温度作用对钢箱拱桥吊装过程拱肋线形影响分析

钢箱拱桥在施工结束后拱肋的拱轴线线形与设计拱轴线线形的差值体现了安装精度的高低,温度作用对成桥拱轴线线形影响较大。通过对施工过程中的环境温度与设计温度不一致所导致的体系温差以及太阳光照射所导致的日照温差对各吊装节段控制点坐标的影响值的计算,提出温度作用下节段吊装控制点坐标误差的修正方法,可提高拱肋的安装精度。     

垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响分析

针对采用悬臂拼装斜拉扣挂法施工的拱桥在拱段间过多地垫塞钢板,造成的拱肋线形严重偏离目标线形问题。笔者基于拱段间几何关系,推导了垫塞钢板后拱段坐标修正公式,并利用有限元软件开展了拱段间垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响研究。研究结果表明:拱肋拼装过程中在拱背垫塞钢板,会增大施工过程中的扣索力,索力误差达49.69%,成拱后拱肋线形高于目标线形,最大线形偏差达204.9 mm;在拱腹垫塞钢板会减小施工过程中的扣索力,索力误差达-50.26%,成拱后拱肋线形低于目标线形,最大线形偏差达-201.9 mm,因此在施工中应慎用钢板垫塞拱段。     

钢管混凝土拱桥拱肋吊装线形控制的分步算法

针对钢管混凝土拱桥拱肋分节段安装由扣索张拉引起的高程差问题,以裸拱自重变形后的拱轴线形为控制目标,基于最优化理论和一次扣索张拉法,提出先用零阶优化法按整体安装计算出各拱肋节段的预抬量和扣索索力,再以整体安装计算结果为目标,根据拱肋节段安装顺序,通过迭代方法计算出各个节段安装时的预抬量和扣索索力。将该算法应用到主跨240m的巫山新龙门大桥拱肋安装线形控制中,松索成拱后的线形与目标线形吻合良好。     

大跨钢管混凝土拱桥裸拱安装线形控制

在大跨度钢管混凝土拱桥塔、扣架一体化缆索吊装施工中,其关键在于拱肋线形控制。本文建立有限元模型进行理论分析来确定裸拱施工所需达到的预期目标,施工过程中通过调整扣索索力来动态调整裸拱控制点标高,最终与现场测试结果对比表明可保证拱肋线形达到设计要求。     

小河特大桥拱肋安装扣塔偏位控制

在采用无支架缆索吊装技术进行钢管混凝土拱桥拱肋的吊装过程中,消除扣塔偏位对拱肋线形的影响．可以提高拱肋吊装精度,确保全桥线形。结合沪蓉西小河特大桥拱肋吊装过程,推导扣塔偏位对拱肋标高的影响公式,介绍偏位的控制方法,并在实际施工中取得良好效果。     

大跨度钢管混凝土拱桥桁架拱肋吊装过程中的线形调整

针对桁架拱肋假设中出现的线形调整问题,利用影响矩阵法进行处理。通过该方法可得到为满足设计要求线形与标高所需要的扣索长度的调整量和扣索索力增量。通过封铰前的扣索调整,使实际拱轴线逼近设计拱轴线。满足精度要求。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程线形调整

工程实例证明,针对大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程中出现的线形调整问题,推导出用最小二乘法对其进行调整的基本方程,提出用解决扣索变原长问题的方法来模拟扣索张拉的实际过程,是正确实用的.     

500m级钢管混凝土拱桥施工控制

为解决500 m级钢管混凝土拱桥施工控制的难题,对既有施工控制方法的局限性进行了分析.根据结构在施工过程中的力学特征,提出了施工控制的可调域法,并对该方法的计算公式进行了推导.基于可调域法的优点和拱肋拼装的要求,给出了吊装线形控制方法.可调域法通过将结构的线形、应力以及索力控制在一定范围内,只在关键施工阶段进行调整,从而减少了调索次数.将该方法应用于波司登大桥,合龙后线形和应力误差均在规范JTG/T F502011允许范围内.实践表明,可调域法在500 m级钢管混凝土拱桥施工控制中是可靠的.      

