悬索桥总结

1 / 45 悬索桥总结 巫溪县城市连接路人行吊桥施工总结 1 施工基本情况 工程概况 拟建项目巫溪县城市连接路人行吊桥，是城市道路与山地公路连接的重要通道。 本桥单跨 32m 柔性主梁钢悬索桥，桥面净宽 2m，全桥长 48m。 设计荷载： /m2 桥面宽度：净 -2m 地震动峰值加速度： 设计洪水频率： 1/50 设计风速 /s，风压 /m2 施工准备情况 完善组织管理体系 2 / 45 进场后，在业主单位 的正确领导和支持下，按照合同要求，迅速组建了项经部，项经部领导班子、主要管理人员和施工队伍 10 日内全部到场并保持稳定不变。合理划分工区，保持全线作业空间基本均衡。组织了基础作业队进场，保证了桥梁工程开工，迅速打开了全线工作局面。建立健全质量保证体系和安全生产机构，向到底横向到边的质量、安全保障组织网络。 加大机械投入，严把材料检验关 按照合同条款和指挥部文件要求，根据地形特点和工程量配备了相适应的拌合机 、挖机、砼搅拌运输斗车等设备，主要机械设备均满足施工要求的功率、吨位等技术要求，落实构造物施工所需的模板；落实 小型构造物施工机械设备，确保按要求到位。在指挥部 的统一安排下，与合格材料供应商签好供货合同，建立完善的材料供应和质量检验体系，保证材料供应量和质量，严把材料进场的试验、检验关，避免出现砂石料取材上的混乱，切实保证用料质量。 3 / 45 技术准备工作 对水准点、导线进行复测，对有疑问的地方积极与设计、监理部门联系，解决好有关技术问题；对原始地 面线进行复测，复核工程量并做好各级砼配合比。对施工组织设计进一步细化，制定切实可行、经济合理的实施方案，使之具有指导性和可操作性；抓紧完成生活营地和生产场地的建设，并对某桥的拌合场和料场硬化，施工便道做到全线贯通，确保晴雨无 阻。 承包单位情况及各主要分部工程完工起止时间 施工单位为巫溪县裕宁建筑安装工程有限责任公司。工程开竣工日期 2016年 10月 30日，竣工日期 2016年 12月 25日。 工程主要内容和技术难点 本桥两桥台采用扩大基础形式，下 部构造为基础、基身、基座。 主要技术难点：扩大基础施工，主缆、索夹、吊杆、纵横梁架设与安装。 4 / 45 工程完成情况 巫溪县城市连接路人行吊桥基础施工开始进度较慢，经过调整管理人员后，施工进展一直较顺利，质量、安全生产控制较好；后期桥梁架设速度较慢。但经监理单位及建设单位与我们积极合作，保证 了在合同 工期内完成了巫溪县城市连接路人行吊桥所有的工程量。 2 施工计划管理 进度完成情况分析 该工程工期要求 75 历天完工，工程开竣工日期 2016 年 10月 30日，竣工日期 2016年 12月 25日。在合同工期内完工。 计划管理方面的经验及教训 通过对比我项目进度计划与完成情况来看，我们认为，山区桥梁施工要搞好进度管理，首先要科学合理安排计划，按照总体施工计划、季度生产计划和工程进展情况倒排工期，按5 / 45 季、月、旬定期编制施工计划，明确形象进度，按计划施工；计划中要突出重点，优先安排小型构造物，抢抓有利季节，将整个计划管理贯彻施工全过程；其次，必须发扬吃苦耐劳、奋力拼搏的精神，要具有打破常规、超前运作的意识和克服困难、勇于强行推进施工的勇气，单位领导要身先士卒，坚守工地，现场指挥，及时发现解决问题，减少施工过程中的怠工现象。第三，要完 善各种激励机制，形成 “ 比、学、赶、超 ” 的良好氛围，充分调动广大建设者的积极性、主动性和创造性。 今后，制定计划时一定要结合当时实际施工能力和条件，精心制定施工组织计划，作到用计划指导施工。与此同时，我们更应从自身出发，加强项目内部进度管理力度，将计划落实到每一天，坚持天天召开碰头会，每月召开生产例会，每次生产周例会都要对前一阶段的施工情况进行分析和总结，发现问题及时整改。项目部根据具体情况，合理配置管理人员与机械设备、合理安排施工工序，以日进度保周进度，以周进度保月进度，并最终确保季度以及总工期的进 度，真正做到计划指导生产，生产服务计划。 3 质量与安全管理 工程质量综合情况、自我评价 6 / 45 本工程质量总体情况良好。质检部严格按规范和标准要求对各工序进行检查和验收，严把质量关，杜绝质量事故的发生。试验室严格按规范要求进行各项材料现场检验试验，其中砂自检、石自检、水泥自检、钢筋自检、砼自检结果均为合格。测量组严格按图纸和规范要求对各细部点进行详细的放样和检测，结果均符合要求，操作层中的各班组质检员对各工序进行了自检、互检和交接检验工作，有力地控制了各工序的质 量。现场技术员对各工序的施工进行技术指导，并进行了监督和控制。