥

自锚式悬索桥的综述 2005-8-5【大中小】【打印】 摘要:介绍自锚式悬索桥的特点、历史及国内外发展情况。重点分析了钢筋混凝土桥的设计和发展,并对其施工工艺做了简单介绍。总结展望了自锚式悬索桥的发展空间及其需进一步研究的问题。 关键词:悬索桥;自锚式体系;施工;实例 一、前言 一般索桥的主要承重构件主缆都锚固在锚碇上,在少数情况下,为满足特殊的设计要求,也可将主缆直接锚固在加劲梁上,从而取消了庞大的锚碇,变成了自锚式悬索桥。 过去建造的自锚式悬索桥加劲梁大多采用钢结构,如1990 年通车的日本此花大桥,韩国永宗悬索桥、美国旧金山——奥克兰海湾新桥、爱沙尼亚穆胡岛桥墩等。2002年7月在大连建成了世界上第一座钢筋混凝土材料的自锚式悬索桥——金石滩金湾桥墩,为该类桥墩型的研究提供了宝贵的经验。此后在吉林、河北、辽宁又有4座钢筋混凝土自锚式悬索桥正在设计和设计和建造中。 自锚式悬索桥有以下的优点:①不需要修建大体积的锚碇,所以特别适用于地质条件很差的地区。 ②因受地形限制小,可结合地形灵活布置,既可做成双塔三跨的悬索桥,了可做成单塔双跨的悬索桥。 ③对于钢筋混凝土材料的加劲梁,由于需要承受主缆传递的压力,刚度会提高,节省了大量预应力构造及装置,同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。 ④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点,能取得很好的经济效益和社会效益。 ⑤保留了传统悬索桥的外形,在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。 ⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低,结构合理,桥梁外形美观,所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。 自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点:①由于主缆直接锚固在加劲梁上,梁承受了很大的轴向力,为此需加大梁的截面,对于钢结构的加劲梁则造价明显增加,对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重,从而使主缆钢材用量增加,所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。 ②施工步骤受到了限制,必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊

自锚式悬索桥反思

自锚式悬索桥反思 本贴转自桥梁网,非中国桥梁网;文/ 张建桥 徐风云 著名桥梁美学专家唐寰澄老前辈在《桥梁》创刊号卷首语中如是写道:“我们需要真正的‘百花齐放’和‘百家争鸣’的学术氛围。” 《桥梁》开办“桥梁会客厅·观点”栏目,正是秉承着这样的理念,以媒体独具优势的话语权和公信力,为桥梁界同行搭建一个各抒己见、畅所欲言的交流平台。自上期杂志刊登《对自锚式悬索桥热的一点反思》之后,本文作者也提出了自己对自锚式悬索桥的观点,特此刊出,希望引起大家的深入思考和探讨。 21世纪初,自锚式悬索桥被称为新桥型,登上中国桥梁舞台,并受到设计者、评审者、决策者的青睐。短短几年中,我国已建或在建的自锚式悬索桥有十几座之多,发展速度之快居世界首位,大有成为“时尚”桥型的趋势。 自锚式悬索桥具有传统悬索桥的主要审美特征,桥型独特、壮观。在对景观要求较高的城市或景区修建此类标志效应鲜明的桥梁,以期望展示区位特色或个性,是可以理解的。但是桥梁设计也有责任说明,自锚式悬索桥并不是新桥型,受体系特点和施工方法的限制,其跨越能力有限,审美表现力不会很突出,如果建于平坦宽浅河滩,索塔“身长腿短”与环境极不和谐,昂贵的代价不一定收到预期的审美效果。 笔者曾经参与多座自锚式悬索桥设计方案评审和建设,深感有必要对这种桥型的合理性作科学反思。本文以数据为依据,评述自锚式悬索桥的合理性。 桥型方案合理性反思

