三肋拱桥主拱悬拼安装节段预抬量的确定

拱桥悬拼过程中各节段预抬量控制是施工的关键,直接影响大桥合龙时的拱轴线形.大宁河大桥是国内首座特大跨三肋钢桁拱桥,主跨400 m,主拱安装采用无支架缆索吊装法.三肋拱安装过程中,后安装拱肋节段高程将受到已安装拱肋节段的影响,与整体安装计算的预抬量有较大差异,因此必须计算出各拱片节段安装时的预抬量.该文首先采用有限元法计算整体安装时的节段预抬量,然后以整体安装位移为目标函数,基于最优化理论,运用ANSYS的一阶优化分析法进行迭代优化,计算出各拱片节段安装时的初始预抬量值.从施工实践看效果良好.     

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.     

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。     

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。     

大跨度三肋钢桁拱分肋安装吊装索力计算

采用斜拉扣挂施工方法对三肋钢桁拱进行散件安装时,对拱肋安装标高和索力精度要求较高,用优化法迭代计算耗时较长甚至会迭代不收敛.针对这一问题,以在建的大宁河特大桥为例,在"整节段安装"优化计算的基础上采用分步插值迭代方法成功地解决了零阶优化迭代收敛困难的问题,不仅缩减了计算时间,而且提高了计算精度.     

大跨度钢箱桁架拱桥拱肋架设施工技术

湖北香溪长江公路大桥为主跨519m(计算跨径)全推力中承式无铰钢桁架拱桥,主拱采用"缆索吊机+斜拉扣挂法"悬臂拼装架设。主拱肋分成桁片节段,在工厂加工制造预拼,船运至桥位处,进行缆索吊机吊装施工;拱脚段采用支架对预埋件进行定位,吊装至设计位置;再进行拱肋整体桁片节段吊装,拱肋整体桁片前4个节段安装完毕,封铰后,进行第一次体系转换,进行剩余节段的安装;合龙前,北岸最后一个节段(NS11)采用"倒栽葱"方式通过间隙;合龙段采用"配切+温度变化"来实现精确合龙;主拱合龙后,拆除扣锚索,完成第二次体系转换。     

大宁河大桥主拱安装施工技术

文章结合大宁河大桥桥位地形和三片主拱肋的构造特点,较为详细地介绍了施工缆吊系统的设计。针对大桥的施工特点,克服扣索张拉引起的拱肋节段间的高程差,提出了基于扣索一次张拉法,应用ANSYS零阶优化法,先计算出节段整体安装目标值,再利用前进迭代方法计算出各安装节段的扣索力和预抬值的控制思路,优化了拱肋吊装中的扣索力和预抬量,有效地指导了吊装施工。施工结果表明:主拱合龙实现了高精度控制目标,且比预计工期提前了51天。     

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。     

钢筋混凝土箱形拱桥施工控制

为使拱桥达到理想的成桥状态,结合岭兜特大桥工程,对采用预制拱肋、缆索吊装施工的钢筋混凝土箱形拱桥,利用结构有限元分析,根据倒装-正装计算法对施工过程中结构的受力特性和变形进行预测,施工控制中对主拱的应力、线形、扣索的索力等进行监测.结果表明:在拱肋吊装过程中拱轴线变化与计算一致,拱肋合龙后各控制点的实测高程与控制高程之差、轴线偏位均满足相关规范要求;主拱圈典型截面上的实测应力值与计算应力值接近;扣索实测索力与计算索力基本吻合,岭兜特大桥达到了理想的成桥状态.     

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。     

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。     

沪苏通长江公铁大桥大跨柔性拱拼装与竖转过程分析

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥为主跨336 m的钢桁梁柔性拱桥,拱肋在钢桁梁上组拼成半拱,利用扣塔竖向转体,单边拱竖转重量约1 400 t。为选择合适的拱肋拼装和竖转施工控制措施及参数,采用MIDAS Civil软件建立有限元模型,计算3种不同拱肋拼装施工控制措施下钢桁梁的应力和变形,并分析拱肋竖转过程中拱肋受力、整体稳定性及参数敏感性。结果表明:通过边跨压重、单边拱提前预张扣索50%索力,可有效降低钢桁梁应力峰值和下挠量,确定为拱肋拼装施工控制措施;按计算的背索和牵引索试转索力和转体到位索力进行拱肋竖转,结构受力满足要求;拱肋转体的低阶稳定系数大于4,拱肋转体到位整体稳定性满足要求;按转体过程同层牵引索相对索力偏差不超过10%、背索与设计索力偏差小于10%、转铰同轴度偏差小于10 mm进行施工控制,拱肋合龙控制结果满足要求。     

