摘要：为了充分考虑索鞍对主缆长度的影响,兼顾操作便捷性与计算准确性,提出大跨径悬索桥索鞍处主缆长度解析计算方法.首先,根据主缆与索鞍的几何关系,推导了索鞍处主缆曲线修正算法;然后,利用牛顿-拉菲森迭代法,对所得二元非线性方程组进行求解;最后,选取常见的主索鞍与散索鞍两组算例,验证该方法的可靠性.结果表明:相比于传统算法,减少了6个方程与6个初始输入参数,表达形式更加明确;仅需输入两个参数,且对参数初始值设置没有严格要求,均可达到快速收敛的效果,增强了其可操作性;迭代次数减少50%,计算时间不足传统算法的10%,大大提高了计算效率,且计算精度可满足工程要求.所提出的算法可方便地应用于建设期间主缆曲线长度以及索鞍位置的确定,使大跨径悬索桥的施工控制更为精准,进而确保其成桥状态满足设计要求.

摘要：为明确主缆与索鞍间侧向力分布模式并为理论研究提供支撑,需开展针对性试验研究。通过在模型设计、加载方式及测试方法等方面的探索实践,形成了可行的侧向力试验方案。根据测试结果,研究了侧向力的分布模式及变化规律,并验证了理论研究成果的准确性。研究表明:侧向力与索力间基本呈线性变化关系,即在通常范围内增加索力所引起的接触挤压力的增大对鞍槽内离散体间的接触关系及传力机理并无明显影响;侧向力在层间分布差异明显,且不同高度处的侧向力随索力的变化率不同,说明侧向力与径向力间并非Janssen公式所述的固定比值关系;侧向力发展具有单向不可逆性;钢丝排列高宽比越大,其对应高度处的侧向力越小,但沿全高范围内的侧向合力越大;试验结果与理论结果吻合较好,证明所建立的主缆侧向力理论计算方法与公式是准确的。

摘要：为解决主缆与索鞍间侧面抗滑摩擦力难以准确计算及充分利用的问题,需开展主缆侧向力方面的相关研究。通过探究既有侧向力计算公式的理论基础,揭示其应用局限性;基于离散体接触关系,提出鞍槽内相互作用力的计算模型,建立侧向力理论计算方法,并分析误差影响;基于最小二乘准则进行分区间多元非线性回归分析,提炼出便于工程应用的实用计算公式;探讨了参数影响,并对比既有公式、理论方法及实用公式的计算结果;利用实用公式计算某实桥主缆抗滑摩擦力,并阐明其组成机理。研究表明:由Janssen公式演化而来的既有公式不适用于主缆抗滑计算;鞍槽宽度正偏差对侧向力存在有限的增大效应;增加钢丝列数,侧向力迅速增大并趋于稳定、侧向力分布曲线由负指数收敛型渐变为近线性;侧向力与摩擦系数呈负相关关系;实用公式与理论方法的结果吻合较好;两块竖向隔板贡献了24.5%的摩擦力,说明设置竖向隔板是充分利用侧面抗滑贡献潜力的有效措施。

摘要：为明确主缆与索鞍间的滑移机理,给相关理论研究提供必要基础,开展了试验研究以揭示主缆在不平衡力作用下的滑移行为及力学特征。制定了以两端张拉丝股模拟主缆平衡状态、以单侧顶推索鞍模拟主缆偏载状态的加载方案,并设计了相应的试验模型及测试方法;考虑索股侧面摩擦及试验索股数目的影响,开展了共8种工况的试验测试,利用实测数据对索力发展特征、索股滑移行为、滑移时变效应及名义摩擦因数变化规律等关键问题进行了系统研究。结果表明:顶推索鞍初期所产生的不平衡力在索股间平均分配,随着不平衡力增大,索股相继滑移且滑移后基本维持其索力差不变;索股均已滑移后的缆力差的发展具有单向性,但残余缆力差相对较小;索股位移发展包括弹性变形、局部蠕动和滑移3个典型阶段;主缆滑移时变效应有限,即主缆滑移后仍具备较可靠的稳载能力;名义摩擦因数随索股相继滑移而增加的同时会引起较突出的索力不均匀性问题,故在主缆抗滑措施研究中尚需对该问题予以重视;侧面摩擦是索股分批滑移及索股数目对试验结果产生影响的根本原因,鉴于侧面摩擦显著的抗滑贡献,对其继续深入研究并充分应用具有重要意义;建议多塔悬索桥主缆与索鞍间的摩擦因数取值可放宽至0.2。