自锚式悬索桥(图1)与传统悬索桥的最大区别有两个。其一是主缆锚固于边跨加 劲梁(即锚跨),因而可以利用加劲梁的水平支承能力来平衡(传递、支承)主缆水平分力,利用锚跨自重来平衡主缆拉力的竖向分力,节省庞大的锚碇工程,在地址条件差或深水桥位,这个优点十分突出。其二,可以利用主缆水平分力为加劲梁提供压应力,因而加劲梁可采用普通钢筋混凝土结构,节省预应力费用。这是设计者特别强调的两大优点。深入分析已建或在建自锚式悬索桥发现,上述两大优点是局限的,同时也会引发一些新问题或负效应,分述如下。 (1)主缆水平分力改变了加劲梁的受力方式,提高了钢箱梁的应力水平,大大增加了用钢量和工程费。传统地锚式悬索桥钢箱梁为零自重应力的悬吊构件,应力水平一般在 100MPa左右,梁高多为3.0~3.5m,钢箱梁单位用量为400~600kg/m2,多数桥梁在500kg/m2以下。而自锚式悬索桥钢箱梁为长细比很大、存在轴向压应力的悬吊压弯构件,压应力水平高达150MPa以上。为了适应过大的压应力,防止钢箱梁板单元局部失稳,通常要采取非常规设计,加大钢箱梁单元尺寸和整体尺寸,从而大大增加了用钢量。如某独塔自锚式钢箱梁悬索桥,主跨仅350m,设计梁高达3.5m,钢箱梁单位用钢量约740kg/m2,大大高于传统悬索桥钢箱梁用钢量指标。 (2)边跨普通钢筋混凝土加劲梁的总费用高于预应力梁。自锚式悬索桥对加劲梁提供的压应力只能在体系转换之后才能发挥作用,在此之前,为了防止普通钢筋混凝土梁开裂,设计要求增设庞大的跨中临时墩或支架支撑。此外,为了适应轴向压力引起的弹性压缩和后期徐变收缩,防止支座竖向力偏心,需要设置大偏位置活动支座。这两项费用已超过了预应力设施费用。如某自锚式悬索桥混凝土加劲梁平均单价约3638元/m2,而相邻的预应力混凝土引桥单价只有1983元/m2。 (3)锚跨结构复杂,高空施工难度大,材料用量高,不一定比地锚经济。某自锚式悬索桥两个锚跨的C50混凝土用量分别为7259m3、6013m3;钢材用量分别为866t、938t;含钢率分别为119.3kg/m3、156kg/m3。锚跨施工作业面高10余米,混凝土工程施工危险性 很大。该锚跨位于旱地,基岩埋深12m,很适合建重力式锚碇。因此曾建议改为重力式锚,经测算:①重力式锚碇将增加C30混凝土量约47100m3,增加材料费约1200万元;②可减少 钢箱梁用钢量3700t(按500kg/m2计算),减少费用约4800万元;③可减少锚碇用钢量400t (按含钢率30kg/m3),减少材料费180万元。三项相加,仅材料费就可节省3780万元。 此外,可按传统悬索桥施工,采用缆载吊机架设钢箱梁,节省临时墩费用。施工方面则避免了在通航航道设临时墩,在高空浇注大体积锚碇混凝土等危险性;减少了体系转换和强制性调整主缆和钢箱梁线性等复杂工序。总体而言,利大于弊。用德国科隆密尔海姆桥的改建实例更能说明问题。该桥在二战中被破坏,战后重建该桥时,结构尺寸未变,仅由自锚式改为地锚式,全桥用钢量约5800t,仅为原建自锚式悬索桥用钢量12800t的45.3%。 (4)跨越能力有限,造价高,制约了自锚式悬索桥的竞争力。已建自锚式悬索桥的跨度范围为60~350m,爱沙尼亚虽有480m方案,但未能实现,这个跨度范围分别为PC连 续刚构桥、PC连续梁桥、混凝土斜拉桥的最佳跨度范围。在同等条件下,自锚式悬索桥的 造价约为这些桥型的1.5-2倍。如某自锚式悬索桥主桥的单价将达28723元/m2。某跨度220m 的自锚式悬索桥单价达到25827元/m2。为连续刚构桥比较方案单价18432元/m2的1.4倍。)