西宁河大桥拱肋安装施工方案分析

西宁河大桥主桥桥型方案为150m钢筋混凝土箱板拱桥。建立有限元模型对该桥主拱节段悬拼施工过程和1次成拱的成拱状态进行计算分析,模型拱肋成拱安装过程中,节段与节段、拱座之间的连接采用刚接,通过调整扣索达到合龙状态。计算结果表明,其最后成拱状态内力和变形状态与1次成拱的完全一样,成拱安装施工过程受力明确、结构安全,故该成拱安装施工方案是可行的。     

提升式摇臂安装钢管混凝土塔架施工新技术

泸渝高速公路合江长江一桥为主跨530 m的钢管混凝土拱桥,是目前世界上最大跨径的钢管混凝土拱桥.钢管拱肋采用“斜拉扣挂”悬臂拼装施工,其中斜拉扣挂体系中的扣塔为钢管混凝土塔架,最大高度为148,51 m.介绍了一种塔架整体节段安装的新方法——提升式摇臂组塔技术,对“提升式摇臂塔架安装系统”的技术原理、结构组成以及应用情况等进行了详细介绍.     

钢管混凝土拱桥吊装过程的最优化计算分析

以在建的主跨460 m的中承式钢管混凝土拱桥———巫峡长江大桥为例,在综合考虑拉索的垂度效应与结构几何非线性影响的基础上,采用一阶最优化计算方法来确定拱桥的合理施工状态。以成桥后拱肋的线形为目标函数,施工中拱肋节段的预转折角为设计变量,利用施工优化的原理,直接建立施工期结构状态可测变量与成桥状态目标函数之间的关系。通过对目标函数的最优化处理,求出各施工阶段的扣索索力和拱肋吊装高度,模拟了钢管拱肋的拼装过程。计算结果表明:将最优化计算理论引入拱桥的施工过程计算中是可行的,结果也是合理的。     

某钢管混凝土拱桥斜拉扣挂系统拆扣方案研究

针对某大跨径钢管混凝土(简称CFST)拱桥的斜拉扣挂系统扣索多、部分扣索角度小,调索可操作性差的实际情况,将扣索一次张拉到位、通过预拱度实现线形控制的迭代优化算法应用于拱肋吊装的线形控制和索力计算.为克服这种方法难以调整主拱肋内力和预抬高量可能偏大的缺陷,并注意到合龙前后拆除扣索的时间、顺序和方法的差异会对拱肋的线形、内力产生影响,提出修正拆扣方案,将部分扣索调整到合龙之前拆除,并对几种可行方案进行了分析和优化比选,确定了一个最佳的,更利于施工控制的方案.     

南宁大桥非对称外倾式钢箱拱制造技术

南宁大桥主桥为300 m跨径的曲线梁非对称外倾拱桥。拱肋由钢箱拱节段与混凝土拱肋组成,根据钢拱肋的结构特点,全桥采用三维放样技术进行整体精确放样,其制造分为单元件制造、节段匹配制造、节段预拼装及工地连接4个工艺阶段。单元件采用整体大板块工艺,拱肋节段采用总成与预拼一体化制造,倒角构造部位的面板及其上面的加劲肋直接在拱肋总成时散装。该桥采用大节段合龙。     

南宁市永和大桥主桥拱肋的施工技术浅析

钢管混凝土拱桥拱肋的施工方法有多种,文章以主跨计算跨径为346.49m的钢管混凝土拱桥——南宁市永和大桥主桥拱肋的施工过程为例,介绍该桥钢管混凝土桁式肋拱桥拱肋钢结构的制作与安装、钢管内混凝土灌注等关键的工序过程。可供其他大跨径钢管混凝土拱桥拱肋施工参考。     

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。     

大跨径CFST拱桥拱肋安装线形影响因素分析与控制

以主跨336m、拱肋安装段数96节段的中承式CFST拱桥(马滩红水河特大桥)为工程背景,分析了大跨径CFST拱桥拱肋安装线形的影响因素,用数理统计方法归纳了关键问题,并结合实践提出了控制措施与方法,可供同类型大跨径桥梁施工借鉴。