悬索桥扁平钢箱梁顶推施工受力分析

某3跨地锚式悬索桥加劲梁为扁平钢箱梁,钢箱梁跨径组成为(40+430+40)m,采用多点临时墩顶推施工。为了确保钢箱梁在顶推施工过程中结构安全,建立有限元计算模型对顶推施工过程进行整体和局部受力分析。计算结果表明临时墩支点高程设置形式、滑道支承形式和横向偏位等对钢箱梁受力影响较大。根据计算结果提出了钢箱梁顶推施工过程线形控制、临时墩反力控制及局部应力施工控制等参数以及相应控制措施。实际顶推施工结果表明钢箱梁受力及线形控制较好。     

横向四滑道步履式顶推宽幅钢箱梁局部应力分析

采用横向四滑道步履式顶推的宽幅钢箱梁,其与顶推支撑接触区域的局部受力特性如何缺乏研究,且对能否确保顶推安全与顺利至关重要。以泸州沱江四桥变曲率竖曲线钢箱梁顶推施工为背景,采用通用有限元软件ABAQUS建立典型不利工况下"梁-壳-实-接触"混合有限元模型,对局部受力最不利的L5临时墩滑道处钢箱梁的应力及其对材料参数、施工误差的敏感性进行了分析。结果表明:典型不利工况下滑道处钢箱梁线弹性局部稳定安全系数和应力满足规范要求;无应力状态横向四滑道顶面标高相同,梁底横向标高相同;在钢箱梁自重作用下,横向四滑道支反力不等,内外侧滑道支反力分配比为1.69∶1;垫块在采用设计面积条件下,等效弹模降低至钢材的60%,滑道处钢箱梁局部受力最佳;滑道处钢箱梁主要受力构件应力对横向四滑道顶升不同步、转角偏差较为敏感;竖向顶升高差的安全阈值为±5 mm,外侧钢垫块顶面标高宜比内侧钢垫块顶面标高高2 mm;《公路桥涵施工技术规范》顶推施工轴线偏位的允许值为10 mm,对横向四滑道的钢箱梁顶推施工具有一定的富余度。     

复杂预制线形钢箱梁顶推计算分析

某桥为自锚式悬索桥,钢箱梁采用分幅、单向顶推法施工,柔性墩多点顶推工艺.结合该桥的施工监控项目,采用ANSYS 有限元分析软件对钢箱梁、钢导梁、顶推平台及临时墩约束等进行模拟,分析钢箱梁顶推施工全过程,并对顶推过程中的局部应力和稳定性进行计算.钢箱梁在顶推过程中,临时墩标高的调整要紧密结合钢箱梁的5段连续预拱度曲线,实际调整中,包括临时墩的沉降测量值.计算结果表明顶推施工控制基本符合结构受力要求.     

单主缆悬索桥钢箱梁顶推过程结构力学性能分析

某单主缆地锚式悬索桥加劲钢箱梁采用多点多台步履式顶推施工方案,在顶推过程中,钢箱梁、导梁和临时支墩的变形和受力变化,以及墩顶支撑位置处钢箱梁的局部应力情况应予关注,避免因钢箱梁底板发生局部屈服而影响结构安全和后续顶推工作。文中通过运用有限元软件分别进行整体和局部模拟计算分析,对顶推施工进行合理地指导。监测结果表明,顶推过程中钢箱梁顶推线形与理论计算线形吻合较好,临时结构未出现失稳状况。     

单主缆悬索桥主梁在顶推施工中的局部受力特征

以南宁英华大桥为工程背景,分析单主缆悬索桥主梁顶推施工技术的原理和实施过程,采用有限元,计算分析了在顶推施工中钢箱梁的力学特征和局部受力情况,评价了钢箱梁顶板、底板、横隔板和纵隔板在顶推过程中的受力情况及其安全性。结果表明:在顶推施工过程中,钢箱梁顶板、底板和横隔板等部位局部应力较大,当钢箱梁顶推最大悬臂35 m、导梁25 m时,各部件所受应力最大,步履机支点的反力最大,为最不利工况,最大应力出现在纵隔板横向加劲肋与底板横向加劲肋相交处,尽管满足安全要求,但在进行设计时应进行加强处理,以免应力集中。     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁局部受力性能分析

波形钢腹板PC组合梁采用顶推施工时,其箱梁底板要连续不断在支墩上滑动,箱梁局部在顶推过程中的受力与成桥状态有较大不同。为了明确组合箱梁波形钢腹板在顶推施工中的局部受力性能,以国内一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了混凝土顶底板与波形钢腹板的真实结构,计算在顶推过程中组合箱梁的局部受力性能。比较了不同构造形式下的结构受力性能,为设计计算同类桥梁的局部结构提供了参考。     