自锚式悬索桥施工质量控制要点

自锚式悬索桥施工质量控制要点 发表时间:2018-06-01T11:02:36.360Z 来源:《基层建设》2018年第10期作者:刘瑞婷[导读] 摘要:自锚式悬索桥被运用的越来越广泛,而对于施工的控制还没有完全的统一,还需要经过不断地实践和总结。 南京市政公用工程质量检测中心站江苏省南京市 210000 摘要:自锚式悬索桥被运用的越来越广泛,而对于施工的控制还没有完全的统一,还需要经过不断地实践和总结。本文作了一些定性的分析,对施工而言有一定的指导意义,但还需要通过定量分析才能最终确定每种因素的影响程度和控制措施。 关键词:自锚式;悬索桥施工;施工控制 1引言 自锚式悬索桥是将主缆直接锚固在加劲梁上,靠主梁来承担主缆的水平分力,从而取消庞大的锚碇,同时主缆又对主梁施加了强大的免费预应力。本文主要阐述了桥梁施工控制及其必要性,分析了自锚式悬索桥施工控制的方法,并对自锚式悬索桥的施工控制进行了探讨。 2自锚式悬索桥施工技术 2.1主塔施工 悬索桥一般主塔较高, 塔身大多采用翻模法分段浇筑, 在主塔连结板的部位要注意预留钢筋及模板支撑预埋件。对于索鞍孔道顶部的混凝土要在主缆架设完成后浇筑, 以方便索鞍及缆索的施工。主塔的施工控制主要是垂直度监控, 每段混凝土施工完毕后, 在第二天早晨8: 00至9: 00 间温度相对稳定时, 利用全站仪对塔身垂直度进行监控, 以便调整塔身混凝土施工, 应避免在温度变化剧烈时段进行测试,同时随时观测混凝土质量, 及时对混凝土配比进行调整。 2.2鞍部施工 检查钢板顶面标高, 符合设计要求后清理表面和四周的销孔, 吊装就位, 对齐销孔使底座与钢板销接。在底座表面进行涂油处理, 安装索鞍主体。索鞍由索座、底板、索盖部分组成, 索鞍整体吊装和就位困难,可用吊车或卷扬设备分块吊运组装。索鞍安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm 标,高误差最大值3mm。吊装入座后, 穿入销钉定位, 要求鞍体底面与底座密贴, 四周缝隙用黄油填实。 2.3主梁浇筑 主梁混凝土的浇筑同普通桥一样, 首先梁体标高的控制必须准确, 要通过精确的计算预留支架的沉降变形;其次, 梁体预埋件的预埋要求有较高的精度, 特别是拉杆的预留孔道要有准确的位置及良好的垂直度, 以保证在正常的张拉过程中拉杆始终位于孔道的正中心。主梁浇筑顺序应从两端对称向中间施工, 防止偏载产生的支架偏移, 施工时以水准仪观测支架沉降值, 并详细记录。待成型后立即复测梁体线型, 将实际线型与设计线型进行比较, 及时反馈信息, 以调整下一步施工。 另一方面,作为自锚式现浇混凝土悬索桥,箱梁支架的使用时间较长,一般在主缆、吊索施工完成、受力体系转换之后才可拆除,因此对支架的稳定性及防撞要求较高,所以在编制《现浇预应力混凝土箱梁专项施工方案》时应予以考虑。 2.4猫道施工 猫道施工工艺流程:承重绳下料→承重绳预张拉→承重绳线型调整→猫道面层、衡量、扶手绳安装→猫道吊装→猫道高度调整→抗风缆架设→形成猫道体系。 猫道施工中需要注意的是:猫道索两端的锚固设施要事先预埋在塔顶和锚梁中;猫道必须要设置可靠的抗风索体系;猫道的线型应始终保持与悬索桥钢缆的自由悬挂线型保持一致,为此,猫道索要设置能收紧、放松的装置,以便在施工过程中调整主缆受载后的线型。 2.5索部施工 1) 主缆架设 根据结构特点, 主缆架设可以采取在便桥或已浇筑桥面外侧直接展开, 用卷扬机配合长臂汽车吊从主梁的侧面起吊、安装就位。缆索的支撑: 为避免形成绞, 将成圈索放在可以旋转的支架上。在桥面每4-5m, 设置索托辊( 或敷设草包等柔性材料) , 以保证索纵向移动时不会与桥面直接摩擦造成索护套损坏。因锚端重量较大, 在牵引过程中采用小车承载索锚端。 缆索的牵引: 牵引采用卷扬机, 为避免牵钢丝绳过长, 索的纵向移动可分段进行, 索的移动分三段, 分别在二桥塔和索终点共设三台卷扬机。 缆索的起吊: 在塔的两侧设置导向滑车, 卷扬机固定在引桥桥面上主桥索塔附近, 卷扬机配合放索器将索在桥面上展开。主要用吊车起吊, 提升时避免索与桥塔侧面相摩擦。当索提升到塔尖时将索吊入索鞍。在主索安装时, 在桥侧配置了3 台吊机, 即锚固区提升吊机、主索塔顶就位吊机和提升倒链。 当拉索锚固端牵引到位时, 用锚固区提升吊机安装主索锚具, 并一次锚固到设计位置, 吊机起重力在5t 以上;主索塔顶就位吊机是在两座塔的二侧安置提升高度大于25m 时起重力大于45t 的汽车吊, 用于将主索直接吊上塔顶索鞍就位, 在吊装过程中为避免索的损伤, 索上吊点采用专用索夹保护;主索在提升到塔顶时, 由于主跨的索段比较长, 为确保吊机稳定, 可在适当的时候用塔上提升倒链协助吊装。 2) 主缆调整 在制作过程中要在缆上进行准确标记。标记点包括锚固点、索夹、索鞍及跨中位置等。安装前按设计要求核对各项控制值, 经设计单位同意后进行调整, 按照调整后的控制值进行安装, 调整一般在夜间温度比较稳定的时间进行。调整工作包括测定跨长、索鞍标高、索鞍预偏量、主索垂直度标高、索鞍位移量以及外界温度, 然后计算出各控制点标高。 主缆的调整采用75t 千斤顶在锚固区张拉。先调整主跨跨中缆的垂直标高, 完成索鞍处固定。调整时应参照主缆上的标记以保证索的调整范围。主跨调整完毕后, 边跨根据设计提供的索力将主缆张拉到位。 3) 索夹安装 为避免索夹的扭转, 索夹在主索安装完成后进行。首先复核工厂所标示的索夹安装位置, 确认后将该处的PE 护套剥除。索夹安装采用工作篮作为工作平台, 将工作篮安装在主缆上(或同普通悬索桥一样搭设猫道) , 承载安装人员在其上进行操作。索夹起吊采用汽吊, 索夹安装的关键是螺栓的坚固, 要分二次进行。索夹安装就位时用扳手预紧, 然后用扭力扳手第一次紧固, 吊杆索力加载完毕后用扭力扳手第二次紧固。索夹安装顺序是中跨从跨中向塔顶进行, 边跨从锚固点附近向塔顶进行。