摘要：虎门二桥坭洲水道桥为主跨1 688m的钢箱梁悬索桥,主、散索鞍均为铸焊结构,主索鞍鞍体由两半鞍体通过高强度螺栓锁合而成,单件鞍体重达125t,尺寸为5.5m×4.2m×5m;散索鞍鞍体单件重达175t,尺寸为5.2m×5.25m×6m。针对该桥索鞍重量和体积大、造型复杂的特点,鞍头铸造时采用立做立浇、鞍槽U口朝下的铸造方案,遵循铸钢件顺序凝固原则施工;鞍体采用机器人自动焊接技术施工;在焊接过程中,对鞍体进行整体预热和多次中间退火以消除焊缝应力;主索鞍鞍体采用分体制造、整体拼接工艺施工;散索鞍鞍体采用四轴铣削机加工工艺施工,鞍槽三维结构曲面采用数控机床回转台多次回转角度精加工。该桥主、散索鞍加工制造后,经检测可知,索鞍各项技术指标均满足设计和规范要求。

摘要：为在悬索桥结构分析中精确模拟索鞍,建立了索段一端固定于鞍座上的两节点“左鞍座单元”和“右鞍座单元”,以及索段中一点固定于鞍座上的三节点“鞍座单元”,此固定点为新单元的一个节点。它们通过自动调整索与鞍座的切点而处于平衡状态,从而简化了计算。单元算法的推导基于有限元分析的基本原理和弹性悬链线的精确解,并利用了处于平衡状态时索与鞍座之间的内力关系。新单元可以考虑鞍座重量的影响,鞍槽纵向曲线可为复合圆曲线。新单元可以同常规单元一样直接用于索结构的有限元分析,设计的算例验证了其正确性,工程算例显示了其在悬索桥结构分析中的应用。

摘要：为研究部分斜拉桥混凝土索鞍的应力分布规律、优化索鞍的钢筋配置,以宁江松花江特大桥为背景进行分析。采用MIDAS Civil建立全桥空间杆系模型分析桥梁整体受力特性,再基于ABAQUS建立索塔及索鞍实体单元模型,分别采用扩展有限元方法和混凝土塑性损伤本构模型对混凝土索鞍进行数值分析。结果表明:1部分斜拉桥混凝土索鞍在斜拉索索力作用下将产生贯穿孔道的劈裂裂缝;建议增大钢筋直径或者加密水平钢筋间距;2在斜拉索作用下索鞍结构外形突变处产生应力集中,主压应力值超过C50混凝土的抗压强度标准值,建议增设倒角或者圆角;3扩展有限元方法可以较好地预测裂缝的发生与扩展,与混凝土非线性分析的结果基本一致,但在裂缝处的应力场计算有所差异。

摘要：温州瓯江北口大桥为主跨800m的三塔四跨悬索桥,中塔采用刚度较大的钢筋混凝土塔。为解决中塔索鞍与主缆之间的抗滑移问题,提出在鞍槽内设置水平摩擦板、竖向摩擦板、水平摩擦板+竖向摩擦板3种方案来提高中塔索鞍与主缆间的名义摩擦系数,对索鞍进行抗滑移计算,采用MIDAS Civil软件建立索鞍有限元模型对其进行受力分析,并对比3种方案的抗滑移效果。结果表明:水平摩擦板索鞍、竖向摩擦板索鞍、水平摩擦板+竖向摩擦板索鞍的名义摩擦系数分别为0.392、0.422、0.412,抗滑安全系数分别为2.63、2.83、2.76,3种方案均能显著提高索鞍的抗滑移性能;水平摩擦板与索鞍的连接构件局部应力较大,且施工困难;全竖向摩擦板索鞍各部位的应力相对较小且分布较均匀,并通过相关试验验证了施工可行性,该桥最终采用全竖向摩擦板防滑索鞍方案。

摘要：索鞍位置是悬索桥线形设计和施工控制的重要参数。本文根据悬索桥的设计特点，采用牛顿－拉斐森失代法精确确定悬索桥的索鞍位置，并且利用该方法编制了悬索桥施工控制软件 －索鞍位置计算模块，算例表明该方法是正确可行的，可供悬索桥施工和设计人员参考。

摘要：索鞍吊装作为清水河大桥悬索桥上部结构施工的第一步,具有吊装重量大,吊装高度高等技术难点,针对索鞍吊装的技术难点,有必要设计一种安全可靠的索鞍吊装系统。以清水河大桥索鞍吊装施工为依据,对索鞍吊装系统的设计、安装以及索鞍吊装施工过程等进行详细阐述,为类似工程提供一定的借鉴。