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程线形调整

工程实例证明，针对大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程中出现的线形调整问题，推导出用最小二乘法对其进行调整的基本方程．提出用解决扣索变原长问题的方法来模拟扣索张拉的实际过程，是正确实用的。     

大跨度钢管混凝土拱桥线形动态控制技术

在大跨度钢管混凝土拱塔架／扣架一体化缆索吊装施工中,其关键技术之一是主拱线形控制。在理论分析和现场测试的基础上,动态调整扣索长度,可保证钢管拱肋的设计线形。工程实践表明,将扣索动态调整技术应用于大跨度钢管混凝土拱桥的吊装施工中,可降低工程造价,保证施工质量。     

无应力状态法在大跨径拱桥施工中的应用

为了实现大跨径拱桥经施工成桥后拱肋的受力状态逼近设计的合理成桥状态,以采用斜拉扣挂的缆索吊装、悬臂浇筑、转体施工等工法的大跨径拱桥为对象,讨论了无应力状态法的具体实施方法;推导了扣索索力的计算公式;提出了调索过程中拱肋位移和曲率约束条件的控制条件。将无应力状态法用于500 m级的钢管混凝土拱桥和200 m级悬臂浇筑拱桥施工计算,计算结果表明:成拱后的拱肋线形和内力与设计状态一致。     

钢管拱肋分段吊装扣索一次张拉索力改进算法

为改善大跨钢管拱肋分段吊装扣索索力常用算法迭代效率低、计算时耗长, 且忽略了温变影响等不足, 建立了可考虑温变影响和提高计算效率的改进算法; 基于材料力学和几何学相关知识, 推导了吊装过程中拱肋位移变化与温变的理论关系, 并在计入温变引起索长和拱肋位移改变的情况下, 推导出扣索索力变化与温变的理论关系; 基于扣索一次张拉法和ANSYS零阶优化法, 开发了考虑温变影响且在迭代子步中对程序自动搜索实施宏观调控的扣索索力计算程序; 运用改进算法对某主跨300 m钢管混凝土拱桥开展了分段吊装施工控制分析。分析结果表明: 推导的理论公式和有限元分析结果的变化规律一致, 拱肋位移变化的最大相对误差为11%, 索力变化的最大相对误差为18%, 均能满足工程精度要求; 与原算法相比, 采用改进算法的迭代次数由26次缩减到17次, 迭代效率提高了35%, 计算索力与实测索力的最大偏差由276 kN减小到100 kN; 拱肋松索成拱位移理论值与实测值的最大偏差为7 mm, 成拱线形正常; 建立的改进算法可实现扣索一次张拉, 提高迭代效率和计算精度, 运用改进算法控制大跨钢管拱肋吊装施工可使拱肋松索成拱线形满足设计要求。      

128m提篮式系杆拱桥施工监控技术

对京沪高速铁路128 m跨下承式系杆拱桥的施工监控内容进行了阐述,介绍了具体的监控方法,监测表明系梁、拱肋应力、吊杆内力以及各个工况中拱肋与系梁的变形实测结果与理论计算值基本相符。128m提篮式系杆拱桥的线形以及应力控制是比较成功的,可为同类桥梁的施工监控提供参考。     

立式预制混凝土拱肋施工期温度及收缩裂缝问题研究

以某系杆拱桥施工过程中立式预制混凝土拱肋开裂的工程实例为背景,采用理论计算分析,推导了混凝土拱肋温度及收缩应力计算公式,分析了混凝土拱肋在施工期应力变化情况,同时也采用有限元软件建立混凝土拱肋的有限元模型,并将有限元计算结果与理论计算结果进行了对比。研究表明,拱肋受到胎膜的连续约束,在季节性温差及混凝土自身收缩作用下的温度及收缩应力是导致拱肋开裂的主要原因。研究结论对混凝土桥梁预制构件的裂缝防治有一定的意义,同时本文的计算方法可以适用于其他类似结构施工期的开裂分析。     

