基于无应力状态法的钢管混凝土拱桥施工线形和扣索索力计算

为保证主拱圈在规定时间内合龙，采用无应力状态法对拱圈施工过程中的线形进行计算，提出一种基于影响矩阵的索力计算和优化方法，实现扣索的一次张拉即可满足施工和设计要求，并以一座钢管混凝土拱桥为例，应用该方法对主拱圈的安装进行线形和索力控制。合龙后主拱圈的成拱线形和索力实测值与理论值吻合，验证了该方法能够精确控制成拱线形。     

天津永和大桥合龙段拆除后的主梁线形调整

天津永和大桥为5孔一联、主孔跨径260m、双塔双索面、塔墩固结、连续呈漂浮体系的Pc斜拉桥。与中跨合龙段置换相匹配,利用拆除合龙段后形成两半桥的时机,通过调索来改善主梁线形是国内既有PC斜拉桥维修的一个先例。通过对比分析合龙段拆除后状态与原桥竣工状态在桥面线形、索力等结构性能上的差异,并依据中跨合龙段拆除前已然存在的中跨局部下挠量,确立了主梁线形调整的目标和调索幅度,利用平面杆系有限元计算分析拟定并优选了调索方案,提出了主梁线形调整的施工控制原则。施工监测结果表明,所有调索步骤完成后,主梁线形调整最终达到了预期目标,调整后的索力更趋于均匀,调整过程兼顾了主梁混凝土应力、塔位以及劲性骨架轴力的变化,保证了结构的安全．     

青海哇加滩黄河特大桥施工控制

青海哇加滩黄河特大桥为主跨560m的双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥,其主梁采用双悬臂拼装架设,并采用单节段拼装浇筑法施工。为提高主梁架设效率、缩短工期,提出一种优化方案——不增加斜拉索张拉次数的两节段拼装浇筑法。为指导施工,使成桥后内力和线形满足设计要求,采用有限元软件MIDAS Civil建立全桥模型,利用正装迭代法对优化方案进行全过程施工及合龙控制分析。结果表明:施工过程钢梁最大应力212.2 MPa,桥面板最大拉应力1.42MPa,斜拉索最小安全系数2.31,塔柱最大拉应力1.6MPa,均满足规范要求;主梁合龙精度控制在3mm内;成桥后索力偏差最大值6.8%,索力均匀,主桥线形误差均在±56mm内,桥梁线形平顺。     

Y墩连续刚构桥悬臂施工监控关键技术研究

为研究Y墩刚构桥悬臂施工监控关键技术,以主跨148 m的Y墩刚构勇进路大桥为工程背景,从桥梁结构特点、施工方案、预拱度概念、施工监控线形测点方案和合龙施工工艺影响等方面,阐述了施工监控的预拱度概念,提出了有效的线形监控手段,对比分析了不同合龙施工工艺对施工合龙误差的影响。结果表明:施工成桥线形为设计线形与成桥预拱度之和,成桥预拱度计算与施工预拱度存在较大的差异,建议采用梁顶钢筋头测点反算梁底标高,进行线形监控,可有效避开波浪型梁顶面引起的较大误差;合龙施工工艺对合龙误差影响较大,在确定最大悬臂段立模标高前,应先确定最终的合龙施工方案,以准确预测合龙误差,实现顺利合龙。     

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥施工控制关键技术

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥为(140+336+140) m刚性梁柔性拱桥,主梁为三主桁双层板桁组合结构,采用“先梁后拱,主梁双悬臂拼装,拱肋竖向转体”方案进行施工。为确保成桥线形和内力满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,进行施工全过程和成桥分析,基于无应力状态法开展施工控制。钢梁墩顶节间施工时,设置墩旁托架,利用浮吊拼装;对称悬拼期间,为保证纵向稳定性,采用水袋对边跨进行配重,利用扣塔分别张拉2对扣索以改善钢梁受力并调整钢梁线形;采用预降边支点、4号墩钢梁整体预偏,以及扣索索力调整等措施进行钢梁中跨合龙;拱肋竖转后,主要通过扣索完成拱肋合龙调位;拱肋合龙后,从中间向两边张拉吊杆。经实测,该桥钢梁合龙口相对高差在10 mm以内;拱肋合龙口轴向偏差最大2 mm,相对高差最大1 mm;吊杆索力与设计目标索力偏差均在5%内,满足施工控制要求。     