全体施工人员的质量意识较强，没有发生重大质量事故，使本标段的质量安全管理始终处于受控状态。内业资料组按总监办下发的内业资料整理建档目录表进行收集整理，并设专人、专柜、专盒归档，其内容填写规范、齐全、完整。 质量保证体系、质量手段及其运行情况 质量保证体系、质量手段 建立以项目经理为工程质量第一责任人的工程质量管理机构，和以项目技术负责的工程技术、质检、试验、测量四位一体的质量保证体系，严格施工过程中的质量控制；同时为7 / 45 质检、试验、测量体系配备职业道德良好、工作态度认真、责任心强和技术水平高的工程技术人员，从人员素质上确保工程质量。 在技术管理上实行总工程师负责制，总工办是总工程师具体技术政策的贯彻执行机构，下 设设计组、现场技术组、 质检组、试验室、测量组。制订了项目质量、安全管理章程，明确了各部门职能，建立健全各项管理体制，各项制度均上墙，资料成册，职责明确，并有章可循地进行施工组织和各项管理。明确奖惩办法，形成一级抓一级，责任到人的抓管机制。严格按照规范、合同文件和本单位的质量体系文件的要求 进行施工和检测，严把质量关，严格用数据说话。 设计组： 1 人，根据已确定的施工方案和总体施工组织设计的安排进行详细的技术设计，绘制方案设计图，编制详细的施工组织设计。 现场技术组：负责按照设计图纸、施工规范、单项实施性施工组织设计、工艺要求等跟班作业，进行现场技术把关、控制，随时解决施工中出现的相关问题。 质检组：为达到质量监控的目的，经理部安排 1 名技术员担任内部监理工程师，分别负责 XX 吊桥以及上部施工现场质量管理工作，并且在各作业队配备现场技术员和专职质检员，由内部监理工程师、现场技术员、专职质检员共同 组成了质量检查体系，实行分级质量管理，对每一道工序从质量上层8 / 45 层把关，遇到关键工序、关键数据则进行复核与旁站监督，每道工序都必须经过作业班组质检员自检，班组间质检员互检，质检工程师专检，在自检、互检、专检的基础上，交监理工程师检查、签证合格后，方可进入下道工序施工。项经部为质检员、质检工程师配备与其职责相匹配的质检仪器、设备工具和书籍，为其履行职责提供充分的硬件条件。 质量运行情况 质量管理组织机构采用定期和不定期相结合的工作方式开展质量检查工作。项目部质量管理组织机构每月组织一次质量检查和评比活动，每 XX吊桥施工总结 1 施工基本情况 工程概况 拟建项目 XX林芝地区米林县 XX线 XX吊桥地处米林县西南，距离县城约 70Km，是跨越鲁藏布江，同时连接省道 306与地方交通的重要通道。本桥单跨 125m 柔性主梁钢悬索桥，桥9 / 45 面净宽，全桥长。塔身采用 C30混凝土，高度为。吊杆标准间距 3m，仅临近桥塔处为 4m。锚碇采用重力式锚碇，主索间距。设计高程程两桥塔处为，桥面设臵 %纵坡，跨中高程为。 设计荷载：汽 -10 级 桥面宽度：净 - 地震动峰值加速度： 设计洪水频率： 1/50 设计风速 /s，风压 /m2 主要工程量 土石方： 7500 余方； 防护工程：砼： 2500 余方。 大桥：一座 /；砼： 13000 余方；钢筋： 17余吨 10 / 45 施工准备情况 完善组织管理体系 进场后，在指挥部和当地政府的正确领导和支持下，按照合同要求，迅速组建了项经部，项经部领导班子、主要管理人员和施工队伍 10 日内全部到场并保持稳定不变。合理划分工区，保持全线作业空间基本均衡。组织了基础作业队进场，保证了桥梁工程开工，迅速打开了全 线工作局面。建立健全质量保证体系和安全生产机构，向到底横向到边的质量、安全保障组织网络。 加大机械投入，严把材料检验关 按照合同条款和指挥部文件要求，根据地形特点和工程量配备了相适应的拌合机 、挖机、砼搅拌运输斗车等设备，主要机械设备均满足施工要求的功率、吨位等技术要求，落实构造物 施工所需的模板；落实小型构造物施工机械设备，确保按要求到位。在指挥部的统一安排下，与合格材料供应商签好供货合同，建立完善的材料供应和质量检验体系，保证材料供应量和质量，严把材料进场的试验、检验关，避免出11 / 45 现砂石料取材上的混乱，切实保证用料质量。 技术准备工作 对水准点、导线进行复测， 对有疑问的地方积极与设计、监理部门联系，解决好有关技术问题；对原始地面线进行复测，复核工程量并做好各级砼配合比。对施工组织设计进一步细化，制定切实可行、经济合理的实施方案，使之具有指导性和可操作性；抓紧完成生活营地和生产场地的建设，并对某桥的拌合场和料场硬化，施工便道做到全线贯通，确保晴雨无 阻。 承包单位情况及各主要分部工程完工起止时间 拉萨地方建筑工程有限公司中标，法人代表 xx，项目经理xx。 