空间半漂浮体系自锚式悬索桥施工关键技术研究

空间半漂浮体系自锚式悬索桥施工关键技术研究 摘要:宝鸡市联盟路渭河大桥主桥为(50+95+200+95+50) m 的空间半漂浮体系 双索面自锚式悬索桥。主梁采用混合梁结构,钢梁部分采用边主梁断面,锚固跨 混凝土梁部分采用 PC 箱梁。桥塔采用欧式风格混凝土桥塔,主塔外表面及塔顶 设置欧式建筑景观造型,造型新颖,形态优美。该桥是宝鸡独有特色的桥型,建 成后将是宝鸡市新地标。 关键词:悬索桥;边主梁;主缆;体系转换 1、工程概况 宝鸡联盟路渭河特大桥为空间双索面自锚式悬索桥,桥跨布置为 (50+95+200+95+50)m,主桥全长490m,桥面总宽29m,其中200m为主跨, 95m为边悬吊跨,50m为锚固跨,主跨和悬吊跨采用钢边主梁断面形式,锚固跨 混凝土梁部分采用PC箱梁。桥塔采用欧式风格混凝土桥塔,主塔外表面及塔顶 设置欧式建筑景观造型,造型新颖,形态优美。 主桥采用半漂浮体系,竖向支座采用KZQZ双曲面球型摩擦摆减隔震支座, 横向限位支座采用GPZ(KZ)抗震盆式橡胶支座,阻尼器采用液体粘滞阻尼器。 桥梁立面布置示意图见图1。 图1 桥梁立面布置示意图 2、施工特点 自锚式悬索桥是将主缆直接锚固于边跨加劲梁体上,主缆的水平拉力由加劲 梁提供轴压力自相平衡,不需另外设置锚碇结构,由于结构设计原理不同,其施 工步骤与地锚式悬索桥不然不同,自锚式悬索桥施工特点是加劲梁要先于主缆安 装施工,即“先梁后缆”施工工艺。自锚式悬索桥相对常规悬索桥而言,不仅具有 造价低的特点,同时具有常规悬索桥的造型优美、线条流畅的特点。在城市空间 受到限制或者考虑经济性等因素时,自锚式悬索桥都极具竞争力。 3、加劲梁施工 主梁采用混合梁结构,钢梁部分采用支架滑移法施工,混凝土两部分采用支 架现浇法施工,钢梁部分采用边主梁断面,锚固垮混凝土两部分采用预应力混凝 土箱梁,钢边主梁由两侧箱型边主梁、中间横梁、主梁外侧悬臂及整体桥面结构 组成。 图2 加劲梁断面示意图 主桥钢箱梁采用边主梁、挑臂及桥面板单元工厂制造,汽车运输至桥位现场,桥面块体在北侧95米跨进行总拼,并和边主梁连接成一个整体节段,使用80+80 吨龙门吊吊装至北岸主塔北侧的滑移支架上,使用电动滑移小车滑移至安装位置,并进行环缝焊接的方案进行安装。 4、缆索系统施工 (1)主索鞍

