基于UL列式的懸索橋施工過程模擬分析

在懸索橋施工過程中,主纜隨著溫度的變化將產(chǎn)生一定變形,這種變形將顯著影響其控制點高程。因此,對主纜溫度效應(yīng)進行分析與評估是懸索橋施工控制的一項重要內(nèi)容。目前,分析的方法主要有以下兩種:一種是基于纜索力平衡與變形相容條件的解析迭代方法,另一種是基于有限位移理論的非線性有限元法。相對

第＋三章懸索橋施工 第一節(jié)概述 懸索橋施工主要有：錨碇、塔、主纜和加勁梁的制作和安裝。本節(jié)先就其施工情況作一介紹。 一、錨碇與塔的施工 1.錨碇 錨碇是主纜錨固裝置的總稱，由砼錨塊(含鋼筋)及支架、錨桿、鞍座(散索鞍)等組成。主纜 由空中成束的形式進入錨碇，要經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)向、展開、錨固的構(gòu)件，這些我們將在第二節(jié) 詳細(xì)敘述。本節(jié)只介紹錨塊及其基礎(chǔ)。 錨塊的形式可分為重力式(圖13—1a))和隧道式(圖13—1b))。若錨碇處有堅實巖層靠近地表， 修建隧道錨(或稱巖洞式錨)有可能比較經(jīng)濟。美國華盛頓橋新?lián)裎靼跺^碇是隧道式，其砼用 量22200m3，較之于紐約岸錨碇所用砼及花崗巖鑲面工程量107000m3，僅為其21％。但隧 道錨有傳力機理不明確的缺點，美國金門大橋原設(shè)計兩端部都用隧道錨，但考慮到隧道錨塊 砼將力傳給周圍基巖機理不明確，總工程師乃改

某兩塔單跨鋼桁梁懸索橋,其橋塔為牌樓造型門式框架結(jié)構(gòu),塔柱施工采用液壓爬模施工,下橫梁采用支架現(xiàn)澆法施工,在工序上采用\"先塔后梁\"的異步施工方法。為確保橋塔在施工過程安全、合理,采用有限元軟件midas/civil建立橋塔有限元模型,對橋塔施工過程進行模擬分析。結(jié)果表明:在橋塔施工過程中,塔底截面未出現(xiàn)名義拉應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力的張拉、支架的拆除以及主動橫撐的設(shè)置都會對塔柱受力有較大的影響；塔柱施工過程中3道臨時主動橫撐減小了斜塔柱根部混凝土開裂的可能,保證塔柱與橫梁異步施工過程中塔柱的線形和應(yīng)力滿足設(shè)計與施工要求。

以北京密云云蒙大橋為依托,進行了1/20全橋縮尺模型試驗。通過對兩套不同張拉方案下得到的試驗數(shù)據(jù)進行對比分析,揭示了自錨式懸索橋在兩輪張拉程序下吊索索力的變化規(guī)律,指出吊索索力的相干性與體系轉(zhuǎn)換狀態(tài)有關(guān),研究了索鞍頂推過程對吊索索力的影響,指出索鞍頂推將導(dǎo)致主纜被繃緊的一側(cè)吊索力全面上升,主纜被放松的一側(cè)吊索力全面下降,闡述了無應(yīng)力狀態(tài)法的基本理論,并通過分析成橋索力的實現(xiàn)情況,驗證了在自錨式懸索橋施工過程中應(yīng)用無應(yīng)力狀態(tài)法進行施工控制的合理性。

在懸索橋施工過程中,加勁梁段之間的臨時連接在一定程度上削弱主梁的剛度,準(zhǔn)確模擬臨時連接是進行懸索橋施工階段分析的關(guān)鍵。基于修正倒拆法確定不同施工階段結(jié)構(gòu)的線型和內(nèi)力,采用梁單元模擬法、平均剛度法、臨時鉸接法來模擬施工過程中的加勁梁臨時連接。通過有限元計算,對比研究大跨度懸索橋施工階段中動力特性的變化規(guī)律,討論不同模擬方法對施工階段中扭彎頻率比及顫振臨界風(fēng)速的影響。研究結(jié)果表明,采用臨時鉸接法計算出的扭彎頻率比及顫振臨界風(fēng)速偏低,采用其他2種方法計算出的扭彎頻率比和顫振臨界風(fēng)速比較接近。

大跨度懸索橋施工過程加勁梁臨時連接的有限元模擬研究——在懸索橋施工過程中，加勁梁段之間的臨時連接在一定程度上削弱主梁的剛度，準(zhǔn)確模擬臨時連接是進行懸索橋施工階段分析的關(guān)鍵?；谛拚共鸱ù_定不同施工階段結(jié)構(gòu)的線型和內(nèi)力，采用梁單元模擬法、平均...