XX线 XX吊桥 1#桥塔基础： XX年 11月 25日 XX 年 12月 02日 12 / 45 2#桥塔基础： XX年 11月 28日 XX 年 12月 07日 1#桥塔基身： XX年 12月 11日 XX 年 12月 21日 2#桥塔基身： XX年 12月 26日 2016 年 01月 04日 1#桥塔基座： 2016 年 01月 17日 2016 年 01月 21 日 2#桥塔基座： 2016 年 01月 21日 2016 年 01月 26 日 1#桥塔塔柱： 2016 年 02月 02日 2016 年 02月 09 日 2#桥塔塔柱： 2016 年 02月 17日 2016 年 02月 21 日 1#桥塔防护工程： 2016 年 01月 02 日 2016年 01月 16日 2#桥塔防护工程： 2016 年 05月 28 日 2016年 05月 30日 0#锚碇： 2016 年 02月 26日 2016 年 03月 27日 3#锚碇： 2016 年 03月 07日 2016 年 04月 05日 13 / 45 3#锚碇上挡土墙： 2016 年 04月 6 日 2016年 04月 07日 主缆架设： 2016年 04月 27日 2016 年 05月 06日 支座安装： 2016年 06月 22日 2016 年 06月 22日 上部构造及桥面工程： 2016 年 04月 05日 2016年 07月 01日 引线工程 2016年 05月 05 2016 年 05月 14日 工程主要内容和技术难点 某大桥 XX吊桥为单跨 125m 柔性主梁钢悬索桥，桥长 米。桥面总宽。 本桥两桥台采用扩大基础形式，下部构造为基础、基身、基座。 主要技术难点：扩大基础施工，主缆、索夹、吊杆、纵 横梁架设与安装。 14 / 45 引线工程 引线工程分 K0+000K0+115 和 K0+K0+两段。工程量主要有：挖填土石方 4900 余方；挡土墙 40 延米。 整个引线工程路线不长，主要技术难点：边坡防护。控制工程：挡土墙等构造物施工。 工程完成情况 XX吊桥基础施工开始进度较慢，经过调整管理人员后，施工进展一直较顺利，质量、安全生产控制较好；后期桥梁架设速度较慢。但经监理单位及建设单位与我们积极合作，保证了在合同工期内完成了 XX 吊桥所有的工程量。 2 施工计划管理 施工进度控制情况 在指挥部的正确领导下，在监理单位的大力支持下，在我项目部全体员工的共同努力下， XX 吊桥总体施工进度控制较好，具体完成情况见下表。 季度进度完成情况对照表 15 / 45 进度完成情况分析 XX 吊桥工程工期要求 240 历天完工，进场后，总监办于 XX年 11月 25日下达开工令，正式开工。我合同段于 2016年 7月 20 日完工，施工工期 235 天。通过季度进度完成情况对比表， 来看，完成情况一般。 计划管理方面的经验及教训 通过对比我项目进度计划与完成情况来看，我们认为，山区桥梁施工要搞好进度管理，首先要科学合理安排计划，按照总体施工计划、季度生产计划和工程进展情况倒排工期，按季、月、旬定期编制施工计划，明确形象进度，按计划施工；计划中要突出重点，优先安排小型构造物，抢抓有利季节，将整个计划管理贯彻施工全过程；其次，必须发扬吃苦耐劳、奋力拼 搏的精神，要具有打破常规、超前运作的意识和克服困难、勇于强行推进施工的勇气，单位领导要身先士卒，坚守工地，现场指挥，及时发现解决问题，减少施工过程中的怠工现象。第三，要完善各种激励机制，形成 “ 比、学、赶、超 ” 的良好氛围，充分调动广大建设者的积极性、主动性和创造性。 今后，制定计划时一定要结合当时实际施工能力和条件，精心制定施工组织计划，作到用计划指导施工。与16 / 45 此同时，我们更应从自身出发，加强项目内部进度管理力度，将计划落实到每一天，坚持天天召开碰头会，每月召开生产例会，每次生产周例会都要对前一阶段的施工情况进 行分析和总结，发现问题及时整改。项目部根据具体情况，合理配臵管理人员与机械设备、合理安排施工工序，以日进度保周进度，以周进度保月进度，并最终确保季度以及总工期的进度，真正做到计划指导生产，生产服务计划。 3 质量与安全管理 工程质量综合情况、自我评价 本工程质量总体情况良好。质检部严格按规范和标准要求对各工序进行检查和验收，严把质量关，杜绝质量事故的发生。试验室严格按规范要求进行各项材料现场检验试验，其中砂自检、石自检、水泥自检、钢筋自检、砼自检结果均为合格。测量组严格按图纸和规范要求对各细部点进行详细的放样和检测，结果均符合要求，操作层中的各班组质检员对各工序进行了自检、互检和交接检验工作，有力地控制了各工序的质量。