变曲率竖曲线钢箱梁顶推过程受力分析

以泸州沱江四桥变曲率竖曲线钢箱梁顶推施工为背景,基于单步模数搜索合成法确定的标高调整方案,采用通用有限元软件ANSYS建立钢箱梁顶推全过程杆系模型,对顶推过程中梁体与支墩的受力状态及其对标高调整量误差的敏感性进行分析,研究大跨度变曲率竖曲线钢箱梁顶推过程受力特性。结果表明,钢箱梁顶推过程中,结构的各项受力指标未超过限值,滑道标高调整方案可行,顶推全过程结构受力安全;支点反力对标高调整量很敏感,滑道标高的调整精度宜控制在5 mm以内;当调整工况中出现多个位置同时调整时,各支点调整应分级同步进行。     

重庆南纪门轨道交通专用桥引桥钢箱梁顶推技术

重庆轨道10号线南纪门轨道交通专用桥引桥为(2×70+65)m等截面连续钢箱梁桥,主梁采用钢箱叠合梁,宽22.2m,钢箱梁采用分离式双箱截面形式,分为19个节段、总重2 600t。由于引桥位于缓和曲线、跨越6条既有线,钢箱梁采用顶推方案施工。采用MIDAS Civil软件建立钢箱梁顶推施工空间模型,模拟钢箱梁顶推过程。结果表明,顶推过程稳定,钢箱梁及导梁结构强度满足规范要求。顶推施工中,设置了临时墩、钢箱梁提升站、顶推平台、导梁等临时结构;利用1 000t智能步履式顶推设备进行多点同步连续顶推,并采用了中线实时动态纠偏技术、钢箱梁横桥向高差控制技术、首跨顶推配重调节技术、导梁前端过墩技术,完成了该桥钢箱梁顶推施工。     

钢箱梁顶推施工仿真分析

以广东佛山平胜大桥为例,利用大型有限元软件ANSYS进行钢箱梁项推施工仿真分析.通过分析顶推施工过程中梁的受力性能、临时墩支座反力、纵向高程误差参数等,得出了钢箱梁顶推施工过程中的一些基本规律.     

深中通道海中锚碇上方钢箱梁架设方案比选

深中通道东、西泄洪区非通航孔桥采用110 m跨连续钢箱梁体系，两桥均有2孔钢箱梁上跨伶仃洋大桥海中锚碇，受锚碇自身和围堰等结构物影响，架设难度大。针对工程特点，提出大节段吊装、小节段顶推和大节段顶推3种架设方案，结合施工效率、临时结构用量、设备投入和施工风险等方面的对比分析。考虑到大节段顶推方案临时结构投入少，工期可控，同时避免了新设备的投入，综合经济性最优，最终确定采用该方案进行锚碇上方钢箱梁架设。采用ANSYS有限元软件建立钢箱梁板壳单元模型，对钢箱梁顶推全过程进行仿真分析。仿真分析结果表明：钢箱梁在中腹板局部进行加固后可满足顶推受力要求，大节段顶推方案安全可行。该方案实际施工过程高效、平稳，平均顶推速度可达20 m/d。     

大跨度钢桁梁顶推施工横向抗倾覆研究

桥梁的施工方法发展至今已不再是原来的单一选择，而是采用多种施工方法比对后的最优解，受限于地形、营运线等诸多因素的影响顶推施工成为许多钢结构桥梁施工的第一选择，因此对大跨度钢桁梁顶推施工的研究越来越重要。以滨州市某100 m钢桁梁顶推施工工程为例，基于有限元软件MIDAS/Civil对顶推施工过程中关键杆件的应力和挠度进行模拟分析并对钢桁梁的横向抗倾覆稳定性进行了参数化分析。结果表明：钢桁梁顶推施工过程中关键杆件的应力和挠度满足规范要求；钢桁梁的横向偏移对其抗倾覆稳定性影响较大；当风力等级大于6级时，对横向抗倾覆稳定系数有较大影响。     

变宽截面钢梁拱桥整体顶推施工的临时结构布置方法

顶推法常用于直线单幅、桥宽不变的桥梁,而变宽截面钢梁拱桥顶推工艺复杂、技术难度大。以宁波新典桥主桥为工程背景,详细分析了桥梁的结构特点,提出了适应桥梁整体顶推的临时结构布置形式,并对该结构开展受力计算与分析,得到安全合理的结构构造。同时根据桥梁的顶推施工具体过程,提出了临时结构与主体结构的合理连接方式。工程实践表明,变宽截面钢梁拱桥整体顶推施工的临时结构布置方法合理可行。     