继续教育-自锚式悬索桥的施工监控

第1题 施工监测一般要求什么时间进行 A.早晨日出之前 B.晚上太阳落山之后 C.没有要求随时都可以测 D.根据施工的进度确定 答案:A 您的答案:A 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第2题 关于自锚式悬索桥的施工,说法错误的是? A.自锚式悬索桥是先施工加劲梁再施工主缆 B.鞍座施工时要先预偏,然后再顶推 C.自锚式悬索桥的吊杆在施工中无需张拉 D.施工应进行施工过程控制,应使成桥线形和内力符合设计要求。答案:C 您的答案:C 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第3题 自锚式悬索桥的施工中鞍座一般顶推几次? A.一次 B.两次 C.根据设计图纸上的要求确定 D.根据施工监控的计算分析确定 E.三次 答案:D 您的答案:D 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第4题 主缆的无应力索长如何确定? A.设计单位给定 B.监控单位给定

C.监控单位计算出无应力索长后请设计单位确认后给定 D.监控单位和施工单位共同商定 答案:C 您的答案:C 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第5题 监控单位的施工监控指令下发给谁? A.业主单位 B.监理单位 C.设计单位 D.施工单位 答案:B 您的答案:B 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第6题 桥梁施工监控工作开展过程中需要和哪些单位联系 A.建设单位 B.设计单位 C.监理单位 D.施工单位 E.质监站 答案:A,B,C,D 您的答案:A,B,C,D 题目分数:6 此题得分:6.0 批注: 第7题 自锚式悬索桥施工监测的内容有哪些? A.加劲梁、索塔和主缆的线形 B.吊杆、主缆的索力 C.加劲梁、索塔的应力 D.索夹的紧固力 E.温度监测 答案:A,B,C,E

自锚式悬索桥施工控制

大跨度悬索桥主缆控制 大跨度悬索桥主缆的受力图式可简化为受沿索长分布的均布荷载和吊索处的集中荷载作用的柔性索,主缆的计算即可转化为求理想索结构的线形和内力问题。主缆线形是以吊点为分段点的分段悬链线,通过分段悬链线解析计算理论可以求得主缆在荷载作用下的线形和内力。 在对设计成桥状态精确计算的前提下,为了使竣工后的主缆线形符合设计要求,还需要在施工过程中对主缆的线形进行控制。其方法是事先计算出各施工阶段的超前控制值,并在施工过程中不断进行跟踪分析和调整。大跨度悬索桥的结构线形主要受主缆线形和吊索长度的控制,主缆一旦架设完成,其线形将不能进行调整;吊索长度根据主缆完成线形提出,一般也不预留太大的调整长度。因此主缆施工阶段的控制是整个施工过程中最重要的部分。精确计算出主缆初始安装位置和吊索制作长度等超前控制值非常关键,是保证悬索桥成桥后几何线形满足设计的必要条件。 5.1主缆系统施工控制计算的基本原理 5.1.1成桥主缆线形计算原理 悬索桥的成桥主缆线形是主缆设计的目标和基础,主缆索股下料长度计算、索股架设线形计算、索鞍的预偏量计算、空缆索夹安装位置计算、吊索的下料长度计算等均与成桥主缆线形有关,因此精确地计算成桥主缆线形是完成施工控制的前提。 悬索桥的成桥理想设计状态为: ①恒载状态下中跨的线形满足设计矢跨比; ②索塔塔顶在恒载状态下没有偏位,塔根不存在弯矩; ③恒载由主缆承担,加劲梁在恒载状态下不产生弯矩。 其中,状态③通常不易达到,跟主梁施工方法、顺序有关。对于大跨度悬索桥,事先只知道设计成桥状态结构的控制性几何形状参数,如主缆理论顶点、垂度、主缆跨径中点位置、桥面竖曲线、索夹水平位置、鞍座中心位置等,而主缆的精确线形和结构内力都是未知的,无法通过倒拆法精确计算架设参数。 根据设计给定的控制性几何形状参数,如给定主缆理论顶点和锚固点,则相当于悬索的几何约束边界条件已知。通过下列条件可确定主缆的成桥线形:①主缆上吊点的水平位置已知;②索夹上作用的集中荷载已知(吊索内力可以通过基于有限位移理论的非线性有限元法求得):③主缆通过给定点,如跨中的标高己知;④相邻两跨主缆在塔顶或索鞍处的平衡条件已知。根据3.2节所述的分段悬链线理论,对于具有给定的几何边界条件、分段点几何相容条件、分段点力学平衡条件及①、③两个已知条件,可确定主跨主缆的线形及内力。对于锚跨,由于缺少条件③,可通过已计算出的边跨主缆的内力按条件④确定该跨主缆的某端水平分力或张力,从而确定锚跨的主缆线形及内力。 5.1.2空缆线形及预偏量计算原理 空缆线形是主缆架设的依据,而且也是施工控制中唯一能控制的缆形,一旦主缆架设完成,就无法对主缆线形进行调整。因此,精确计算空缆线形十分重要。空缆状态下,主缆仅承受沿索长方向均布的自重荷载,几何线形可视为悬链线。依据无应力长度不变的原理,利用本文第三章的解析计算方法,可精确计算空缆线形。 索鞍预偏量是指以满足成桥状态的各跨主缆无应力索长空挂于索鞍上,使左右空索水平拉力相等时的鞍座移动量。索鞍预偏量设置的目的是为了在加劲梁吊装过程中,分阶段将主索鞍由边跨向跨中顶推,以平衡两侧主缆对索塔的水平分力,减小塔身弯曲,确保塔身应力不超过容许值,最终使塔身恢复到竖直状态。空缆线形是指具有初始索鞍预偏量下的线形,空缆线形和索鞍位置计算密切相关,索鞍预偏量计算是空缆状态计算中的一个内容。空缆线形和索鞍预偏量的计算采用以下变形相容条件及受力平衡条件:

自锚式悬索桥钢箱梁主梁的特点及顶推工艺

文章编号:1009-6825(2012)31-0203-02 自锚式悬索桥钢箱梁主梁的特点及顶推工艺 收稿日期:2012-09-06 作者简介:郭万里(1990-),男,在读本科生; 任利剑(1990-),男,在读本科生; 吴泽众(1991-),男,在读本科生 郭万里1 任利剑2吴泽众2 (1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京210098;2.河海大学土木与交通学院,江苏南京210098) 摘 要:对自锚式悬索桥钢箱梁主梁设计方便、施工快捷等特点进行了分析与总结,对主梁的顶推系统、顶推工艺、落梁方案进行 了阐述,基于主梁顶推施工控制是自锚式悬索桥的重难点,重点分析了主梁顶推过程中需要控制的主梁线形、索鞍偏移和主梁应力三个基本内容,进一步完善了主梁顶推工艺。关键词:自锚式悬索桥,钢箱梁,顶推工艺中图分类号:U445.5 文献标识码:A 0引言 自锚式悬索桥因其结构形式多样、跨径范围较大、景观优势 突出、对地形适应能力强而得到了广泛的发展,在国内已完工的自锚式悬索桥中,桥面形式以钢筋混凝土箱梁和预应力混凝土箱梁为主。近年来,以钢箱梁作为主梁的自锚式悬索桥作为一种新兴的桥型,在国内桥梁建设事业中已经占据了一席之地。一方面由于这种跨径较大、造型美观、受力明确的结构形式正越来越受到人们的关注;另一方面随着我国钢铁工艺和钢结构技术的发展,箱形截面抗扭刚度大、选材灵活、整体性好以及节省钢材等特点使得钢箱梁结构在桥梁设计及建造过程中得到了广泛的应用。 因此,探求自锚式悬索桥钢箱梁主梁的顶推工艺显得尤为重要。本文对自锚式悬索桥钢箱梁主梁的特点进行了分析,对主梁的顶推工艺包括顶推系统、顶推工艺、落梁方案三方面进行了阐述,并重点分析了主梁顶推过程中需要控制的主梁线形、索鞍偏移和主梁应力三个基本内容。目前,顶推已经成为一种常见的主梁安装形式,本文的研究结果对顶推在施工中的安全运用具有重要的理论意义和实用价值。 1钢箱梁的特点 钢筋混凝土和预应力混凝土梁具有可就地取材和工业化施 工、耐久性好、适应性强、整体性好等特点,预应力混凝土梁桥更兼有节省钢材和跨越能力强的长处。但其施工方法大都采用设立支架进行现浇和施加应力,造价较高,工期较长,且预应力混凝土梁所用的钢材长期处于高应力状态,对外界腐蚀高度敏感,对机械操作要求较高,给设计、施工及后期的维护造成了一定的困难[1]。与混凝土和预应力混凝土结构桥梁相比较,钢箱梁结构主梁除具有抗扭刚度大、强度高、重量轻、整体性好和外形简洁流畅等特点外,还有如下特点: 1)设计方便。 由于钢材是以一定的规格供应的,钢箱梁是由钢材拼装焊接 而成,对于主梁不同的受力分布,可以通过调整板厚和钢材的型号将钢箱梁的应力控制在安全范围之内,这对设计和施工几乎不增加难度,钢材用量增加也不多。 2)施工快捷。 水位的季节性变化对施工环境有重大影响,因此加快施工进度,提高工程质量,是桥梁建设发展的要求。钢箱梁节段可在钢构件加工工厂进行预制加工和初步喷涂,待加工完成后再运至现场进行拼装焊接[2],可大大缩短工期。 2钢箱梁主梁的顶推工艺 2.1主梁顶推系统 根据主梁的结构形式,结合顶推施工的特点,主梁顶推系统主要分为顶推辅助结构措施和顶推设备两大类,其中顶推辅助结构措施细分为:顶推工作平台体系、临时支墩体系、导梁及顶推加固体系四个部分。 2.1.1顶推工作平台体系 顶推工作平台一般是采用型材按一定的结构形式搭设而成的一种刚性支架,主要用于主梁主要构件的现场拼装。考虑顶推工作平台的稳定性及主梁顶推施工的需要,顶推工作平台横断面上的两个主立柱通常采用两种基础形式———混凝土承台基础和钢管桩基础,其中顶推设备位置的主立柱采用钢管桩基础,其余位置采用混凝土承台基础。 2.1.2临时支墩体系 临时支墩体系根据其使用功能可分为吊装用临时支墩和顶推施工临时支墩。1)吊装用临时支墩。吊装用临时支墩是一种刚性支架,其材料选用及结构形式与顶推工作平台相类似。2)顶推用临时支墩。顶推用临时支墩是为主梁顶推施工而搭设的一种刚性支架。当桥梁所跨的水域较宽时,除岸上设临时支墩外,还需设江中临时支墩。 2.1.3櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 导梁及顶推加固体系 On comparison of roof ripping schemes for No.0shaft of Ganyanggou tunnel LIU Fu-xin (No.2Engineering Co.,Ltd of CCCC First Harbor Engineering Bureau ,Qingdao 266071,China ) Abstract :Taking No.0shaft project at Ganyanggou tunnel along railways at middle and south of Shanxi as the example ,the paper mainly intro-duces the factual steps ,the difficulties and main points for the construction control for the three construction schemes of the roof ripping of the cave in the shaft of tunnel with water-rich loess ,selects the guiding hole method after some comparison and analysis of many aspects ,and a-chieves better effect ,so it accumulates experience for the ripping construction of similar tunnel in future.Key words :railway tunnel ,water-rich loess ,shaft ,ripping construction ,comparison of schemes · 302·第38卷第31期2012年11月 山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.38No.31Nov.2012