现场技术员对各工序的施工进行技术指导，并进行了监督 和控制。全体施工人员的质量意识较强，没有发生重大质量事故，使本标段的质量安全管理始终处于受控状态。17 / 45 内业资料组按总监办下发的内业资料整理建档目录表进行收集整理，并设专人、专柜、专盒归档，其内容填写规范、齐全、完整。 质量保证体系、质量手段及其运行情况 质量保证体系、质量手段 建立以项目经理为工程质量第一责任人的工程质量管理机构，和以项目技术负责的工程技术、质检、试验、测量四位一体的质量保证体系，严格施工过程中的质量控制；同时为质检、试验、测量体系配备职业道德良好、工作态度认真、责任心强和技术水平高的工程技术人员，从人员素质上确保工程质量。 在技术管理上实行总工程师负责制，总工办是总工程师具体技术政策的贯彻执行机构，下设设计组、现场技术组、质检组、试验室、测量组。制订了项 目质量、安全管理章程，明确了各部门职能，建立健全各项管理体制，各项制度均上墙，资料成册，职责明确，并有章可循地进行施工组织和各项管理。明确奖惩办法，形成一级抓一级，责任到人的抓管机制。严格按照规范、合同文件和本单位的质量体系文件的要求进行施工和检测，严把质量关，严格用数据说话。 设计组： 1 人， 18 / 45 根据已确定的施工方案和总体施工组织设计的安排进行详细的技术设计，绘制方案设计图，编制详细的施工组织设计。 现场技术组：负责按照设计图纸、施工规范、单项实施性施工组织设计、工艺要求等跟班作业，进行现场技术把关、控制，随时解决施工中出现的相关问题。 质检组：为达到质量监控的目的，经理部安排 1 名技术员担任内部监理工程师，分别负责 XX 吊桥以及上部施工现场质量管理工作，并且在各作业队配备现场技术员和专职质检员，由内部监理工程师、现场技术员、专职质检员共同组成了质量检查体系，实行分级质量管理，对每一道工序从质 量上层层把关，遇到关键工序、关键数据则进行复核与旁站监督，每道工序都必须经过作业班组质检员自检，班组间质检员互检，质检工程师专检，在自检、互检、专检的基础上，交监理工程师检查、签证合格后，方可进入下道工序施工。项经部为质检员、质检工程师配备与其职责相匹配的质检仪器、设备工具和书籍，为其履行职责提供充分的硬件条件。 质量运行情况 质量管理组织机构采用定期和不定期相结合的工作方式开展质量检查工作。项目部质量管理组织机构每月组织一次质19 / 45 量检查和评比活动，每月召开一次质量分析会；作业班组实行上、下工序交接检查制度，并对主 要项目、关键工序实行跟踪检查，做到预防为主，把质量事故隐患消灭在萌芽状态。经项经部检评，本标段质量评为合格工程。 质量事故的分析与处理 本桥未出现大的质量事故。 质量方面的经验和教训 施工过程是桥涵工程产品形成的阶段，工程质量的好坏，就取决于这一阶段的工作质量。因此，应贯彻预防为主的方针，全面控制施工过程。从工序质量入手， 不放过任何一个可能影响工程质量的环节，确保万无一失。 施工过程千头万绪，质量控制从何入手呢，我们认为应主要抓好以下几方面的工作： 打有准备之战 施工技术人员要对所担负的工程心中有数，知道干什么，怎么办，质量标准是什么；主要环节在哪里；可能出现哪些问20 / 45 题；怎么预防。等等。这就要求施工技 术人员吃透设计文件，领会设计意图，熟悉施工方法，掌握工艺流程，在此基础上，要向参加施工的人员进行技术交底，使大家心中有数，并共同商量确保工程质量的措施。否则，将是盲目蛮干，打乱仗。在高速公路施工中，普遍地要求对新开项目先搞试验段，这确实是个好方法，应认真进行。通过试验段的实际操作，可以熟悉施工过程，取得经验或教训，为大面积施工获得可靠的数据，完善施工方案和施工工艺，对指导生产有重大意义。 严肃 纪律、遵规操作 要提高工程质量，必须有严明的工作纪律，严格按施工规范、规程、施工工艺组织施工，杜绝各自为政，想干什么就干什么的坏作风。公路施工中时有工程质量事故的发生，究其原因都是违规操作造成的。施工规范、操作规程等都是总结实践形成的规范性的东西，都是有科学依据和道理的，作为施工单位应严格执行，当然并不能排除对规范的、规程的完善和改进，但应通过实践确定。 各种生产配合比都是经过实践和试验确定的， 在施工中应严格执行，做到计量准确、配料均匀。一般情况下应使用合格的计量器具，禁止用体积法比代替重量计量。因为体积法人为的因素很多，经常造成配料时多时少，好配的料多，难配的少，尤其是砂石材料干湿21 / 45 不均更易造成较大的偏差。在施工中造 成砼强度不足、变异系数大的问题大部分都是配料不准确造成的。另外 ，生产配合比在施工过程中应随材料的情况进行调整，如砂石料的级配、含水量发生变化都有应进行适当的调整。