重庆朝天门大桥施工仿真及二类稳定研究——重庆市交通科技项目

CHAOTIANMEN YANGTZE RIVER BRIDGE
 

朝天门大桥主桥为主跨552米的钢桁架拱桥，是中国重庆市境内连接江北区与南岸区的过江通道，位于长江水道之上，是重庆主城区向外辐射的东西向快速干道，建成时为世界上跨度最大的拱桥。

研究团队通过基于空间梁索单元的施工仿真分析，考虑非线性影响，真实模拟各施工步骤，确保施工安全顺利的进行，并对扣索力、边支点和临时墩顶的预偏移、临时墩拆除等施工步骤进行优化，使得施工方案更趋于合理。

为了对朝天门大桥施工以及运营阶段的安全性作进一步的评价，我团队开展了基于Ansys的全过程稳定分析，包括基于空间梁索单元的施工全过程弹性稳定分析、基于混合单元的关键工况弹塑性稳定分析、施工初始缺陷对结构性能影响研究等，明确了关键失稳模态、失稳荷载，也为朝天门大桥的设计优化和管理优化提供依据。

此外，团队还进行了施工过程中拱脚整体节点、索塔下部节点等关键节点的局部分析，双层整体钢桥面的刚度简化对二期恒载分析和成桥后的二类稳定分析的影响研究，临时扣塔的结构安全性分析等工作。

空间有限元模型

成桥恒载拱顶荷载位移曲线

拱脚节点有限元模型