基于UL列式的悬索桥施工过程模拟分析

在悬索桥施工过程中,主缆随着温度的变化将产生一定变形,这种变形将显著影响其控制点高程。因此,对主缆温度效应进行分析与评估是悬索桥施工控制的一项重要内容。目前,分析的方法主要有以下两种:一种是基于缆索力平衡与变形相容条件的解析迭代方法,另一种是基于有限位移理论的非线性有限元法。相对

第＋三章悬索桥施工 第一节概述 悬索桥施工主要有：锚碇、塔、主缆和加劲梁的制作和安装。本节先就其施工情况作一介绍。 一、锚碇与塔的施工 1.锚碇 锚碇是主缆锚固装置的总称，由砼锚块(含钢筋)及支架、锚杆、鞍座(散索鞍)等组成。主缆 由空中成束的形式进入锚碇，要经过一系列转向、展开、锚固的构件，这些我们将在第二节 详细叙述。本节只介绍锚块及其基础。 锚块的形式可分为重力式(图13—1a))和隧道式(图13—1b))。若锚碇处有坚实岩层靠近地表， 修建隧道锚(或称岩洞式锚)有可能比较经济。美国华盛顿桥新择西岸锚碇是隧道式，其砼用 量22200m3，较之于纽约岸锚碇所用砼及花岗岩镶面工程量107000m3，仅为其21％。但隧 道锚有传力机理不明确的缺点，美国金门大桥原设计两端部都用隧道锚，但考虑到隧道锚块 砼将力传给周围基岩机理不明确，总工程师乃改

某两塔单跨钢桁梁悬索桥,其桥塔为牌楼造型门式框架结构,塔柱施工采用液压爬模施工,下横梁采用支架现浇法施工,在工序上采用\"先塔后梁\"的异步施工方法。为确保桥塔在施工过程安全、合理,采用有限元软件midas/civil建立桥塔有限元模型,对桥塔施工过程进行模拟分析。结果表明:在桥塔施工过程中,塔底截面未出现名义拉应力,预应力的张拉、支架的拆除以及主动横撑的设置都会对塔柱受力有较大的影响；塔柱施工过程中3道临时主动横撑减小了斜塔柱根部混凝土开裂的可能,保证塔柱与横梁异步施工过程中塔柱的线形和应力满足设计与施工要求。

以北京密云云蒙大桥为依托,进行了1/20全桥缩尺模型试验。通过对两套不同张拉方案下得到的试验数据进行对比分析,揭示了自锚式悬索桥在两轮张拉程序下吊索索力的变化规律,指出吊索索力的相干性与体系转换状态有关,研究了索鞍顶推过程对吊索索力的影响,指出索鞍顶推将导致主缆被绷紧的一侧吊索力全面上升,主缆被放松的一侧吊索力全面下降,阐述了无应力状态法的基本理论,并通过分析成桥索力的实现情况,验证了在自锚式悬索桥施工过程中应用无应力状态法进行施工控制的合理性。

在悬索桥施工过程中,加劲梁段之间的临时连接在一定程度上削弱主梁的刚度,准确模拟临时连接是进行悬索桥施工阶段分析的关键。基于修正倒拆法确定不同施工阶段结构的线型和内力,采用梁单元模拟法、平均刚度法、临时铰接法来模拟施工过程中的加劲梁临时连接。通过有限元计算,对比研究大跨度悬索桥施工阶段中动力特性的变化规律,讨论不同模拟方法对施工阶段中扭弯频率比及颤振临界风速的影响。研究结果表明,采用临时铰接法计算出的扭弯频率比及颤振临界风速偏低,采用其他2种方法计算出的扭弯频率比和颤振临界风速比较接近。

大跨度悬索桥施工过程加劲梁临时连接的有限元模拟研究——在悬索桥施工过程中，加劲梁段之间的临时连接在一定程度上削弱主梁的刚度，准确模拟临时连接是进行悬索桥施工阶段分析的关键。基于修正倒拆法确定不同施工阶段结构的线型和内力，采用梁单元模拟法、平均...

