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。     

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。     

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。     

顶推法架设佛山平胜桥钢加劲梁关键技术

该文介绍了佛山平胜桥主跨钢箱梁顶推施工技术,重点阐述适应顶推需要的钢箱梁的构造设计、施工过程模拟、局部应力和稳定性空间分析,新型顶推滑道设计、计算,为类似桥梁建设积累了宝贵经验。     

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。     

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。     

跨越多层立交大跨径、宽截面钢箱梁整体式顶推施工技术

武汉二环线武昌接线梅家山立交主线高架桥第四联为(36.95+62+36.95)m钢箱梁桥,钢箱梁总重达1 800t,标准段桥面宽26.04m。为确保现有交通不被中断,采用节段拼装、整体顶推的方式完成该联钢箱梁的安装。沿顺桥向设置7处临时墩,临时墩采用钢管立柱通过联结系形成整体受力,尽量利用桥墩承台做其基础;钢管立柱顶部设置滑道梁和抄垫支座,滑道梁采用钢箱梁结构,钢箱梁与滑道梁之间设置聚四氟乙烯滑板,以减小顶推摩擦力;导梁设计全长约35m,采取变截面分段设计;横向限位装置安装在墩顶的凹槽上;选用2套自动连续顶推系统进行顶推施工,1套连续千斤顶最大顶推力为500kN,正常顶推速度约10m/h。     

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.     

钢箱梁顶推法施工临时墩优化布置及安全控制研究

为了保证钢箱梁顶推法施工过程中的安全,以武汉市九龙大桥主桥顶推法施工过程为工程背景,研究钢箱梁顶推过程中临时墩的优化布置以及施工过程中的安全控制问题。根据理论推导,得出顶推过程中临时墩位置最优范围。采用自适应法的控制原理,借用MIDAS/Civil建立顶推施工过程有限元模型,提出顶推法施工过程中安全控制的措施。通过对顶推过程中的位移和应力进行监控测量,得出测试数据,并与理论值进行对比分析,从而指导钢箱梁顶推施工过程中的安全控制。研究结果表明,临时墩布置最优范围能够减小顶推过程对钢箱梁以及临时墩受力的不利影响,采用的安全控制技术能够有效地指导工程施工,方法是可行的。     

大跨轨道钢箱叠合梁桥顶推施工控制方法

为了寻求确保大跨度钢箱叠合梁桥顶推施工中线形和内力可控、成桥后满足设计要求的顶推施工控制方法,以大跨轨道钢箱叠合梁桥——重庆南纪门长江轨道专用桥北岸引桥为工程背景,采用MIDAS Civil软件建立空间有限元模型,结合无应力状态法理论,基于推导的数学公式,获取各钢箱梁节段控制点安装高程理论值,指导钢箱梁节段定位、安装,并给出误差计算公式,进行大桥顶推后钢箱梁线形评价;采用应力增量评价方法,进行大桥顶推后钢箱梁应力评价。结果表明:大桥线形、应力监测结果与理论值吻合较好;所提出的方法可指导钢箱梁精确定位安装,确保顶推施工过程中受力安全、线形可控,适用于类似工程顶推施工控制。     

宽幅钢箱梁大跨高位顶推施工关键技术

桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m双塔三跨自锚式悬索桥,主梁为宽幅钢箱梁(梁宽39m)。钢箱梁采用单向多点同步顶推(拖拉)施工,临时墩最大跨度82m、自由高度69m,钢箱梁顶推距离685.75m。针对临时墩跨度大、自由高度高的难点,采取临时墩群桩变刚度转换,临时墩滑道设置向后初始偏心,临时墩间设置预张拉索,拼装平台长短滑道结合设计等方式,提高施工结构承载力。针对钢箱梁远距离顶推线形和梁轴线控制需求,合理设置钢箱梁节段拼装、顶推以及合龙全过程的三向调整装置。研发低摩擦系数摩擦副、优化连续顶推(拖拉)控制系统及顶推设备同步控制精度,将顶推不平衡水平力控制在竖向力的5%以下。钢箱梁按顶推流程施工,南北两合龙口依次实现精确合龙。     

基于AHP和FCE的桥梁无辅助墩顶推施工安全风险评估

大跨钢箱梁无辅助墩顶推施工因其单跨顶推跨径大、结构受力复杂等特点,在施工过程中面临的风险问题更为突出。文中以四川某大跨钢箱梁无辅助墩顶推施工桥梁工程为工程依托,建立钢箱梁顶推施工风险评估模型,通过层次分析法和模糊综合评价法,针对大跨钢箱梁无辅助墩顶推施工的特点,对其风险进行层次权重值计算和综合评价。结果表明,钢箱梁顶推施工风险等级为中风险,其中关键风险源为梁体倾覆、环境、顶推设备及施工人员等。     

