大跨径钢管混凝土拱桥吊装线形控制方法研究

随着钢管混凝土拱桥跨径的增大,吊装过程中的各种因素对主拱线形的影响也越来越大,主拱线形的控制成了一个难点.该文通过对大跨径钢管混凝土拱桥线形的控制思路分析以及施工中问题的解析,以反馈控制法和既有的扣索索力计算方法为基础,对吊装线形的控制方法进行了研究.将该方法用于在建的世界跨径最大的钢管混凝土拱桥——合江长江一桥,取得了较好的线形控制效果.     

拱式拱上结构钢筋混凝土拱桥极限承载力分析

本文在现有文献资料的基础上进行理论分析和试验研究，将拱式拱上结构钢筋混凝土拱桥平面内承载力分析化为框架问题，考虑几何材料非线性及塑性较的形成，对短期静力荷载作用下影响极限承载力的各主要因素进行了分析。分析表明：大跨长拱桥极限承载力受拱上结构控制，拱上结构验算应考虑主拱变形的影响；小跨径拱桥联合作用显著，应考虑拱上结构对承载力的提高。考虑联合作用可以平衡拱上结构和主拱圈之间的安全度，使主拱圈最省。本文的分析成果可供新建拱桥设计和已建拱桥承载力评定参考。     

祁家黄河大桥拱肋线形控制技术研究

钢管拱桥拱肋线形控制是钢管拱桥质量保证的重点之一,关系到全桥受力变化和使用寿命,因此,必须严格控制拱桥线形,使其达到设计要求。本文通过祁家黄河大桥工程实例,介绍了钢管拱桥各阶段线形控制与测量等技术要点。通过这些技术控制措施,很好的完成了该大桥主拱圈的合拢,并确保拱轴线满足了设计要求 。     

钢管混凝土拱桥吊装过程线形监测方法

在在跨度钢管混凝土拱桥吊装施工中，其关键技术之一是主拱线形控制。根据控制测量原理及技术要求，运用前方交会方法可保证每节钢管拱肋的吊装符合设计线形。工程实践表明，该方法运用恰当，实施方便，数据精度满足要求，达到了监测控线形的目的。     

飞燕式钢管混凝土系杆拱桥参数分析与线形控制

对影响结构的参数进行有效识别是拱桥施工控制的重点。该文结合秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,利用有限元软件Midas/Civil进行计算分析,对主拱肋混凝土重度、温度、刚度及系杆索力影响参数进行了分析。得到了各设计参数变化时对主拱肋成桥线形、应力及拱脚水平推力的影响程度,为秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工监控提供了参考。现场线形监测结果表明:该有限元模型有效性较高,主拱肋线形控制良好。     

基于检测结果的飞燕式拱桥承载力评定

为研究钢管混凝土拱桥运营期间承载力的评定方法,以服役期间的湖南南县茅草街大桥为研究对象,对该桥开展外观检查、吊杆频率检测及桥梁基频、主拱圈和边跨拱圈线形等检测,基于检测结果,结合《公路桥梁承载能力检测评定规程》对该桥服役期承载力进行评定。结果表明茅草街大桥外观质量良好,结构整体刚度、线形均符合设计要求,少数吊杆索力偏大,综合分析得出茅草街大桥运营期间的承载力满足设计及规范要求。     

基于PDL模型的钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装线形控制研究

为提高大跨度钢管混凝土拱桥施工控制的精度,建立了PDL(多项式分布滞后)模型,并将其应用于某钢管混凝土拱桥的拱肋施工控制中。通过提出基于PDL模型的拱肋线形控制方法,将环境温度和索力施工偏差作为影响因子,建立拱肋安装线形的PDL预测模型。再利用EViews软件计算预测线形控制点在各施工阶段的偏差。分析比较拱肋施工过程监测数据与预测数据,结果表明,预测值能准确地反映拱肋线形变化趋势,即运用此预测方法对大跨径钢管混凝土拱桥进行拱肋线形控制和偏差预测调整是可行的。     