以目前世界首座跨度超千米的三塔悬索桥——泰州长江公路大桥为工程背景,分别模拟主梁从主跨跨中向两侧桥塔、从两侧桥塔向主跨跨中以及从两侧桥塔和主跨跨中同时向主跨四分点处对称拼装的施工顺序,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分析主梁拼装过程结构的空气静力和动力稳定性的演变规律,并从抗风稳定性角度提出三塔悬索桥适宜的主梁拼装施工顺序。结果表明:主梁从两侧桥塔向主跨跨中对称拼装施工时,结构的空气静力和动力稳定性最好,是大跨度三塔悬索桥一种适宜的主梁拼装施工顺序。

以目前世界最大跨度的非对称结构型式的悬索桥——西堠门大桥为工程背景,分别模拟主梁从中跨跨中向两侧桥塔、从两侧桥塔向中跨跨中以及从两侧桥塔和中跨跨中同时向中跨四分点处对称拼装的施工顺序,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分析了主梁拼装过程结构的动力特性、空气静力和动力稳定性的演变规律,并从抗风稳定性角度提出了合理的主梁拼装顺序.结果表明:主梁从中跨跨中向两侧桥塔对称拼装时,结构可以获得较大的自振频率,同时具有较好的空气动力稳定性;主梁从两侧桥塔向中跨跨中对称拼装施工时,结构的静风稳定性最好;从总体抗风稳定性而言,主梁采用从中跨跨中向两侧桥塔对称拼装的施工顺序则比较有利.

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悬索桥施工监控计算分析——对悬索桥的施工过程进行监控对各工序下的控制参数进行跟踪监测、调整、控制，确保施工过程安全和成桥后结构受力和变形尽量与设计状态一致，成为非常重要的问题。悬索桥跨径越大，这个问题越显得重要。同时，根据设计图纸精确的计算出...

猫道作为大跨悬索桥缆索系统架设的关键操作平台,在悬索桥的施工过程中具有重要的作用。施工猫道不仅是进行高空施工的脚手架,而且是悬索桥上部结构施工的重要组成部分。以佛山平胜大桥为例,对悬索桥施工猫道的设计与施工方法进行了分析研究,为同类桥梁进行借鉴。

悬索桥施工中鞍座顶推的研究——对悬索桥鞍座顶推中预偏量计算控制原则、塔顶位移与塔底应力的关系、顶推量和顶推时间的确定等几个问题进行了探讨，阐明了鞍座平衡条件的合理模式及预偏量的计算方法。结合坝陵河大桥鞍座的顶推计算分析，得出超量顶推可增加顶推...

悬索桥施工的监测与控制 悬索桥的构造方式是19世纪初被发明的，现在许多桥梁使用这 种结构方式。现代悬索桥，是由索桥演变而来。适用范围以大跨度及 特大跨度公路桥为主，当今大跨度桥梁全采用此结构。是大跨径桥梁 的主要形式。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的 桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主 要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢 丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度， 并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越 能力最大，跨径可以达到1000米以上。1998年建成的日本明石海 峡桥的跨径为1991米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主 要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意 采取相应的措施。 1.施工监控主要任务 根据实际的施工工序，按

1 1 土木工程施工 桥梁 市政 房屋建筑 李芸 2 第三篇桥梁工程施工 3 梁通过斜拉索拉在塔上，形成斜 拉桥。 受力特点：梁－索－塔－基础 斜拉桥 4 辐射形 竖琴形 扇形 斜 拉 桥 的 索 型 5 辐射形索型 6 竖琴形索型 来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。 全长398ｍ，主跨48＋96＋48(ｍ），索型采用双塔竖琴型。 2 7 扇形索型 8 型式多种多样独柱 世界上最高的桥梁——米约大桥（墩343m，桥高270m） 9 武汉长江三桥 （白沙洲大桥主跨618m） a型 10 倒y型 法国诺曼底桥（跨径856m) 11 日本多多罗桥（跨径890m） 倒y型 12 钢塔塔高220m， 其形状犹如倒y形 3 1314 铜陵长江大桥 （主跨432m） h型 15 施工特点 1、主塔施工 2、主梁施工 3、合拢