考虑滑道脱空的多滑道PC箱梁顶推过程中受力性能研究

通过建立某顶推连续PC箱梁ANSYS参数化模型,分析顶推过程中滑道脱空工况下支反力及主梁受力变化规律。计算结果表明:滑道脱空对支反力影响较大,多滑道同时脱空可引起相邻滑道支力剧烈增大;在脱空状态下,主梁顶板压应力降低,底板压应力增大,节段变形基本呈横向分布,多滑道脱空时节段变形影响大于单滑道脱空。     

长跨变坡连续钢箱梁顶推受力特性分析

依托荆山河特大桥工程，针对钢梁顶推施工中的结构受力及变形展开研究。应用数值模拟的手段，模拟顶推施工过程，分析该过程中各个节段模型的受力状态，重点分析钢箱梁在垫块、横向偏移、局部支撑等多参数影响下的局部受力性能，建立多尺度三维有限元模型，参数化分析钢箱梁结构的力学状态以及稳定性能，确定合理参数范围，明确横向纠偏阈值，控制纠偏频率，确保结构在成桥前后的安全可靠。     

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。     

连续刚构桥四点合龙顶推下箱梁局部受力分析

大跨连续刚构桥合龙阶段往往采用顶推技术减少或消除运营中墩顶的纵向偏位,但较大的顶推力可能引发混凝土箱梁局部开裂。针对这一问题,提出四点同步合龙顶推方法,并以西北某特大连续刚构桥为工程背景,通过有限元分析传统两点顶推和所提四点顶推方式下箱梁截面局部受力和变形规律,并分析钢垫板位置、高度及加载方式对箱梁局部受力的影响。分析结果表明,在5 000 kN顶推力作用下传统两点顶推将使箱梁局部主拉应力高达4.78 MPa,而四点顶推方式应力分布更均匀,满足顶推过程中箱梁局部受力要求,且可通过钢垫板位置、高度及加载方式优化进一步减少箱梁局部受力,为同类工程合龙顶推提供可借鉴的施工新方法。     

某大跨度钢箱连续梁桥整体吊装仿真分析

大跨度钢箱梁以其自重轻、承载能力大,且吊装施工方便等优点,能够明显减少涉水施工措施、降低工程造价,被越来越多的现代跨海桥梁工程所采用。但由于其纵横向加劲肋交错布置且顶底板处局部刚度不足,在吊点处容易出现应力集中现象,导致吊点处应力增大,关系到全桥的施工安全。因此对于大跨度钢箱梁施工阶段整体吊装仿真分析十分必要,通过合理的有限元计算结果改善结构构造和吊点位置进而指导整个施工过程,降低施工风险。以某跨海大跨度钢箱连续梁为研究对象,通过有限元计算模拟了整个吊装过程中钢箱梁和连接牛腿的受力性能。仿真计算结果表明:吊点的横向位置放在实腹式横隔板与中腹板的交接处是最佳位置,此时箱梁各板件应力得到明显改善;通过计算整个施工阶段吊装过程中钢箱梁和连接牛腿的受力性能能够满足施工需要,且具有较大的安全储备。     

武汉沙湖南环路跨楚河桥钢箱梁分节段顶推安装技术

武汉沙湖南环路跨楚河桥为(22+26+22)m三跨连续钢箱梁桥,桥宽33 m,全桥钢箱梁总重1 447 535kg。结合该桥实际情况,对支架法安装、悬臂顶推安装和分节段顶推安装方案进行比选,确定该桥钢箱梁采用分节段顶推法安装。该桥钢箱梁沿纵向分7个顶推节段,为便于运输每个节段沿横向分6个分节段。顶推施工时,首先在桥的一端设置节段组拼场进行节段拼装,单个节段组拼完成后利用下滑道将拼装好的节段逐一顶推就位,然后进行节段总拼装、焊接等直至完成全桥钢箱梁安装。实践表明,该桥采用分节段顶推法安装钢箱梁,加快了施工进度、提高了工程质量以及吊装安全性。     

大跨高墩钢箱梁多点同步顶推技术

武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥为(160+406+160)m三跨自锚式悬索桥,钢箱梁架设采用多点连续同步顶推技术.该桥钢箱梁顶推距离为726 m,顶推总重量为16 109 t,支墩最大跨度82 m,钢梁底距地面50m,顶推施工难度大.通过合理布置临时墩和水平索,精心设计钢导梁和滑道,采用先进的多点同步控制系统,保证了钢梁顶推顺利进行,顶推过程中顶推摩擦系数、顶推同步性、钢梁线形、临时墩墩顶位移均满足施工需要.     

钢箱梁步履式多点连续顶推施工关键技术及设计要点探讨

结合工程实例,探讨钢箱梁步履式多点连续顶推施工过程中顶推线形、导梁线形和支撑墩标高等关键技术,并结合顶推施工过程中结构的受力特点,提出钢箱梁设计要点。