北极圈|深山峡谷的极限跨越——墨西哥巴鲁阿特大桥( 二 ) 北极圈

图3 悬臂法施工主梁
建立整座桥梁的数值仿真模型，并考虑钢和混凝土材料的本构关系和非线性特性，如混凝土的收缩徐变效应、无应力索长等。然后是各种荷载，包括自重、恒载、可变荷载等。特别是对于采用悬臂法施工的桥梁来说，温度效应对几何线形控制尤为重要。巴鲁阿特大桥分别在上午和下午进行了温度测量，尽管数值相似，但却得到了显著不同的应力结果。
当施工进行到跨中合龙段时，情况会变得更加复杂。需要首先检查合龙段两侧的断面标高，然后张拉钢索以匹配两侧的标高、测量和切割合龙梁段、固定安装合龙装置并焊接连接合龙段，最后拆除合龙装置、放置模板浇筑混凝土桥面板，并进行铺装作业。桥梁合龙后，还需进行荷载试验检测，以验证桥梁的各项性能满足设计要求。
除此之外，还对巴鲁阿特大桥进行了结构动力分析。模态振型和频率为了解该桥的结构动力行为提供了有用的信息。模拟得到的动态分析结果可以补充环境振动测试的实验结果，以确定动态特性的可能变化。
为了评估拉索阻尼的影响，用简化模型分析了连接在两座主塔上的拉索附加黏滞阻尼器。结果表明，使用拉索黏滞阻尼器可以有效地增加钢索的内部阻尼。而且，如果阻尼器位于远离拉索与桥面板连接处，只要桥面板和拉索之间的高度足够安装阻尼器，那么可以减少阻尼器的尺寸。然而，当阻尼器位于非常接近拉索与桥面板连接处时，应谨慎考虑。另外，通过对斜拉索在峡谷风作用下的初步分析来看，采用消能装置可以改善最长的拉索的受力性能。
巴鲁阿特大桥在建设过程中面临着巨大的挑战。不断调整数值模型的索力，让结构受力更加合理被证明是最困难的工作之一。然而，当采用了必要的工具和数据时，任务就变得不那么困难了。此外，不可预测的因素在这样一个大型项目中扮演着非常重要的角色。所以有必要明确数值仿真模型的可靠度。巴鲁阿特大桥在施工过程中的几何控制得到了令人满意的结果。例如斜拉索的垂度效应、结构大变形效应、弯矩和轴力组合效应等都在合理的数值范围内；主要构件的应力结果，在施工阶段和使用阶段的数值均符合国际标准。当然，设计团队和施工团队之间的良好沟通也是项目成功的关键。
本文刊载 / 《桥梁》杂志
2022年第3期总第107期
作者 / Roberto Gomez、Leonardo Guzman等
资料来源 / 第34届、第37届IABSE论文集

北极圈|深山峡谷的极限跨越——墨西哥巴鲁阿特大桥( 二 )

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