三维激光扫描技术在大型桥梁结构健康监测中的应用研究

为了方便准确实现对越江大型桥梁结构几何参数的测量,提出一种基于三维激光扫描技术的非接触性测量方法,该方法现场利用三维激光扫描获取点云数据,后期使用点云数据建立三维模型,从而获取待测几何参数。介绍了三维激光扫描技术现场采集以及数据处理的原理以及测量方法,并使用该技术对越江大型桥梁的高墩垂直度、悬索桥主缆线形、吊杆拱桥拱肋线形进行了测量,证明了该技术应用于大型桥梁几何参数测量中的优势。     

大跨度缆索吊装拱桥拱肋安装线形计算

缆索吊装法是大跨度拱桥最主要的施工方法。在拱肋吊装过程中节段接头由于采用螺栓临时连接而导致的非完全固结、主缆临时施工荷载引起的塔架偏位以及锚索和扣索由温度变化引起的自由伸缩都会对拱肋安装线形产生较大影响。该文采用考虑刚度损失的双单元模型计算方法,可在考虑拱肋节段接头非完全固结情况下较精确计算出拱肋安装线形的修正值;利用缆索和塔架的几何关系,推导出塔架偏位和锚索、扣索由温度变化引起的自由伸缩对安装线形的修正计算公式,计算出塔架偏位和锚索、扣索温度变化对拱肋安装线形的修正值;最后根据提出的考虑各项影响因素的大跨度缆索吊装拱桥拱肋安装线形计算公式计算得到拱肋安装线形。以云南澜沧江特大桥为实例进行验证,成拱线形误差满足规范要求。     

大跨度钢管混凝土拱桥制造线形计算方法研究

通过计算制造线形为施工线形控制提供依据并指导施工;研究了零初始位移法和切线初始位移法的几何关系;提出了计算制造线形需要考虑水平位移;以总溪河大桥为工程背景,运用Midas/Civil软件建立空间有限元分析模型,得到了考虑混凝土收缩徐变、几何非线性、汽车荷载影响下主拱的累积位移,并在此基础上计算得到大跨度钢管混凝土拱桥的制造线形。计算结果表明:大跨度钢管混凝土拱桥制造线形的精确计算除了需要考虑竖向预拱度外还要考虑水平预拱度。     

王村特大桥的施工测量与控制

文中从钢管拱分段制作、工厂预拼装、吊装前预拼装、吊装过程线形控制、拱肋合龙等环节介绍了王村特大桥200m跨钢管砼拱桥七段吊装的测量方法及控制基本原理,并分析了测控效果。最终线形控制结果证实所用的测量与控制方法是有效的、成功的,可为大跨度拱桥安装的测量与控制提供新思路。     

苏龙珠钢管混凝土拱桥施工测量过程控制

本文以苏龙珠钢管混凝土拱桥缆索吊装斜拉扣挂法施工为依托,阐述了大跨度钢管混凝土拱桥施工测量控制方法,通过实测每个节段钢管拱的标高及拱轴线位置并借助扣索和风缆绳实施动态调整,使拱肋达到预控标高,达到预控成桥线形,符合设计要求。对该工程测量控制、施工注意事项提出自己的见解,为后继类似钢管混凝土拱桥的施工测量积累工程经验并提供技术借鉴。     

钢拱架裸拱线形及预抬高值迭代算法研究

大跨径拱桥主拱圈施工特别是缆索吊装钢拱架现浇主拱圈施工是一个复杂的过程。为保证施工安全,控制施工精度,需要精确确定钢拱架裸拱线形及其吊装过程扣索的控制索力。以某主跨108m的上承式钢筋混凝土拱桥为例,对缆索吊装钢拱架现测主拱圈的施工过程进行模拟,给出钢拱架裸拱线形及预抬高值的迭代算法及合理的扣索索力,对同类型桥梁仿真计算具有借鉴意义。     

钢管砼拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制

讨论了钢管砼拱桥拱肋吊装施工方法,介绍了钢管砼拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制技术;以凌铁大桥为例,说明了拱肋整体竖转吊装线形控制的实施步骤,给出了凌铁大桥线形控制结果,结果表明采用整体竖转吊装线形控制方法可以满足施工线形控制精度要求。     