大跨度钢拱桥顶推过程中的局部受力性能计算

为了明确大跨度提篮式钢拱肋与分离式钢箱系梁形成的钢拱桥整体顶推过程中的结构局部受力性能,以主跨213m钢拱桥为例,采用大型通用有限元软件对钢系梁节段进行了三维数值模拟,计算分析钢拱桥整体顶推施工过程中钢系梁的局部受力情况和板件的局部稳定性能。计算结果表明在整体顶推施工过程中结构受力性能良好,钢系梁腹板和横隔板的最大Mises应力分别为252MPa和243MPa,结构的局部稳定系数在6.14以上。     

大跨波形钢腹板小箱梁顶推施工技术研究

针对传统预应力混凝土箱梁顶推施工速度慢、工期长及跨径受限制等问题,引入波形钢腹板和Φ21.8大直径预应力束,设计了大跨波形钢腹板小箱梁,提出了波形钢腹板箱梁预制组拼顶推和临时钢斜撑相结合的施工方案,实现了大跨度梁桥顶推跨径和顶推速度的突破,其成果可供类似的设计和施工参考。     

上跨铁路站场咽喉区连续钢箱梁设计与施工

呼和浩特市巴彦淖尔路快速路跨越跨呼和浩特西站场咽喉区,共需跨越16股道,为选择合理桥型方案,尽量减少对运营铁路和地面道路的影响,分别对顶推连续钢箱梁、转体斜拉桥方案进行比选,并介绍连续钢箱梁结构设计和顶推施工步骤,建立了有限元模型,对桥梁运营及施工阶段结构受力进行分析。研究结果表明,顶推连续钢箱梁方案经济合理,结构受力满足规范要求,为同类型桥梁设计及施工提供参考。     

PC梁桥顶推施工过程的仿真分析

顶推法是预应力混凝土连续梁桥的一种先进的无支架自架设施工方法,由于其具有不影响通航、缩短工期和降低施工成本等优点而得到推广,但在顶推施工过程中主梁的受力远较采用其他常规的施工方法要复杂,有必要对施工过程进行准确的模拟。本文以广州市内环路的珠江东桥为工程背景,采用了大型通用有限元程序ANSYS建立全桥实体模型,对箱梁桥在顶推施工过程的受力与变形进行仿真计算分析。根据计算分析的结果,对局部应力较大部位,提出通过加强构造措施的建议。最后,提出建立三维模型进行桥梁结构仿真分析的必要性。     

大跨度铁路悬索桥钢桁加劲梁设计

某大跨度铁路桥位于强震山区,采用主跨1060 m的上承式钢桁梁悬索桥,主桁采用华伦式桁架,桁宽30 m、桁高12 m,节间长10 m。结合强震山区铁路悬索桥的受力特点,加劲梁约束体系采用塔梁分离、塔墩固结的半飘浮体系,桥塔处纵向阻尼器与下平联设置在同一平面,桥塔和桥台处均设置相互协调工作的横向支座与横向阻尼器,并设置地震反压结构,在桥台端横梁中央设置局部受压支座,解决了大跨度铁路悬索桥抗强震、大风作用及轨道局部平顺性问题。钢桁梁主要构件采用Q370qD钢,局部构件采用Q500qD钢,主桁杆件和联结系杆件分别采用M30和M24高强度螺栓连接。加劲梁主桁上弦杆采用箱形截面杆件、焊接整体节点,下弦杆主要采用H形截面杆件、拆装式节点;上层通过交叉平联使箱形弦杆与钢桥面组成整体断面共同受力,下层采用H形弦杆与交叉平联组成镂空层,采用斜杆受拉为主的横联,解决了铁路悬索桥钢梁的疲劳问题,同时具有较好的经济性。结合场地及运输条件,加劲梁分区段采用顶推、原位拼装、缆索吊结合的方案施工,解决了山区大跨度悬索桥的施工难题。     

顶推工艺在下承式梁拱组合桥施工中的应用

梁拱组合梁桥造型美观,跨越能力强,为近年城市桥梁中较常见桥型之一,其常规施工方法有:少支架现场拼装法、满堂支架施工法,本桥为1跨62 m下承式简支拱梁组合桥,桥梁斜交角30°,受现场条件限制,采用顶推施工。施工中,设置45 m长钢导梁,10对钢管临时支撑架确保结构的安全性。采用13套步履式顶推设备,将顶推力分散到各支撑架上,既能避免采用大型顶推设备,又能有效纠偏。顶推中通过千斤顶同步顶推,侧向调整液压缸等措施实现纠偏。