贵黔高速鸭池河特大桥钢桁梁施工关键技术

贵黔高速鸭池河特大桥为主跨800m的钢桁-混凝土混合梁斜拉桥,中跨钢桁梁采用"N"形桁架。受地形、运输和工期等条件限制,该桥采用缆索吊机进行16m长钢桁梁节段整体悬臂拼装。施工中,在边跨增设主动张拉的背索,以抵消缆索吊机对该桥变形的影响;优化接头处高强螺栓施工的时间和顺序,以防止新节段安装时高强螺栓受剪;重视钢桁梁节段现场的预拼装、测量和误差调整工作,以确保16m长节段拼装精度;采用等值张拉法和群锚千斤顶张拉,以实现钢绞线斜拉索的索力均匀性和整体索力控制;优化斜拉索施工索力,以实现合龙口姿态的调整,采用温度自然合龙法,以实现高精度合龙。鸭池河特大桥合龙后主梁线形平顺,施工误差满足规范要求,该桥已于2016年7月建成通车。     

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.     

中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装施工控制

广安官盛渠江大桥主桥为主跨320m的中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,劲性骨架采用斜拉扣挂法施工,施工过程中扣索一次张拉到位。针对正装分析法和倒退分析法2种索力计算方法的局限性,为了精确计算扣索索力及节段安装预抬标高,使成拱线形接近理论线形,提出以成拱线形为控制目标的优化索力调整方法,利用MIDAS Civil 2015建立吊装阶段的全桥有限元模型,考虑切线位移对之后施工阶段的影响,以线形控制为主、索力控制为辅,分析该桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力,并与实测值对比。结果表明:大桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力的实测值与理论值符合度非常高,主拱线形及结构应力满足设计及规范要求。说明该优化索力调整方法是可行有效的。     

重庆粉房湾长江大桥施工监控计算

为了对重庆粉房湾长江大桥进行施工监控,使该桥成桥线形及内力达到设计要求,采用MIDAS Civil有限元软件对该桥结构进行三维建模分析,计算施工过程中结构的内力及变形,并确定斜拉索的初张拉力及成桥索力.计算结果表明:施工过程中结构线形及内力均满足规范要求,成桥状态满足设计要求;短悬臂状态下以索力控制为主,长悬臂及合龙后以线形为主要控制因素;双悬臂施工时严禁单侧起吊主梁.     

宁波三官堂大桥桁架制造线形确定方法研究

对连续钢桁架桥分别采用两种施工方法的结构成桥受力状态进行了理论推导,并对其桁架制造线形的确定方法进行了研究。分析表明,分别采用中跨设置临时墩和边支点顶升两种施工方法的连续钢桁架桥可达到相同的成桥受力状态,除合龙段外的桁架制造线形一致,而合龙段的制造线形应根据不同的施工方法进行调整。     

酉水大桥斜高墩大跨径连续梁的线形控制

酉水大桥是一座主跨为（80＋145 ＋80）m的三跨预应力混凝土变截面连续梁桥,并将主墩做成与水流一致（与路线方向成约65°）的斜高墩以满足行洪要求,主梁0号块采用托架现浇,边跨直线段采用贝雷片吊架现浇,其余1～18号块均采用挂篮悬臂浇筑,主梁的线形控制较为关键,结合该桥主梁线形控制的施工实际,介绍了主梁的施工方案、线形控制的目的和要点、线形控制计算分析方法.重点阐述了箱梁立模高程的计算过程和箱梁高程测控的布点和监控方法,为今后同类施工提供参考.     

公和斜拉桥的合拢技术

一般情况下，斜拉桥的合拢指的是梁与梁之间的合拢，即在主梁上预留一定长度的合拢段。公和斜拉桥根据该桥的施工特点，采用一种新颖的合拢方案，即在滑动模架上连续施工主梁，直到两边的主梁与边墩合拢。这种新方法的应用成功，为斜拉桥的施工方法及合拢方式的创新提供了宝贵的实践经验。     

刚性索悬索桥主缆张拉施工控制方法

为掌握刚性索悬索桥施工过程中桥梁真实的应力和线形状态,针对刚性索悬索桥的主缆在塔上张拉,其索力形成机理为主动受力的特点,研究计入主缆外包钢套筒、吊杆外包钢套筒作用的主缆张拉有限元法,并采用该方法对无应力索长控制法、张拉力控制法、塔顶有效索力控制法和跨中有效索力控制法4种主缆张拉控制应力方法确定的成桥状态进行比较。结果表明:无应力索长法与张拉力控制法的索力差距十分微小、主缆的存余有效索力与常规悬索桥模型的较为接近、成桥状态的变形最小,较利于结合构件安装线形的调整控制成桥线形。经有限元模拟和张拉控制应力修正,对某刚性索悬索桥进行了施工控制,结果表明实桥测试数据与理论计算符合良好。     