以目前世界首座跨度超千米的三塔懸索橋——泰州長江公路大橋為工程背景,分別模擬主梁從主跨跨中向兩側(cè)橋塔、從兩側(cè)橋塔向主跨跨中以及從兩側(cè)橋塔和主跨跨中同時向主跨四分點處對稱拼裝的施工順序,采用三維非線性空氣靜力和動力穩(wěn)定性分析方法,分析主梁拼裝過程結(jié)構(gòu)的空氣靜力和動力穩(wěn)定性的演變規(guī)律,并從抗風(fēng)穩(wěn)定性角度提出三塔懸索橋適宜的主梁拼裝施工順序。結(jié)果表明:主梁從兩側(cè)橋塔向主跨跨中對稱拼裝施工時,結(jié)構(gòu)的空氣靜力和動力穩(wěn)定性最好,是大跨度三塔懸索橋一種適宜的主梁拼裝施工順序。

以目前世界最大跨度的非對稱結(jié)構(gòu)型式的懸索橋——西堠門大橋為工程背景,分別模擬主梁從中跨跨中向兩側(cè)橋塔、從兩側(cè)橋塔向中跨跨中以及從兩側(cè)橋塔和中跨跨中同時向中跨四分點處對稱拼裝的施工順序,采用三維非線性空氣靜力和動力穩(wěn)定性分析方法,分析了主梁拼裝過程結(jié)構(gòu)的動力特性、空氣靜力和動力穩(wěn)定性的演變規(guī)律,并從抗風(fēng)穩(wěn)定性角度提出了合理的主梁拼裝順序.結(jié)果表明:主梁從中跨跨中向兩側(cè)橋塔對稱拼裝時,結(jié)構(gòu)可以獲得較大的自振頻率,同時具有較好的空氣動力穩(wěn)定性;主梁從兩側(cè)橋塔向中跨跨中對稱拼裝施工時,結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)穩(wěn)定性最好;從總體抗風(fēng)穩(wěn)定性而言,主梁采用從中跨跨中向兩側(cè)橋塔對稱拼裝的施工順序則比較有利.

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懸索橋施工監(jiān)控計算分析——對懸索橋的施工過程進行監(jiān)控對各工序下的控制參數(shù)進行跟蹤監(jiān)測、調(diào)整、控制，確保施工過程安全和成橋后結(jié)構(gòu)受力和變形盡量與設(shè)計狀態(tài)一致，成為非常重要的問題。懸索橋跨徑越大，這個問題越顯得重要。同時，根據(jù)設(shè)計圖紙精確的計算出...

貓道作為大跨懸索橋纜索系統(tǒng)架設(shè)的關(guān)鍵操作平臺,在懸索橋的施工過程中具有重要的作用。施工貓道不僅是進行高空施工的腳手架,而且是懸索橋上部結(jié)構(gòu)施工的重要組成部分。以佛山平勝大橋為例,對懸索橋施工貓道的設(shè)計與施工方法進行了分析研究,為同類橋梁進行借鑒。

懸索橋施工中鞍座頂推的研究——對懸索橋鞍座頂推中預(yù)偏量計算控制原則、塔頂位移與塔底應(yīng)力的關(guān)系、頂推量和頂推時間的確定等幾個問題進行了探討，闡明了鞍座平衡條件的合理模式及預(yù)偏量的計算方法。結(jié)合壩陵河大橋鞍座的頂推計算分析，得出超量頂推可增加頂推...

懸索橋施工的監(jiān)測與控制 懸索橋的構(gòu)造方式是19世紀(jì)初被發(fā)明的，現(xiàn)在許多橋梁使用這 種結(jié)構(gòu)方式。現(xiàn)代懸索橋，是由索橋演變而來。適用范圍以大跨度及 特大跨度公路橋為主，當(dāng)今大跨度橋梁全采用此結(jié)構(gòu)。是大跨徑橋梁 的主要形式。懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的 橋梁，由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主 要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強度高的鋼材（鋼 絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以充分利用材料的強度， 并具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越 能力最大，跨徑可以達(dá)到1000米以上。1998年建成的日本明石海 峽橋的跨徑為1991米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主 要缺點是剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動，需注意 采取相應(yīng)的措施。 1.施工監(jiān)控主要任務(wù) 根據(jù)實際的施工工序，按

1 1 土木工程施工 橋梁 市政 房屋建筑 李蕓 2 第三篇橋梁工程施工 3 梁通過斜拉索拉在塔上，形成斜 拉橋。 受力特點：梁－索－塔－基礎(chǔ) 斜拉橋 4 輻射形 豎琴形 扇形 斜 拉 橋 的 索 型 5 輻射形索型 6 豎琴形索型 來賓紅水河，位于廣西紅水河，是我國修建的第一座預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路斜拉橋。 全長398ｍ，主跨48＋96＋48(ｍ），索型采用雙塔豎琴型。 2 7 扇形索型 8 型式多種多樣獨柱 世界上最高的橋梁——米約大橋（墩343m，橋高270m） 9 武漢長江三橋 （白沙洲大橋主跨618m） a型 10 倒y型 法國諾曼底橋（跨徑856m) 11 日本多多羅橋（跨徑890m） 倒y型 12 鋼塔塔高220m， 其形狀猶如倒y形 3 1314 銅陵長江大橋 （主跨432m） h型 15 施工特點 1、主塔施工 2、主梁施工 3、合攏