这种调整都应由有经验的人主持进行，不是毫无根据的乱调。否则，情况可能更糟。在施工中还应坚决杜绝的是偷工减料现象。在建筑行业普遍实行的是承包经营责任制，部分承包人没有把主要精力放在加强管理精打细算降低成本上，而是想通过偷工减料来赚取经济效益。这样作，势必造成工程质量低劣或留下质量隐患，后果是不堪设想的。材料的节约主要是靠严格管理，降低场外运输、场内操作损耗率，其效益是相当可观的，尤其是结构物材料费用占总造价的 60%以上，放松一点就造成大的浪费。在节约材料上还应注意的一个问题就是优化配合比设计，在符合规范要求的情况下，尽量节约原材料。如在砼配合比设计上，要保证砼强度达到设计要求，并有一定的富余系数。而如果将富余系数留得很大，一是没必要，二是必然造成水泥用量增加，造成浪费。通过优化配合比就可达到既满足设计，又降低消耗，创造了效益。 重视施工中的检查和质量检验 22 / 45 施工中的检查和质量检验是控制工序质量的重要措施，通过检查可以随时发现问题纠正不足之处，应高度重视。它包括工序中的自检、互检、交接检，也包括内部质检人员和现场监理的检查，群专结合来进行，检查应做到眼到、手到、尺到。眼到主要是从感官上检查，看有没有不足之处或遗露的细节；手到主要是检查支撑、联接是否牢固可靠；尺到主要是检查各部尺寸是否符合设计，平面位臵、高程、坡度、垂直度等是否正确。施工中的质量检验的一个重要方面是试验检测，应按要求及时取样 检查和制备试件，对指导施工有重要意义。如在砼施工中及时取样检查沙石材料含水量，调整水的用量；在石灰稳定土施工中取样检查石灰计量，及时纠正偏差等。制备试件是质量检验的依据，要实事求是，操作要规范，养护要精心，来不得半点马虎。在施工中常发生工程实体砼检验合格，而试件质量达不到规范要求的，为此而花费大量的人力财力，造成不应有的损失，教训是深刻的。在施工过程中组织定期或不定期的质量检查，也是提高工程质量的重要措施。可以专业检查为主，吸收各工作面的技术负责人参加，通过检查使大家了解整个项目的质量状况，发现质量通病与质 量缺陷，同时也是互相学习的好机会，对提高整体质量水平大有好处。必要时还可以召开质量现场会重点解决某一方面的问题，促进工程质量的提高。 23 / 45 注重外观质量，多创优良工程 随着大型桥梁的建设，人们对外观质量越来越重视。建设单位把外观质量作为重要的方面对施工单位进行考核。作为施工单位要在保证内 在质量的前提下，努力搞好外观质量，两者缺一不可。好的工程外观质量，是面子上的工作，好比人穿上了漂亮的衣服，使人赏心悦目。人们评价一个工程的好坏，第一印象是外观，看线型是否顺直，表面是否平整，轮廓是否清晰，尤其是行车的舒适性，更是人们关注的重点。施工过程的质量控制，是质量控制的重点，成败在此一举。要想创出优良工程，必须在这一阶段下大力气，要切实加强施工管理，精心组织，精心施工。从一点一滴的小事做起，既要重视内在质量，又要重视外观质量，确保工程质量达到优良的标准。本桥梁工程非常重视质量问题，从开工起就开始抓工程 质量。 工程质量评定结果 工程质量的评定标准是公路工程质量检验评定标准 JTG F80-XX。本标段严格按评定标准进行检验自评，分项工程的评定结果均为合格。 24 / 45 悬索桥的受力分析 一、选题 在前面的 presentation 部分，我与张玉青同学合作完成了上海东海大桥的建模，在此次的实例分析中，我参考了 ANSYS 土木工程实例应用中的悬索桥部分，并在建模的基础上对其进行受力分析和施工过程中跨中挠度变化情况的分析。 二、实例 1.问题 的描述 ? 材料性能 悬索和吊杆： E=,=, =1e4 梁： E=,=, =1e4 ? 截面尺寸 悬索： A=1 吊杆： A= 梁： A=， H=1， I=1/24 ? 几何参数：桥长 400m，双索塔，自桥面算起塔高20m。全桥模型成对称分布。两塔之间 跨度为 200m，左右塔距岸边各 100m。悬索间距为 10m。 ? 初始条件：悬索和吊杆初应变为 =1e -5。 25 / 45 ? 边界条件：悬索两端铰支，大梁布置成简支结构。 以上都统一采用国际单位制。 2.悬索桥结构的建模 把悬索体系的主要承重结构模拟为由铰链环组成的在节点上加荷载的悬挂索链。这种模型不但能很好地表现实际节点索链的性质，还能表现由金属丝。股或索组成的缆的性质，由于它不具有抗弯的能力，所以用 LINK180单元模拟是非常好的，计算的精度和索长度的选取有很大的关系，同时要考虑索的应力变化问题。 当给索缆装配加劲梁时，由于加劲梁还只是外荷载，不参与结构受力，所以可以将缆索结构当成是受集中荷载的体系。荷载按照实际的情况阶段施加。 