侧风环境中,桥塔周围的流场复杂多变,车辆通过该区域易发生侧滑、侧偏运动,严重威胁行车安全。采用计算流体动力学(CFD)与多体系统动力学(MBD)动态耦合法研究侧风环境下车辆通过桥塔区域时的侧风稳定性。应用重叠网格技术实现车辆在CFD模拟中的运动。建立车辆MBD模型,并通过参数研究验证其鲁棒性。通过风洞试验得到的不同偏航角下的气动阻力系数,验证了CFD的可靠性。将动态耦合法与静态耦合法进行对比分析。结果表明,动态耦合法中的侧向位移与横摆角均大于静态耦合法中的结果。车辆外流场对车辆运动状态非常敏感。动态耦合可以更准确捕捉流场信息,研究车辆侧风稳定性应考虑气动力和车辆动态响应之间的相互作用。

液压爬模技术在桥梁高塔施工中具有广泛应用。然而,传统液压爬模设备存在施工效率低、安全可靠性不足以及智能化水平落后等问题。本文以某悬索桥工程桥塔施工为例,借助物联网、云计算和BIM等技术对液压爬模进行智能化升级改造研究。智能化系统包括动力控制子系统、自动化养护子系统和可视化监测子系统。成功应用智能化系统实现了对液压爬模的自动化管控,有效提高了桥塔施工效率和质量控制水平。本研究为液压爬模改造升级提供了新的解决方案,有望在未来的桥塔施工中得到更广泛的应用,为工程建设的安全、高效和高质量提供更可靠的保障。

以实际工程为研究背景,采用CFD数值模拟方法分析了串列不规则截面桥塔的抗风性能。在不同风向角或间距比条件下,计算并对比了单个塔柱和双塔柱的气动力系数和斯托罗哈数,分析了双塔柱周围流场的时均压力和时均旋涡流线情况。结果表明两个塔柱的阻力系数和斯托罗哈数相比单个塔柱均发生不同程度的降低。随着风向角的增大,单个塔柱和上游塔柱的阻力系数为降低趋势,而下游塔柱为上升趋势。斯托罗哈数对风向角和间距比的变化并不敏感。随着间距比增大,上游塔柱的阻力系数增大,逐渐接近单个塔柱。在间距比为4时,两个塔柱的阻力系数发生较大变化,斯托罗哈数达到最小值,此时两柱之间的大旋涡破裂,同时在两塔柱附近出现独立的旋涡。

车辆经过桥塔区域时,由于桥塔的遮风效应,其气动荷载会产生突变,且公铁平层桥梁的桥塔由于纵向尺度较大,车辆经过桥塔区域时气动荷载的变化更加剧烈.为明确某公铁平层桥梁上车辆在桥塔区域的气动特性,制作了1/20大比例尺的风洞试验模型;基于优化后的测试系统,测试了车辆通过公铁平层宽幅桥梁桥塔时的气动荷载,研究了车道位置、车辆类型以及桥塔外形对通过桥塔车辆的气动特性的影响.结果表明越靠近桥塔车道上的车辆,经过桥塔时的横向力系数、摇头力矩系数的突变量更大,正向升力也越大,因而更容易发生侧滑与侧偏;车长对车辆通过桥塔区域的性能有显著影响,长度较小的车辆具有更大的横向力系数突变量,长度较长的车辆具有更大的倾覆力矩系数、摇头力矩系数及点头力矩系数突变量;与矩形截面桥塔相比,带倒角的桥塔使得厢式货车的横向...