自锚式悬索桥的特点与计算

八、自锚式悬索桥的特点与计算 吴清明伍佳玉 一、悬索桥计算原理 1、恒载内力: 柔性的悬索在均布荷载作用下,为抛物线形。悬索的承载原理,功能等价于同等跨径的简支梁。简支梁的跨中弯矩 M=QL2/8 悬索拉力作功 M=H*F 悬索水平拉力 H= QL2/(8*F) 悬索座标 Y=4*(F/ L2)*X*(L-X) 悬索垂度 F 悬索斜率 tg α=4*(F/L)*(L-X) 悬索最大拉力 Tmax=H/COS α=H*SEC α 2、活载内力: 在集中荷载作用时,悬索的变形很大,为满足行车需要,需要通过桥面加劲梁来分布荷载,弯矩由桥面加劲梁来承担,悬索的变形与桥面加劲梁相同。桥面加劲梁为弹性支承连续梁,它不便手工计算,采用有限单元法计算则方便。 (1)弹性理论: 不考虑在恒载和活载的共同作用下产生的竖向变形和悬索水平拉力的增加。加劲梁的弯矩:弹性理论 M=M-h*y 式中:简支梁的活载弯矩M,悬索座标y,活载引起的水平拉力h。 (2)变位理论: 考虑在恒载和活载的共同作用下产生的竖向变形和悬索水平拉力的增加,这种竖向变位与悬索的水平拉力所作的功,将减小桥面加劲梁的弯矩。加劲梁的弯矩: 变位理论 M=M-h*y-(H-h)*v 式中:活载产生的撓度v 二、自锚式悬索桥计算原理 自锚式悬索桥的内力计算复杂,应采用非线性有限单元法来计算。对于几何可变的缆索单元,需作加大弹性模量的应力刚化处理。悬索作为几何可变体系,活载作用的变形影响很大,是非线性变形影响的主要因素。本文采用线性有限单元法作简化计算的方法,是先按线性程序计算出活载撓度,修正活载撓度的座标以后,再用线性有限单元法作迭代计算。即采