第8章斜拉橋和懸索橋施工

第1頁，共14頁 地錨式鋼結(jié)構(gòu)懸索橋施工技術(shù)總結(jié) 1.工程概況 懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的橋梁，由懸索、索塔、錨碇、 吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗 拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以充分利用材料的強度，并具有 用料省、自重輕的特點，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大，根據(jù)神華寧煤 400萬噸/年間接液化項目澄清文件平面圖等相關(guān)資料，兩座懸索橋分別跨鐵路懸索橋、 過經(jīng)四路懸索橋?？缍确秶鷰资椎絻砂倜鬃笥?，橫跨鐵路懸索橋主跨要在100米以上。 懸索橋又分為自錨式與地錨式兩大類，本工程的懸索橋主要用于管道的敷設(shè)，對于 橋面的路面要求不高，但是對鋼性有一定要求。地錨式鋼結(jié)構(gòu)懸索橋的施工工藝與自錨 式混凝土懸索橋及重力式懸索橋有很大區(qū)別，其施工重點在于鋼結(jié)構(gòu)梁的曲線撓度控 制，及各種預(yù)埋件、構(gòu)

懸索橋施工特點 懸 索 橋 分 類 按吊索和加勁梁 形式分類 吊索加勁梁 豎直鋼桁架 三角形布置扁平流線形鋼箱梁 豎直吊索和斜吊索混合型流線形鋼箱梁 按加勁梁支承結(jié) 構(gòu)分類 1.單跨雙鉸 2.三跨兩鉸 3.三跨連續(xù) 按工程部位分類 1.下部工程：錨碇基礎(chǔ)、錨體、塔柱基礎(chǔ) 2.上部工程：主塔、主纜、加勁梁 施 工 內(nèi) 容 主要工序 基礎(chǔ)施工→塔柱、錨碇施工→先導(dǎo)索渡海工程→牽引、貓道系統(tǒng)→貓道面層、抗風(fēng)纜架設(shè)→索股架設(shè) →索夾、吊索安裝→加勁梁架設(shè)和橋面鋪裝施工 錨碇施工 1.概述： （1）錨碇是懸索橋主要承重構(gòu)件，主要抵抗主纜拉力，并傳遞給地基基礎(chǔ) （2）按受力形式分類： 1)重力式錨：依靠自身重力抵抗主纜拉力 2)隧道錨： a)錨體嵌入地基基巖內(nèi)，借助基巖抵抗主纜拉力 b)只適用于巖基堅實完整的地區(qū)，其他情況采用重力式錨或自錨式懸索

隨著懸索橋跨徑的不斷增大，抗風(fēng)穩(wěn)定性成為控制橋梁設(shè)計與施工的最主要因素。尤其是在施工初期，結(jié)構(gòu)的剛度比成橋要低得多，使得顫振臨界風(fēng)速最低，更容易發(fā)散。通過對主梁非對稱拼裝順序以及采用臨時的水平交叉加勁措施等方法的研究，討論如何提高橋梁施工過程的顫振臨界風(fēng)速。分析結(jié)果表明，當(dāng)主梁采用非對稱施工時，會有效提高結(jié)構(gòu)的等效質(zhì)量，從而提高臨界風(fēng)速。當(dāng)采用水平交叉索時，結(jié)構(gòu)的抗扭剛度顯著增加，同樣增強了橋梁施工過程中的抗風(fēng)穩(wěn)定性。

本文以山區(qū)某懸索橋為例，針對加勁梁邊拆邊建施工工藝，探討懸索橋更換加勁梁施工過程計算模型模擬問題，利用有限元程序midas／civil，提出了新、老橋兩種計算思路，并與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行對比分析，得出新橋計算模型的計算思路更符合實際。

本文以山區(qū)某懸索橋為例，針對加勁梁邊拆邊建施工工藝，探討懸索橋更換加勁梁施工過程計算模型模擬問題，利用有限元程序midas／civil，提出了新、老橋兩種計算思路，并與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行對比分析，得出新橋計算模型的計算思路更符合實際。

懸索橋施工貓道的動力特性分析

山區(qū)懸索橋施工控制方法——大跨徑橋粱的施工工藝復(fù)雜繁瑣，影響因素多，技術(shù)要求高，施工中經(jīng)常會遇到意想不到的問題。文章結(jié)合工程實例。探討了山區(qū)懸索橋施工控制的一般方法，以期為同類橋梁設(shè)計和施工提供經(jīng)驗，以保證工程的順利進行。