基于无应力状态法的钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现

针对钢箱梁斜拉桥成桥目标线形的实现,以厦漳跨海大桥北汊主桥为例,提出基于无应力状态控制法理论的主梁预拱度取值、制造尺寸确定、预拼装线形计算及悬臂拼装控制方法.该桥为多跨连续半飘浮体系钢箱梁斜拉桥,采用桥梁结构设计系统SCDS2011建立桥梁有限元模型,求得钢箱梁设计预拱度;钢箱梁制造尺寸确定时考虑竖曲线和设计预拱度及梁体轴向压缩、弯矩转角的影响;以预拼装线形为基础计算得出每节段前、后控制点的坐标值进行预拼装;在钢箱梁悬臂拼装过程中进行线形控制时,考虑安装阶段的计算挠度及成桥状态与设计预拱线形的高程差.事实证明,采用该方法对钢箱梁斜拉桥进行成桥目标线形的控制取得了良好的施工精度.     

基于逐段安装线形的钢箱梁制造尺寸计算研究

为了确定钢箱梁的制造尺寸,确保成桥后主梁线形满足设计线形要求,以嘉鱼长江公路大桥为研究对象,根据待悬拼梁段与相邻已安装梁段间的无应力关系,由主梁安装线形推导了无应力线形的计算方法,基于两种主梁拼装方式进行施工阶段分析,确定了嘉鱼长江公路大桥钢箱梁制造尺寸。分析表明:采用该文方法进行折线拼装迭代可精确高效求解钢箱梁制造尺寸。     

基于无应力状态法的悬臂拼装斜拉桥的线形控制

针对悬臂拼装斜拉桥的线形控制问题,以穗盐路斜拉桥为背景,提出基于无应力状态法理论以钢箱梁制造线形为目标,进行主梁线形控制的方法。该桥为对称独塔双索面塔梁固结体系,采用MIDAS Civil建立桥梁有限元模型,分析钢箱梁在不同施工临时荷载作用下的制造线形和安装线形。分析结果表明,该桥安装线形随施工临时荷载的不同而改变,制造线形是结构的稳定量,只要保证梁段的无应力状态量一定,则无应力线形是惟一的;实桥安装时按制造线形夹角进行安装,无论施工过程如何改变,最终成桥阶段的内力和位移与理想目标状态一致。     

钢底板-波形钢腹板连续刚构桥悬臂拼装异步施工线形控制技术研究

钢底板-波形钢腹板连续刚构桥悬臂拼装异步施工过程复杂，线形控制难度较大。通过数值分析与现场监测相结合的方式，建立有限元计算模型，讨论了剪切变形、相对湿度等因素对主梁挠度的影响，进一步优化预拱度，同时结合监测数据进行分析，结果表明：剪切变形对主梁挠度的影响较大，对于波形钢腹板刚构桥，其挠度计算不能忽略该部分的影响；在进行预拱度设置时，应重视环境相对湿度的影响；通过对主梁各工况变形的监测，主梁实际变形规律与理论基本相符，主梁合龙后线形平顺。     

四线曲线钢箱梁斜拉桥施工控制技术

为了使曲线钢箱梁斜拉桥成桥后达到合理的内力和线形状态,以穗盐路斜拉桥为背景,基于无应力状态法,以钢箱梁制造线形为目标,进行全桥施工控制.在确定合理成桥状态下,计算了钢箱梁的制造线形,悬臂拼装时按制造线形夹角进行拼装,并保证合龙段的无应力拼装,则最终成桥必会达到合理成桥状态;讨论了无应力索长的计算方法,用无应力索长差实现全桥调索的一次性完成;该桥的横向效应计算结果表明水平横向弯曲效应明显,弯扭耦合效应并不明显,可按直线桥对主梁进行线形控制.监测结果表明,成桥后索力误差在5％之内,主梁线形满足设计要求,结构内力状态良好.     

大跨度混合梁斜拉桥施工控制关键技术

江顺大桥主桥为主跨700m的双塔双索面混合梁斜拉桥,该桥钢箱梁采用悬臂拼装施工,边跨预应力混凝土箱梁采用支架现浇法施工。为保证成桥后的线形及内力满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立全桥杆系有限元模型,并基于无应力状态法对该桥进行施工控制。在施工控制中,采取了桥塔应力及线形控制、塔内斜拉索锚固块预抬量及钢锚梁预抬量控制、主梁的钢箱梁制造线形及施工线形控制、斜拉索的下料长度及施工中斜拉索索力控制等关键控制技术。成桥后对桥塔应力和偏位、主梁测点高程、斜拉索索力的实测值与理论值进行对比分析,结果表明:以上各数据的实测值与理论值均吻合较好,误差均在合理范围内,满足设计要求,成桥状态良好。     