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的全飘浮体系斜拉桥,桥塔高度超过270 m。为了检验桥塔在施工阶段的抗风安全性,采用ANSYS软件分析该桥北塔结构动力特性,并制作缩尺比为1∶100的自立北塔气动弹性模型进行风洞试验,研究桥塔自立状态在均匀流场、紊流场中的涡振和驰振响应,以及在紊流场中的抖振响应。结果表明:桥塔自立状态在均匀流场中检验风速范围内仅发生了微小的涡振,未发生驰振现象;在紊流场中检验风速范围内桥塔未发生明显的涡振、驰振等现象;在紊流场中施工阶段设计基准风速作用下,桥塔顺桥向抖振位移远大于横桥向抖振位移,当风向角为15°及60°~75°时,桥塔塔顶顺桥向抖振位移均方根最大,为62~67 mm,不影响桥塔施工安全。

针对大型桥梁桥塔施工现场环境复杂、多方协同管理指挥困难、自动化水平低等问题,对常泰长江大桥6号墩桥塔传统液压爬模系统进行数字化升级,构建以“工业化、数字化、网络化、智能化”为总体理念的超高桥塔工业化智能建造成套技术,形成大型桥塔模板施工数字化管理系统。该系统通过结合施工管理BIM平台、施工现场设备监测平台对现场施工状态信息进行数据收集,利用移动端自动化预警平台对相关监测信息及时进行现场反馈,以及利用Web端信息化集成平台作为具象化实体对现场施工情况进行全方位管理,综合形成了一套从数据收集到数据处理、数据反馈为一体的数字化施工管理系统。数据集成包括施工外部环境、现场动态、爬模运行参数、喷淋养护等,结合危险预警和三维可视化展示等完成爬模施工的质量安全全过程管控,有效提升了桥塔施工质...

重庆红岩村嘉陵江大桥为(91.4+138.6+375+120+7.8)m公轨两用钢桁梁斜拉桥,桥塔采用门式框架钢筋混凝土结构,塔高202 m。桥塔以红岩片为设计理念,塔柱及横梁均设计为台阶造型,上塔柱锚固段设有用于斜拉索锚固的钢锚箱。塔柱标准节段为6 m,共计36个节段,采用液压爬模分节段施工,在圆弧倒角及造型台阶部位采用定型钢模板,剩余大面部分采用维萨板;塔柱施工至一定高度后在两塔柱之间设置横撑施加预顶力,以平衡塔柱的内倾水平力;上塔柱锚固段钢锚箱采用动臂塔吊吊装,其中首节段钢锚箱采取索导管与钢锚箱箱体分离安装工艺;混凝土采用研发的泵管转动装置浇筑成型。塔梁采取异步施工工艺,先施工塔柱后施工横梁,中横梁采用落地式钢管支架,上横梁采用牛腿支架作为支撑体系。

宜昌市伍家岗长江大桥主桥主跨为1160m正交异性桥面板钢箱梁悬索桥,具有高塔、高墩构造,传统桥塔施工技术存在安全风险较大、施工效率低等缺点,为此研发整体自适应智能顶升桥塔平台,改进桥塔施工工艺。整体自适应智能顶升桥塔平台由支撑系统、框架系统、模板系统、塔柱内平台及相关附属设施组成,可提升施工效率、安全性和适应性。对整体自适应智能顶升桥塔平台角部支撑系统设计进行介绍,并通过有限元分析和试验研究验证了系统可行性。

新建福厦高铁泉州湾跨海大桥为时速350 km的高速铁路桥,海上主桥为主跨400 m的双塔双索面半飘浮体系斜拉桥。主桥2座桥塔为高160.254 m(不含塔座)的仿贝壳造型的曲线H形桥塔,塔身采用C50海工高性能混凝土。塔柱起步节段采用翻模法施工,其余节段采用液压爬模法施工,标准节段单节浇筑高度为6 m。塔身设置上、下2道横梁,横梁与塔柱混凝土采用同步浇筑施工方案;上、下横梁分别采用附塔三角牛腿支架法和落地钢管支架法施工。通过合理选型与布置关键施工设备,保障了现场施工工效和施工安全;钢锚梁采用工厂预拼组装,现场整体吊装方案,提高了安装精度和效率;通过对塔柱海工混凝土配合比进行专项设计,并采取多重防开裂措施,有效降低了塔柱混凝土开裂风险;塔柱高程采用全站仪三维坐标法和悬高测量传递法控制精度,有效控制了塔柱线形和偏位。