自锚式悬索桥抗震计算及减隔振措施

自锚式悬索桥抗震理论及减振措施 1.自锚式悬索桥简介 1.1 悬索桥的适用范围 自锚式悬索桥作为一种独特的柔性悬吊组合体系,有其自身的受力特点,其优 点为: (1)不需要修建大体积的锚碇,所以特别适用于地质条件较差的地区; (2)受地形限制小,可结合地形灵活布置; (3)保留悬索桥美观,错落有致的线性,特别适合景观要求较高的城市桥梁; (4)钢筋混凝土的加劲梁在轴向压力下刚度有很大的提高,且后期养护较钢梁有很大的优势。 自锚式悬索桥也有其不足之处: (1)在较大轴压作用下,梁需要加大截面,会引起自重增大,限制了跨度; (2)施工步骤受到影响。必须先制造主塔、加劲梁在安装主缆和吊杆,需要搭建大量的临时支架来建造加劲梁; (3)锚固区局部受力复杂; (4)受到主缆非线性影响,吊杆的张拉时施工控制困难; (5)加劲梁属于压弯构件,需提高刚度来保证稳定。 1.2 自锚式悬索桥的分类 自锚式悬索桥的结构形式主要有三种:美式自锚式悬索桥、英式自锚式悬索桥及其他类型自锚式悬索桥。 (1)美式自锚式悬索桥 美式自锚式悬索桥的基本特征为采用竖直吊杆。采用钢桁架的自锚式悬索桥的加劲梁是连续的,以承受主缆传递的压力。加劲梁可做成双层公铁两用。可以调整钢桁架的高度来提高加劲梁的刚度以保证桥梁有足够的刚度。此类自锚悬索桥的典型代表为韩国的永宗大桥。 (2)英式自锚式悬索桥 此类悬索桥的基本特征是采用三角形的斜吊杆和刚度较小的流线形扁平翼状钢箱梁作为加劲梁,用钢筋混凝土塔代替钢塔,有的还将主缆和加劲梁在跨中固结。其优点是钢箱梁可减轻恒荷载,因而减小了主缆截面,降低了用钢量。钢箱梁抗扭刚度大,受到横向的风力较小,有利于抗风,并大大减小了桥塔所承受的横向力,缺点是三角形斜吊杆在吊点处的结构复杂。此类自锚式悬索桥的典型代表为日本的此花大桥。 (3)其他类型的自锚式悬索桥 其他类型的自锚式悬索桥采用了竖直吊杆和流线形钢箱梁作为加劲梁,加劲梁的材料可采用钢材或钢筋混凝土材料。现在的钢筋混凝土自锚式悬索桥都采用此种形式,典型代表为抚顺万新大桥等。钢结构的自锚式悬索桥除有双层通车要求的外大部分都采用此类形式,如美国的旧金山一奥克兰海湾大桥。钢筋混凝土加劲梁桥与钢箱形加劲梁桥相比优点为主缆的轴力可为混凝土提供预应力,混凝土比钢材抗压性能更强。钢筋混凝土自锚式悬索桥在中小跨度桥梁中造价要比钢自锚式悬索桥低,特别适用于中小跨径公路桥梁及人行桥。 1.3 悬索桥的受力性能 自锚式悬索桥是由主缆、吊杆、加劲梁、主塔、鞍座和锚固构造等构成的柔性悬吊体系。成桥时,主要由主缆、加劲梁和主塔共同承担结构的自重和外荷载。主缆是结构体系中的主要承重构件,是几何可变体,主要承受拉力作用。主缆不仅可以通过自身弹性变形,而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡,表现出大位移非线性的力学特征,这是悬索桥区别于其它桥梁结构的重要特征之一。主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力,对后续结构

自锚式悬索桥专题

midas Civil 培训例题集悬索桥专题

目录 一.悬索桥概述.............................................................................................................................................................................................. - 1 - 1.1 桥塔..................................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 锚碇..................................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.3 主缆..................................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.4 吊索..................................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.5 加劲梁................................................................................................................................................................................................. - 2 - 1.6 鞍座..................................................................................................................................................................................................... - 2 - 1.7 悬索桥的垂跨比 .................................................................................................................................................................................. - 2 - 二.midas Civil中的悬索桥功能..................................................................................................................................................................... - 2 - 2.1 悬索桥建模助手功能........................................................................................................................................................................... - 2 - 2.2 悬索桥分析功能 .................................................................................................................................................................................. - 2 - 2.3 索单元模拟.......................................................................................................................................................................................... - 2 - 三.悬索桥建模分析例题............................................................................................................................................................................... - 5 - 3.1 桥梁概况 ............................................................................................................................................................................................. - 5 - 3.2 悬索桥建模助手自动生成初始平衡状态.............................................................................................................................................. - 7 - 3.3 悬索桥分析得到修改模型的精确平衡状态.......................................................................................................................................... - 9 - 3.4 悬索桥倒拆分析 ................................................................................................................................................................................ - 10 - 3.5 悬索桥正装模拟+成桥分析 ............................................................................................................................................................... - 11 - 四.关于悬索桥分析的说明 ......................................................................................................................................................................... - 12 -

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