预应力混凝土矮塔斜拉桥线形敏感参数研究

以某预应力混凝土矮塔斜拉桥为工程背景,借助有限元程序系统研究了主梁重度与刚度、斜拉索初张力与刚度、温差荷载和预应力效应对成桥状态下主梁线形的影响程度。并将各参数划分为3个敏感等级,将对主梁竖向变形改变量超过10mm的影响参数:正温度梯度、均匀升温、主梁容重和均匀降温列为敏感性I级,这些参数对矮塔斜拉桥成桥线形影响程度最大,并对该类桥梁在施工中关键参数的控制提出合理化建议。     

合福高速铁路江田特大桥主桥线形控制

该文以合福高速铁路线上江田特大桥为背景,介绍大跨铁路连续梁悬臂浇筑施工工艺流程,以及连续梁悬臂浇筑线性控制的难点及措施。通过有限元仿真模型计算了连续梁各节段理论变形值,并进行了连续梁桥各结构参数的敏感性分析,找出了显著影响连续梁桥线性变化的参数。成桥后表明:合拢段误差满足规范要求,主梁线形满足设计要求。     

悬臂拼装斜拉桥安装线形与制造线形的区别和联系

斜拉桥悬臂拼装时涉及到设计线形、安装线形和制造线形的概念。阐述斜拉桥悬臂拼装时其安装线形和制造线形的区别和联系,并以一段较简单的悬臂梁为例,运用数值计算对其安装线形和制造线形的区别和联系进行验证。     

连续刚构桥主梁线形施工控制因素分析

连续刚构桥主梁悬臂施工节段较多、工期较长,主梁线形受多种因素影响,容易出现较大的悬臂标高误差,甚至出现两相对悬臂端标高相对误差太大,造成合龙困难的情况。如果为保证线形而采取强迫合龙,必将在结构中产生不利的附加内力,影响结构受力安全,所以对主梁线形控制的影响因素进行全面分析,确保成桥线形和内力状态符合设计与规范要求显得非常重要。     

杨泗港快速通道青菱段跨铁路斜拉桥施工控制

杨泗港快速通道青菱段跨铁路斜拉桥为半飘浮体系双塔钢箱梁斜拉桥,桥面宽44 m,跨越既有铁路采用转体法施工,转体长248 m,转体重达18 500 t。转体前进行不平衡称配重,确定平衡状态参数,确保主桥转体过程中的稳定性。施工过程中,控制钢箱梁拼装线形精度,使其转体后满足成桥目标状态;结合有限元分析,对主梁和桥塔最不利控制截面的内力及斜拉索索力进行控制,及时修正实际施工状态,保证成桥线形、结构内力和斜拉索索力满足设计要求。结果表明:成桥后主梁高程与设计值吻合良好;主梁应力为-22.6～-6.2 MPa;桥塔应力为-6.6～-3.9 MPa;斜拉索索力偏差小于10%;成桥线形和结构内力均满足设计要求。     

大跨度不对称体系斜拉桥边跨混凝土箱梁的线形控制研究

该文主要研究了采用短线施工法时大跨度不对称体系斜拉桥边跨混凝土箱梁的线形控制。混凝土梁段在施工过程中受到多种因素的影响而产生变形,使得各个梁段依次拼装形成的成桥线形难以达到设计的理想值。以荆岳长江公路大桥南边跨混凝土箱梁施工为背景,通过对梁段预制、拼装过程中的翘曲等变形进行实测和计算,分析了拼梁过程中存在的问题,并在此基础上提出了通过调整顶底板缝宽差和改进剪力键设计的有效措施,大大改善了拼梁的进度和质量,保证了成桥线形与理论线形接近。     

短线法预制拼装施工线形控制影响参数分析

嘉绍跨江大桥北岸水中区引桥为十三联70 m等跨连续刚构桥,主梁为单箱双室斜腹板箱梁,采用短线法预制拼装施工。为了保证主梁预制与拼装的精度,采用有限元软件分析梁段自重、梁段刚度、预应力张拉控制应力、管道摩擦系数、预应力筋松弛系数、存梁天数、施工荷载及温度等参数对主梁预制线形与单个"T"构最大悬臂状态线形的影响敏感性。结果表明:影响预制线形的主要因素是梁段自重和预应力张拉控制应力;影响单个"T"构最大悬臂状态线形的主要因素是施工临时荷载和梁段自重。     

桥梁悬臂拼装施工中钢箱梁制造尺寸的确定

针对工程计算中确定悬臂拼装施工的钢箱梁段制造尺寸时考虑不够全面的状况,综合考虑结构整体变形和梁段局部变形的影响,根据设计目标和施工要求,提出端截面转角补偿的方法,计算梁段2个端截面处边腹板的制造倾角,进而确定梁段的制造线形和预拼线形,提出了梁段端截面处的顶、底板长度补偿和梁段轴向长度补偿的计算方法,并对广州黄埔大桥斜拉桥进行实际计算分析。研究结果表明:若忽略梁段局部变形,则预拼线形的误差会随着悬臂拼装的进行不断放大,梁段顶、底板处的焊缝质量和焊接收缩变形将难以控制。     