当桥建成之后，可以将缆索和加劲梁当做一个整体来分析，在条件允许的情况下可以一次性施加活载在桥上来模拟其受力分析。 三、建模过程及分析过程 1.设置单元及材料参数 ? 定义单元类型 ? 定义材料属性 ? 实常数 ? 定义截面 2.建模 ? 生成区段模型 26 / 45 主缆单元类型为 1 号，材料类型为 1，截面实常数 R1；悬索单元类型为 1号，实常数为 2，桥面主梁单元类型为 2号，材料类型为 2号，截面实常数为 1。 ? 定义局部坐标 在 X=100 处生成局部坐标系，新的坐标系代号必须大于 10，再将局部坐标系设为当前坐标系，以当前坐标系的 YZ 面为对称面，镜像生成另一区段模型。再返回到全局笛卡尔坐标，再将当前所有模型相对 YZ面为镜像生成另一半模型。 再设定当前材料及单元为索塔属性，生成索塔。 悬索桥各部分及整体效果图如下图所示 图 1 主缆细部 图 2 悬索细部 图 3 桥 面主梁细部 图 4 索塔细部 图 5 整体模型 27 / 45 图 6 全桥建模 完成 2.找形分析 ? 设定边界条件 ? 约束两索塔以及模型左右梁端点的 UX,UY自由度，并约束模型正中对称点的 UX自由 度。然后约束模型的 UZ自由度。 ? 施加重力荷载 ? 杀死单元 ? 杀死除主缆以外的其他单元，以便为其找形。 在严格执行上述命令之后，由于单元约束出现问题，在经过几天的找错之后仍然没能将约束问题解决清楚。因此，找形失败。 3.悬索桥施工模拟 桥梁科分为十步施工，为清楚表现施工时梁的应力，截取其28 / 45 手里图的一部分进行展示。 总结： 建模过程比较简单，后期找形分析与桥的受力分析 由于不熟悉悬索桥受力特性而出现很多问题，在咨询了很多老师与铜须而后仍然没得出满意结果，在今后的学习中要加强理论知识的学习。 悬索桥事故及震害概论 于洋 2220164084 1.悬索桥概论 悬索桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸 (或桥两端 )的缆索 (或钢链 )作为上部结构主要承重构件的桥梁。相对于其它桥梁结构悬索桥可以使用比较少的 物质来跨越比较长的距离。悬索桥可以造得比较高，容许船29 / 45 在下面通过。在造桥时没有必要 在桥中心建立暂时的桥墩，因此悬索桥可以在比较深的或比较急的水流上建造。另一方面， 悬索桥 比较灵活，因此它适合大风和地震区的需要，比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固 和沉重。但是悬索桥本身也存在着一些缺点，比如悬索桥的坚固性不强，在大风情况下交通 必须暂时被中断；悬索桥不宜作为重型铁路桥梁；悬索桥的塔架对地面施加非常大的力，因 此假如地面本身比较软的话，塔架的地基必须非常大和相当昂贵。 悬索桥 悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。由于塔架基本上不受侧向的力，它 30 / 45 的结构可以做得相当纤细，此外悬索对塔架还有一定的稳定作用。 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。 2 悬索桥破坏及事故 大跨度桥梁在交通荷载、风力、温度、地震等外界因素以及混凝土收缩徐变、钢筋松弛、 墩台基础沉降等内在因素的影响下 ,将产生几何位置、内力和应力等各种变化。为了确保设 计的使用安全性和耐久性达到预期的标准 ,特别是悬索桥梁这种重要的大型结构 ,时时了解 31 / 45 其 “ 健康 ” 状态是非常重要的。 近年来，许多桥梁事故屡有发生，这些事故不仅影响了工程的顺利建成，而且造成了许 多质量隐患，更严重的桥梁坍塌事故还造成了巨大的生命财产的损失。如何保证施工质量， 避免事故的发生已经成为了广大桥梁建设者应该时刻考虑的问题。 桥梁事故发生的原因 ：勘察设计阶段、施工阶段、使用阶段都有可能引起事故的 发生， 造成事故的原因也是多方面的，尤其以在施工过程中发生的事故居多。有施工顺序的错误引 起的，如后张法预应力梁，预应力筋张拉不是对称进行的就有可能造成构件的旁弯或裂缝。 施工理论方面的错误引起的事故，如模板支护结构强度不足，造成造成模板工程的倒塌。施 32 / 45 工问题引起的事故，施工人员业务素质水平不够，操作质量低劣，造成精度不够，强度不足 等。本文仅 对施工和使用过程中常见的事故进行分析。 工程质量事故会影响施工的顺利进行，如钻孔灌注桩的施工中发生掉钻事故会直接导致 钻孔施工的中断。工程施工质量事故会给工程留下隐患或缩短缩短结构我的使用年限，例如 预应力施工中造成的裂缝会加快结构物的老化。