兴国县凤凰大桥设计浅析

兴国县凤凰大桥主桥采用30 m+50 m+30 m变截面预应力混凝土梁拱组合结构,主墩墩高6.5 m,墩身采用实体薄壁矩形墩,两侧设拱脚支腿与主梁刚接。通过对该桥梁拱结合段主梁进行受力计算分析,分析该类桥型结构受力不合理的原因,并提出拱顶梁段底缘钢束配置优化方案,为今后设计同类型提供参考。     

贵溪大桥独斜塔无背索斜拉桥塔梁同步施工技术

贵溪大桥是采用独斜塔无背索结构的大跨径斜拉桥,施工采用了塔梁同步施工技术,将主梁悬拼与倾斜索塔施工结合起来,塔、梁、索一直处于动态三角平衡状态。控制施工各阶段应力、线形、索力,修正各种施工误差,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。     

云阳长江公路大桥施工控制

结合云阳长江公路大桥的施工监控实践,简述了该桥施工控制结构分析方法、施工控制体系和施工控制正装计算各标准梁段4个施工工况的划分。详细论述了主梁悬臂施工立模标高的确定方法,并给出了主梁悬臂施工立模标高的计算公式,同时阐述了受温度、结构体系转换、施工荷载、混凝土在施工阶段的收缩徐变以及挂篮的非力学因素变形等因素影响后的主梁施工梁段立模标高修正值的确定方法。简述了该桥索力测试与索力调整方法、截面混凝土应力测量方法。施工控制结果表明:成桥后主梁线形平顺,索力与主梁内力控制在了允许的范围内。     

绥芬河斜拉桥塔梁同步施工控制技术的研究

塔梁同步施工技术不拘泥过去先主塔后主梁的施工方法,采用塔梁同时施工,在多座斜拉桥中得到了验证。该文以绥芬河斜拉桥为例,对采用同步施工技术桥梁的成桥线形内力合理性以及经济效益合理性进行了分析;指出在斜拉索张拉过程中,由于主塔尚未完全施工完毕,塔根处的压应力储备较少,为确保施工过程中主塔的安全,在施工控制时必须对主塔两侧的斜拉索索力引起格外注意,保证主塔两侧索力基本一致。     

不同边跨合龙方式对连续刚构桥结构的影响分析

针对某3跨连续刚构梁桥边跨合龙位置桥墩较高、现浇段较长而搭设托架不安全的施工条件,该大桥东岸边跨拟采用导梁法进行施工合龙。为验证该方案是否合理,根据力学方法和有限元原理,采用Midas/Civil软件建立了该桥的有限元模型,仿真模拟了实际施工过程并进行数值分析,并对两岸边中跨的内力与位移进行了对比分析,以验证采用导梁方案合龙施工的合理性。研究表明:1)边跨合龙方式的不同对桥梁结构受力影响较大,特别是边跨部分;2)使用导梁法施工的一岸,施工过程和成桥后桥面平顺性均不如使用托架法施工的一岸,产生的附加应力相对托架合龙稍大,但影响程度可接受,满足设计规范要求,并且节约了施工经费和缩短了施工周期。     

南浦大桥内力调整施工监控技术研究

该文结合南浦大桥内力调整工程,探讨了斜拉桥通过局部索力调整以消除基础均匀沉降产生的附加内力的施工监控技术,在施工全过程实现了对索力、主梁应力和主梁挠度等三个主要技术指标的实时控制。通过频率法、伸长量,以及油压表等三种手段确保斜拉索索力调整量符合设计要求,主梁应力和挠度的监测结果显示不均匀沉降对主梁的附加弯矩得到了有效释放,达到了改善结构受力的预期目的。     

大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工扣索力优化计算分析

为有效控制钢筋混凝土拱圈在悬臂浇筑过程中出现过大的拉应力,文中以某大跨悬浇钢筋混凝土拱桥为依托,提出一种扣索力优化计算方法。首先,基于“未知荷载系数法”获取拱圈最大悬臂状态扣索力初值;然后,开展正装分析并提取施工过程的索力、应力以及位移影响矩阵,基于优化原理并利用MATLAB软件对扣索力开展进一步优化。最后,分别基于影响线原理和无应力状态法原理确定拱圈合龙前扣索力最优拆除顺序和扣索补张拉值,确保拱圈受力合理、松索成拱后拱圈线形光滑圆顺。算例结果表明,扣索初拉力值较为均匀,所有索力值安全系数均大于2.5;拱圈松索成拱线形合理,未出现“马鞍形”;拱圈施工过程中截面拉应力均小于1.8 MPa,满足设计要求。