斜靠式钢箱拱桥稳定承载力及成桥试验

斜靠式拱箱桥为采用主拱、斜靠拱、横撑和系梁形成的空间受力体系。以主跨145 m斜靠式钢箱拱桥为工程背景,研究分析其稳定承载力。有限元分析和成桥静动载试验表明：斜靠式钢箱拱桥具备足够的稳定承载力,大桥受力性能良好。     

钢管混凝土拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制

讨论了钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工方法,介绍了钢管混凝土拱桥拱肋整体竖转吊装线形控制技术,并以凌铁大桥为例,说明拱肋整体竖转吊装线形控制的实施步骤,给出凌铁大桥线形控制结果。应用实例表明,采用整体竖转吊装线形控制方法,完全可以满足施工线形控制精度的要求。     

釜溪河高填背异形腹拱拱桥受力性能研究

实腹式高填背异形腹拱拱桥的受力具有特殊性,为研究异形腹拱及拱上填料对拱桥性能的影响,以釜溪河高填背异形腹拱拱桥为背景,利用有限元软件建立实桥模型,对各施工阶段进行受力分析,并对计算结果进行分析.结果表明:异形腹拱对主拱结构受力存在异化作用;拱上填料砌筑前、后主拱受力变化显著;墩顶、腹拱拱脚及主拱拱顶位置存在弯矩峰值,相对位移较大;拱上填料对异形腹拱异化作用的弱化效应方面有利,但在经济性方面有弊;该桥设置变形缝是必要的;该桥具有足够的承载力.     

反拱飞鸟式钢管混凝土拱桥设计与计算分析

湖北宜昌高阳大桥基于桥梁景观要求,设计为反拱飞鸟式中承式钢管混凝土拱桥,主孔计算跨径129.5m,边孔计算跨径23.8m。边拱采用钢筋混凝土半拱;主孔主拱圈在L/4~3L/4范围内采用上、下弦管平行的等截面形式,拱脚~L/4范围内拱圈上、下弦管逐渐分离,上弦管在相应拱脚处向上反弯,形成反拱线形,整座桥梁似飞鸟。经对主拱圈上弦管反拱部分的线形进行多方案比选和内力分析,上弦管采用柔和顺畅的圆曲线反拱线形。该结构形式整体受力特性与中承式钢管混凝土拱桥一致,但拱脚部位下弦管分担大部分内力,上弦管在反弯部分受力较小。     

主跨457 m钢箱拱桥弹性稳定及极限承载力研究

柳州官塘大桥为主跨457m中承式钢箱拱桥,拱肋采用单箱单室钢箱截面,为拱肋内倾角度10°的提篮式拱桥。为了研究大跨径提篮式钢箱拱桥的稳定特性,采用ANSYS有限元分析软件APDL参数化建模,分析钢材强度、拱肋安装初始缺陷、拱肋内倾角度对主拱弹性稳定和极限承载力的影响。研究表明:随着钢材强度的增大,极限荷载系数逐渐增大,且基本呈线性比例关系;弹性屈曲分析不能反映钢材强度的影响;随着拱肋内倾角度的增大,弹性稳定系数和极限荷载系数呈先增大后降低的趋势,拱肋内倾角度在12°~13°,具有最大的弹性稳定和极限承载力。     

装配式空心钢管混凝土拱桥可行性研究

为减小大跨度钢管混凝土拱桥自重,提高大跨度钢管混凝土拱桥的施工便利性,提出使用预制空心钢管混凝土构件代替实心钢管混凝土构件作为大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的新思想。该文采用有限元分析方法对某特大桥进行了试设计研究,建立空心钢管混凝土拱桥模型和实心钢管混凝土拱桥模型,在不同工况组合条件下,对两者拱肋内力、挠度进行了分析比较,使用现有规范的计算公式进行承载力验算。结果显示:空心钢管混凝土方案与原实心钢管混凝土方案相比,拱肋各杆轴力有明显减少,不同杆件、不同主拱圈截面弯矩有减少亦有增加,不同方案对挠度的影响不大,空心钢管混凝土构件均满足承载力要求。分析结果表明空心钢管混凝土代替钢管混凝土的新思想具有可行性,可以减小大跨度拱桥整体自重,减少混凝土用量,降低拱肋上、下弦杆轴力,在提高大跨度拱桥整体力学性能和经济性方面具有一定优势。