最为严重的事故是造成人员的伤亡和巨大的 经济损失，如桥梁墩台的倾倒，断梁，坍塌等。所以说对以发生的事故的分析决不能掉以轻 心，务必及时进行分析，作出正确的结论，总结切实的防治措施。 以北京顺义区一景观桥在进行卡车测重试验时发生坍塌事33 / 45 故为例。 据新京报报道 2016年 12月 9 日下午，北京顺义区一景观桥在进行卡车测重试验时 发生坍塌事故。景观桥坍塌后受到了多方的各种质疑， 11日，该工程有关负责人对此进行 了回应。 12 月 10 日，有技术人员表示，卡车测重是该桥的最后一道监测工序，此前大桥曾经 过了十多次监测验收。 为何之前的监测都没有发现问题呢？桥梁的施工方 北京鑫大 禹水利建筑工程有限公司总工程师韩星亮介绍说，这次引发桥梁坍塌的承重测验还不是最后 一道工序，如果承重测验合格，还将由业主方即建设单位组织竣工验收。 “ 在这 次检验之前， 34 / 45 桥梁工程已经有过多次检验了。 ” 韩星亮说，有几次检验发现了不理想或者没有合乎要求的 问题，但是都第一时间对工程进行了修改， “ 如果不合格，是不允许进入下一阶段施工的 ” 。 韩星亮举例说，桥梁钢板是从鞍山一家企业进货， “ 运输前，我们甚至会赶到厂家，对桥梁 规格以及焊缝的处理进行验收，测验过关了才会运到北京 ” 。 既然每道工序都严格进行检验，合格后才能继续施工，那么为什么还是发生了坍塌 事故？对此，韩星亮表示： “ 这个现在不清楚，只能等鉴定结果出来才知道。 ” 而对于施工 过程中曾多次修改施工方案，桥梁设计者张崇厚说，这是正常的，设计方案也要配合施工方 作出小的改动。 35 / 45 根据昨日的调查结果显示，塌桥的施工经过了层层转包，而建筑法明文规定，转包 是违法的。 11日，桥梁的施工方表示，此项目施工采取的是专业分包形式，并非转包。北 京鑫大禹水利建筑工程有限公司总经理任建军回忆说，鑫大禹公司在 XX 年从网上看到了 建设单位的招标信息，随后参与了竞标，并最终从至少 5 家入围的竞标单位中脱颖而出。由 于按照当初的设计方案，该桥为全国同类型中规模最大的斜拉悬索桥，而鞍山东方钢结构有 限公司是具有该项目资质的甲级企业，于是鑫大禹将桥梁钢板搭建、悬索、索塔等施工项目 分包给了鞍山这家企业。 “ 但这是专业分包的形式，并不是所谓的多层转包。 ” 任建军强调。 36 / 45 任建军说，鑫大禹和建设单位以及鞍山这家企业各自承担自己的工程项目，两家企业都签订 了合同。他透露，这项工程事故给鑫大禹造成的经济损失至少为 154 万元。 悬索桥梁事故，在美国历史上也是屡见不鲜，比如，美国Tokoma 悬索桥风毁事故， (转 载于 : 海达 范文 网 :悬索桥总结 ) 1940年，位于美国华盛顿州的塔科玛大桥建成。该桥为跨径米的桁式加劲梁悬索桥， 此桥的加劲梁不是钢桁梁而是下承式 (半穿式 )钢板梁 .由于加劲梁过于纤细，其断面抗风稳 定性差，在通车后仅四个月的 11 月 7 日近中午，在一场大风中跨塌 . 37 / 45 Tokoma 老桥加劲梁截面图 事故发生时的风速仅 19m s 左右。实际上在事故发生之前该桥曾有经受过更大风 桥 梁扭曲风毁 速的汜录，但那时反倒平安无事。究其原因，在发生事故的风速下，桥梁开始时发牛摇晃， 跨中防止加劲梁与主缆间相互位移的几根稳定索断裂，桥型突然变化。此摇晃非但没有逐渐 衰减，反而越来越厉害，最后产生扭曲振动，桥面发生很大的倾斜，即忽左忽右地发生扭曲 倾斜，乃至造成剧裂的扭曲运动，最终将加劲梁扭断而坠毁。 该桥的风毁事故使悬索桥的发展停顿了近十年，也给桥梁设计师提出了新的课题， 从此开始对大跨度桥梁的空气动力稳定性等方面进行研究。38 / 45 悬索桥大桥失事，问题出在设计 时按照当时标准的设计方法把风压作为一项静力来考虑，没有考虑风力的空气动力效应，没 有估计对过去一些较小结构造成破坏的空气动力学效应会摧毁一座象 Tokoma 大桥的大型结 构；同时，这次事故为悬索桥的细长度提供了一个过去不知其存在的上限。 再例如 Ohio 州的 Silver Bridge 跨塌。 1967 年 12 月， Ohio 州的 Silver Bridge 跨塌导致 46 人死亡，使用年限仅为 39 年。随后弗罗里达阳光桥因船撞而一幅垮塌，由此引发了对美国 58 万座公路桥梁的检查，共调查了万座，这些桥中 40以上有不同程度的损伤， 98000座桥 梁结构强度降低，应停止使用或限载。 