大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态钢管应力优化研究

为了优化大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态主拱受力性能,提出了后拆扣索的新思路:在主拱圈合龙完成后对钢管采取继续保留扣索的措施,混凝土灌注完成达到强度后,再拆除扣索,钢管与混凝土共同承担后续荷载。采用有限元方法按以上思路对贵州大小井特大桥进行了分析研究。结果表明:如果混凝土灌注完成达到强度后再拆除扣索,与原方案相比,在成桥状态下拱肋上下弦钢管与管内混凝土的受力均得到改善,钢管应力值有所降低,管内混凝土应力值略有增加;在管内混凝土灌注前后扣索的索力值变化不大,扣索拉力值在允许范围内。因此通过该方法能够在一定程度上提高大跨度钢管混凝土拱桥拱肋截面的组合效率,改善主拱的受力性能。     

大跨度钢筋砼拱桥扣索索力计算分析

大跨径混凝土箱型拱桥采用缆索吊装施工时通常采用分段吊装的方法,拱桥整体结构的形成要通过一系列结构体系的变化。大跨度钢筋混凝土拱桥缆索吊装施工时,扣索索力的大小直接影响到拱桥最终的受力状态和成桥线形,因此,索力大小的计算已成为拱肋安装的重要内容。以某大桥为工程背景,采用大型桥梁结构有限元软件Midas/civil建立空间有限元模型,并进行正装计算分析,针对某大桥拱肋吊装过程中扣索索力、应力的控制,计算各个阶段的索力,内力以及拱肋的强度,并将计算值与设计值、实测值进行对比。结果表明实测值与计算值相差不大,误差在容许范围内。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工控制

大跨度钢管混凝土拱桥缆索吊装施工一般均采用两岸对称悬拼至跨中合龙的斜拉扣挂法,结构的刚度分阶段逐渐组合而成,为了保证成桥后的线性符合设计期望、结构本身处于最优的受力状态,对其施工过程的精确控制成为了实现设计成桥目标的关键。对于采用缆索吊装法施工的钢管混凝土拱桥,桁架拱肋的线性控制是施工的关键控制点。以青海苏龙珠黄河特大桥拱肋吊装施工过程控制为例,介绍大跨度钢管混凝土拱桥拱肋缆索吊装的施工控制技术。     

定长扣索法安装拱桁架节段控制索力计算

钢管混凝土拱桥拱桁架节段安装常采用无支架缆索吊装斜拉扣挂法,计算的扣索控制索力值关系到节段标高控制和扣索数的确定,本文在总结现有斜拉扣挂法施工的基础上,提出定长扣索施工法,大大缩短了拱桁架节段安装过程,其关键在于控制索力的计算.     

定长扣索法安装拱桁架节段控制索力计算

钢管混凝土拱桥拱桁架节段安装常采用无支架缆索吊装斜拉扣挂法，计算的扣索控制索力值关系到节段标高控制和扣索数的确定，本文在总结现有斜拉扣挂法施工的基础上，提出定长扣索施工法，大大缩短了拱桁架节段安装过程，其关键在于控制索力的计算。     

500 m级钢管拱桥成拱计算与控制方法

在大跨径的钢管混凝土拱桥中，钢管拱肋的斜拉扣挂成拱过程面临计算困难、大悬臂结构频繁调整、成拱状态偏离等难题。在成拱的理论计算方面，引入了基于无应力参数精确控制的成拱控制方法，明确了大跨径钢管拱斜拉扣挂施工过程控制目标。基于该控制方法，构建了钢管拱桥的成拱计算理论方法。该计算理论首次给出了钢管拱肋合龙前后的力学状态联系方程，建立了成拱后拱肋线形误差与施工过程索力的数学关系，构建了同时考虑施工全过程约束条件与成拱后线形偏差的一次调索优化模型。该一次调索优化模型可在任意给定的成拱线形误差范围和施工过程中的塔偏、封铰、合龙等耦合约束条件下，求解最优的扣背索一次张拉索力。在成拱施工控制方面，首次提出采用三维扫描技术进行大型钢管拱肋的无应力参数精确控制与检测方法，给出了详细的封铰控制、拱肋节段无应力参数控制和合龙控制的具体实施方法。在跨径为507 m的合江长江公路大桥的建设全过程,采用了所提出成拱计算理论与控制方法。实践表明:所提出的成拱计算理论具有控制目标少、计算目标明确、索力分布与张拉最优的优点；所提出的控制方法确保了钢管拱肋制造与安装无应力尺寸的精度，极大地减少了施工过程中拱肋线形误差调整次数。大桥拱肋成拱后实测结果表明，拱肋线形与应力状态与一次落架状态吻合良好。     

南广铁路西江特大桥钢箱拱肋吊装施工过程仿真分析

为研究南广铁路西江特大桥主桥拱肋吊装过程中结构受力状态,指导拱肋吊装施工,对拱肋吊装施工过程进行仿真分析。该桥主桥为主跨450m的钢箱提篮拱桥,拱肋采用斜拉扣挂悬拼法施工,利用MIDAS软件建立整个拱肋有限元计算模型,采用"合理位移内力法"确定扣锚索初拉索力,对不同拆除过程中结构内力及位移变化的过程进行计算并确定拆除顺序,根据确定的扣锚索初拉索力以及拆索顺序计算出整个吊装过程的主体结构及临时设施的内力及位移。计算及实践结果表明:拱肋悬臂拼装过程中扣塔塔偏和应力以及主拱内力均满足规范要求;从跨中对称向拱脚方向拆除扣锚索的顺序为最优顺序,拆除过程中结构内力及位移变化过程平缓,无突变现象。实践表明,仿真分析结果顺利地指导了现场施工,大桥钢箱拱肋高精度合龙,吊装过程中结构施工处于安全状态。     

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。     

大跨径拱桥拱肋吊装过程索力仿真分析

大跨径拱桥的拱肋吊装是一个复杂的过程,为了保证施工过程中的安全、最终的成桥线形和受力状态满足设计和验收规范要求,需要对拱肋吊装全过程实施施工仿真控制.该文以南里渡大桥为例,采用MIDAS/Civil桥梁专业软件编制了仿真程序,建立了基于未知荷载系数的定长扣索法优化计算扣索索力的空间模型.计算结果表明该法既能得到满意的线形,且相对于其他方法能更好地模拟实际情况,计算出更接近实测的数据,又能大大简化施工工艺,缩短施工时间,减少施工风险.     

基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制研究

为解决系杆拱桥在钢拱肋和钢梁拼装过程中线形的确定和控制等问题，通过基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制方法，利用系杆拱桥构件单元的无应力长度和无应力曲率，建立了拱桥施工中间过程与最终成桥状态之间的联系，避免了系杆拱桥成桥后繁琐的调索步骤，并以某在建系杆拱桥为例，采用MIDAS Civil有限元软件建立全桥数值模型，对该桥施工过程进行模拟。结果表明：基于无应力状态法的系杆拱桥线形及索力控制方法计算准确，可行性好，实测拱肋、钢主梁线形偏差以及吊杆索力偏差均满足规范要求，同时可节省工期。