基于APDL语言的拱轴系数m优化分析

剖析了悬链线拱轴系数的计算原理,对比分析了两种拱轴系数的优化算法特点,介绍了基于APDL语言的拱轴系数优化流程,依托某下承式钢管混凝土梁拱组合市政桥梁,开展拱轴系数优化计算,分析并比较了圆弧线、抛物线及优化后的悬链线三种线形作为拱轴线时的主拱肋各截面偏心距。分析结果表明:基于"压力线与拱轴线偏离最小法"对拱轴系数进行优化,经过6次迭代后,可快速获取合理拱轴系数,优化拱轴系数后的拱肋,正、负弯矩降低了25%左右,受力状态得到明显改善;抛物线与优化拱轴系数后的悬链线拱肋偏心距基本一致,两者拱肋弯矩数值也基本相等;小跨径拱桥拱轴线采用圆弧线时,与采用抛物线与悬链线相比,可改善拱肋拱顶区域受力,但却是以牺牲拱脚处受力为代价;在设计时,建议选择抛物线作为小跨径钢管混凝土拱桥拱轴线形。     

大跨径劲性骨架钢管拱桥拱肋施工过程仿真分析

大跨径拱桥的拱肋施工是一个复杂的过程。为保证施工安全,最终成桥线形和受力状态满足设计和验收规范要求,需要施工控制仿真。应用有限元结构计算理论与计算机技术,结合主跨140 m的某上承式劲性骨架混凝土拱桥,对钢管混凝土拱桥拱肋施工过程进行仿真分析,给出了仿真计算的具体步骤并得出结论:仿真分析过程中,拱脚处上平纵联杆件应力普遍较大。为同类型桥梁仿真计算提供参考和借鉴。     

钢管拱桥拱肋安设与控制

某钢管混凝土拱桥主拱肋架设采用临时支墩配合吊装法,即将厂内加工完毕的制作节段拼装成吊装节段后,采用两台大吨位吊车“双机抬吊”将钢管拱肋准确起吊至临时支墩顶面位置,完成拱肋架设。介绍了临时支墩和拱肋的安设工艺,并对线形控制措施进行了说明,为今后类似施工提供了借鉴经验。     

钢管混凝土拱桥施工合龙合理状态的遗传搜索

由于钢管混凝土拱桥的受力特点，在施工仿真计算中无法找到倒退分析的起点，为此，尝试嵌入遗传算法来确定钢管拱肋施工合龙前的合理状态，以此作为倒退分析的起点，确定了以扣索索长调整量为变量参数的目标函数，而目标函数需要通过结构仿真计算才能得出相对应的目标函数值，搜索相当复杂，因此采用实数遗传算法，改进了遗传操作，以满足搜索的精度和速度，并用算例搜索出了合龙时拱肋线形的合理状态，经比较其状态是合理的，可以作为倒退分析的起点。     

主副拱协作体系柔性系杆拱桥拱肋刚度优化

主副拱协作体系（斜靠式）拱桥由主拱肋和斜靠其上的副拱肋构成,是一种受力复杂的空间组合体系。以主副拱协作体系柔性系杆拱桥为研究对象,计算得到了主副拱肋受力随拱肋截面刚度的变化规律,通过拟合数据点得到拱肋内力和抗力关于拱肋截面的参数表达式,在特定优化目标条件下,实现了对主副拱肋刚度的优化,并通过有限元模型验证了优化的正确性,对该类桥型的相关研究有借鉴意义。     

大跨度拱桥缆索吊装施工过程中拱肋受力分析

探讨了大跨度拱桥缆索吊装施工过程中拱肋的受力计算,以某大跨度拱桥缆索吊装施工过程为例,采用大型有限元软件ANSYS对施工过程进行仿真分析,得出拱肋的内力及变形规律,重点讨论了每段拱肋安装并进行扣索索力调整后以及合拢后,拱肋的应力和变形情况,并指出施工过程中应该注意的问题。