3 悬索桥的震害 桥梁的抗震设防原则国内外学者对桥梁震害的调查研究结39 / 45 果表明，现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生，而顺桥向震害尤其严重，分析其破坏原因主要表现在以下几个方面，即： (1)地震位移造成的梁式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱顶、拱脚产生的破损裂缝，甚至整个隆起变形。 (2)由于地基土的地震液化影响，同样加大了地震位移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大。当采用排架桩基础时，则使桩基的承载力降低，从而造成与地震 反应无关的过大的竖向和横向位移，而简支梁桥对此尤为明显。另外，由于地基软弱，地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜，下沉等严重变形，进而导致结构物的破坏，震害较重。 材料与悬索桥梁工程 摘要：桥梁的发展是以材料的发展为依托，悬索桥的出现和完善都伴随着材料的进步。悬索桥不仅更具科技化，而且更加美观。以悬索桥为代表的新型桥梁成为各国青睐的桥型，40 / 45 在经济全球化和一体化的大背景下做出了卓越的贡献。 关键字：悬索桥 高强碳素钢丝 材料 碳纤维 随着我国经济实力的进一步增强，对交通运输的要求越来越高，而桥梁工程作为交通工程的重要分支发挥着越来越重要的作用。经济一体化已经成为世界发展的重要趋势，洲际之间、海峡两岸和陆岛之间迫切需要修建大跨度、特大跨度或超长跨度桥梁。桥梁的长度越大深水基础施工的难度越大，而且 造价会愈加高昂。一般的梁桥、钢结构桥等难以满足超级巨轮的通航要求。因此需要构造简单、受力明确的桥型。而由主要构件大缆承受拉力的悬索桥成为了跨度超过 1000m时最优可选桥梁之一。悬索桥是以悬索为主要承重结构的桥梁类型 , 主要由大缆、桥塔、锚碇、加劲梁和吊索组成。悬索桥在所有的桥型之中的材料利用效率最高，并且在 600m以上的跨度同其他桥型相比也具有很强的竞争力。悬索桥的每一次进步总是建立在材料的进步之上，材料与悬索桥有着不可分割的联系。 1883 年跨越纽约东河的 Brooklyn Bridge 建成通车 , 设计者是天才的桥梁设计 JohnARoebling。由于高强碳素钢丝的使用和空中送丝法 ( aerial spinning) 大缆施工技术的确41 / 45 立 , 该桥的跨度一下提高到 486m。这两项技术是现代悬索桥发展的基础 , 所以 Brooklyn Bridge 被大家公认为世界上第一座现代悬索桥。高强碳素钢丝不仅强度比一般的钢丝强度大，而且质量更轻。高强碳素钢丝的出现为长跨度的悬索桥提供了实现的可能，并且实践说明这是可行的。悬索桥的主要结构为锚碇、塔、主缆和加劲梁，所以悬索桥跨度的进一步提高需要从各个结构材料的改进着手。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。锚块的形式可分为重力式和隧道式，无论采用何种形式锚块都需要强度大的材料来建造。重力式锚块用大体积的混凝土 浇筑，而隧道式锚碇的锚体嵌入岩体内。巨大的主缆拉力通过锚杆、后锚梁、锚块砼，均匀传递给基岩。若坚实基岩位于桥面之下深度不过 30 50m，可修建直接坐落在基岩上的锚块。若坚实持力层埋识更大，而设计意图是使荷载完全传至该持力层，则必须设置沉井、沉箱、大直径桩 (含斜桩 )等探基础。预应力混凝土的出现和发展为锚碇的强度发展作出了巨大的贡献。大跨度悬索桥的索塔在 50 年代以前几乎都是采用钢塔，其主要优点是：施工速度快、质量容易保证、抗震性能好。直到l959 年，法国建成主跨 608m 的其坦卡维尔悬索桥，开始采用砼塔。而钢筋混 凝土技术的出现和发展促进了钢塔到砼塔42 / 45 的转变。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。与钢塔相比砼塔具有抗风能力强，稳定性高的特点，能为主缆提供更为安全的稳定保障。锚碇、索塔工程完成，主索鞍和散索鞍安装就位，牵引系统建立后，就应该进行主缆架设工 作了。主缆的架设方法主要有空中送丝法和预制索股法。用空中送丝法架设主缆， 19 世纪中叶发明于美国，自 1855 年用于尼亚瓜拉瀑布桥以来，多数悬索桥都用这种方法来架设主缆。空中送丝法的主缆每一丝股内的钢丝根数约 300 600根，再将这种丝股配置成六角形或矩形并挤紧而成为圆形。悬索桥由其主要构件大缆承受拉力，为此钢丝的出现为大缆强度的增大提供了可能。而高强碳素钢丝的出现在普通钢丝的基础上进一步增加了主缆的长度和强度。在架设主缆的过程中 也应注意各钢丝的均匀受力，所以钢丝长度和丝股长度不仅要