大跨径钢-混混合梁连续刚构桥施工控制关键技术

宁波舟山港主通道舟岱大桥北通航孔桥为(125+250+125)m钢-混混合梁连续刚构桥,除主跨跨中85m范围主梁采用钢箱梁外,其余均采用变截面混凝土箱梁。该桥主墩墩顶混凝土主梁采用分块现浇,其余混凝土主梁采用节段预制、悬臂拼装法施工;主跨跨中钢箱梁采用2台桥面吊机整体起吊合龙。采用MIDAS Civil软件建立有限元模型,模拟桥梁施工过程,结合有限元计算进行该桥施工控制。施工中,考虑施工阶段、活载和运营阶段位移进行主梁制造预拱度控制;通过负误差动态控制主梁预制长度和角度误差;通过精确定位基准梁和调整环氧树脂胶厚度控制主梁拼装误差;通过对环境温度、合龙段吊装时钢-混结合段变形和钢箱梁变形修正进行钢箱梁制造长度控制。通过以上施工控制关键技术,混凝土主梁拼装完成时主梁轴线和高程最大悬臂拼装误差分别为15.1mm和1.4mm,钢箱梁合龙后精度在10mm以内,满足设计要求。     

港珠澳大桥大悬臂连续钢箱梁变形分析方法

为对钢箱梁大节段吊装过程中的结构变形进行精度可靠且效率高的计算,以港珠澳大桥深水区非通航孔桥为背景,研究该类桥梁的变形分析方法。在经典梁理论(Timoshenko深梁理论)的基础上引入剪切修正系数以模拟剪切对钢箱梁整体变形的影响,剪切修正系数采用胡海昌计算理论中的矩形分块法计算。采用ABAQUS建立港珠澳大桥深水区非通航孔桥钢箱梁大节段吊装工况下的空间板壳单元有限元模型,对考虑剪切变形的梁单元有限元模型进行校核,验证了该方法的可靠性。通过在工程实施阶段获得的现场实测变形数据,进一步验证了该方法的有效性,桥梁线形控制取得了良好的效果。     

港珠澳大桥青州航道桥钢箱梁施工关键技术

港珠澳大桥青州航道桥为主跨458 m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用扁平流线型钢箱梁。有索区钢箱梁采用悬臂拼装方案施工,无索区钢箱梁采用整体吊装方案施工。塔区大节段钢箱梁(0号和1号)采用2 200 t浮吊整体吊装,吊装就位后,采用4台三向千斤顶精确调整其平面位置和高程。塔梁结合部2号梁段采用不平衡吊装工艺施工,针对不平衡吊装产生的弯矩,从纵向、横向及竖向进行塔梁临时固结,并采用"临时配重块+临时支撑+竖向固结拉索索力调整"的方案控制钢箱梁线形;塔梁结合部2号梁段安装后,采用桥面吊机悬臂对称吊装标准梁段,在标准梁段对称吊装过程中采取相应的线形误差控制措施,成桥后主梁标高最大误差-45 mm,满足规范要求。     

苏拉马都跨海大桥钢箱梁安装施工

苏拉马都跨海大桥主桥上部结构采用钢混叠合梁结构,钢箱梁由国内造船厂完成构件加工、预拼装和编号.船运至现场用高强螺栓连接拼装成块段后吊装安装,成桥线形精度要求高.如何保证钢箱梁的准确拼装是成桥线形控制的关键,就钢箱梁(含合龙段)安装施工工艺及组织安排展开介绍.     

大跨度钢箱梁斜拉桥主梁制造误差分析与优化调整

为研究规范允许范围内的主梁随机制造误差对大跨度钢箱梁斜拉桥成桥线形的影响,以自适应无应力构形施工控制理论为指导,以大跨度双塔斜拉桥——石首长江公路大桥为例,分析和研究主梁构件随机误差效应对斜拉桥主体结构的影响和传播特性,研究主梁随机制造误差对斜拉桥结构的不利影响。结果表明:施工过程中和成桥时的主梁线形会因为主梁在制造时微小的几何随机误差而发生改变,梁长随机误差对成桥线形的影响并不明显,相邻梁段间的随机转角误差对成桥线形影响相对较大,随机制造误差引起的成桥线形误差过大时,通过安装索力的优化调整可有效降低成桥线形误差。     

池州长江公路大桥施工控制关键技术

池州长江公路大桥为主跨828m的双塔双索面混合梁斜拉桥,采用将斜拉索分组集聚式锚固于塔间钢横梁上的新型锚固形式。钢箱施工梁采用悬臂拼装法,边跨预应力混凝土箱梁施工采用支架现浇法。针对大桥集聚式锚固和主梁不对称施工两个特点,应用几何控制法进行施工控制,采取了塔柱偏位和预抬量控制、塔柱应力控制、钢横梁预抬量控制、主梁制造线形及安装线形控制、斜拉索下料长度控制等诸多关键控制技术。成桥后对索塔偏位及应力、主梁线形、斜拉索索力进行了实测,并与理论值进行对比分析,结果表明：结构线形、应力、索力的实测值与理论值较吻合,均满足规范要求;大桥总体控制效果良好。