第8章斜拉桥和悬索桥施工

第1页，共14页 地锚式钢结构悬索桥施工技术总结 1.工程概况 悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、 吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗 拉强度高的钢材（钢丝、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有 用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，根据神华宁煤 400万吨/年间接液化项目澄清文件平面图等相关资料，两座悬索桥分别跨铁路悬索桥、 过经四路悬索桥。跨度范围几十米到两百米左右，横跨铁路悬索桥主跨要在100米以上。 悬索桥又分为自锚式与地锚式两大类，本工程的悬索桥主要用于管道的敷设，对于 桥面的路面要求不高，但是对钢性有一定要求。地锚式钢结构悬索桥的施工工艺与自锚 式混凝土悬索桥及重力式悬索桥有很大区别，其施工重点在于钢结构梁的曲线挠度控 制，及各种预埋件、构

悬索桥施工特点 悬 索 桥 分 类 按吊索和加劲梁 形式分类 吊索加劲梁 竖直钢桁架 三角形布置扁平流线形钢箱梁 竖直吊索和斜吊索混合型流线形钢箱梁 按加劲梁支承结 构分类 1.单跨双铰 2.三跨两铰 3.三跨连续 按工程部位分类 1.下部工程：锚碇基础、锚体、塔柱基础 2.上部工程：主塔、主缆、加劲梁 施 工 内 容 主要工序 基础施工→塔柱、锚碇施工→先导索渡海工程→牵引、猫道系统→猫道面层、抗风缆架设→索股架设 →索夹、吊索安装→加劲梁架设和桥面铺装施工 锚碇施工 1.概述： （1）锚碇是悬索桥主要承重构件，主要抵抗主缆拉力，并传递给地基基础 （2）按受力形式分类： 1)重力式锚：依靠自身重力抵抗主缆拉力 2)隧道锚： a)锚体嵌入地基基岩内，借助基岩抵抗主缆拉力 b)只适用于岩基坚实完整的地区，其他情况采用重力式锚或自锚式悬索

随着悬索桥跨径的不断增大，抗风稳定性成为控制桥梁设计与施工的最主要因素。尤其是在施工初期，结构的刚度比成桥要低得多，使得颤振临界风速最低，更容易发散。通过对主梁非对称拼装顺序以及采用临时的水平交叉加劲措施等方法的研究，讨论如何提高桥梁施工过程的颤振临界风速。分析结果表明，当主梁采用非对称施工时，会有效提高结构的等效质量，从而提高临界风速。当采用水平交叉索时，结构的抗扭刚度显著增加，同样增强了桥梁施工过程中的抗风稳定性。

本文以山区某悬索桥为例，针对加劲梁边拆边建施工工艺，探讨悬索桥更换加劲梁施工过程计算模型模拟问题，利用有限元程序midas／civil，提出了新、老桥两种计算思路，并与现场数据进行对比分析，得出新桥计算模型的计算思路更符合实际。

本文以山区某悬索桥为例，针对加劲梁边拆边建施工工艺，探讨悬索桥更换加劲梁施工过程计算模型模拟问题，利用有限元程序midas／civil，提出了新、老桥两种计算思路，并与现场数据进行对比分析，得出新桥计算模型的计算思路更符合实际。

悬索桥施工猫道的动力特性分析

山区悬索桥施工控制方法——大跨径桥粱的施工工艺复杂繁琐，影响因素多，技术要求高，施工中经常会遇到意想不到的问题。文章结合工程实例。探讨了山区悬索桥施工控制的一般方法，以期为同类桥梁设计和施工提供经验，以保证工程的顺利进行。