拱桥吊杆更换施工控制关键技术研究

以某一中承式钢管混凝土系杆拱桥的吊杆更换为例,介绍了吊杆更换的施工工艺,提出了相应的施工控制思路;从施工前期有限元分析、施工分级控制、施工控制指标确定等方面明确了拱桥吊杆更换中的关键技术.结果 表明,通过有效的施工控制及施工监测体系,不仅确保了施工过程中桥梁结构的安全,而且更换过程中和更换完成之后的吊杆力、结构线形、结构应力都满足设计及施工监控的预期目标.所提出的施工控制思路对类似拱桥的吊杆更换具有一定的借鉴意义.     

钢管混凝土拱桥吊杆更换施工监控研究

索结构的损伤、断裂、更换以及由此造成的安全问题尤为突出。吊杆是中、下承式拱桥的主要受力与传力结构,在运营期一般要对其进行更换。为确保结构安全,一般应对吊杆更换时的张力、主体结构变形等进行监控。本文以一座钢管混凝土拱桥吊杆更换为例,通过仿真计算与现场监测相结合的方式,分别对吊杆更换的整个施工过程进行模拟与监控,确保吊杆更换后主拱结构的内力分布、拱轴线形、桥面线形等与更换前的状态基本一致,可为其它类似工程提供一定的参考。     

刚性系杆拱桥吊杆更换的施工监控技术研究

以上海浦东新区申江路赵家沟桥为例,介绍了刚性系杆拱桥更换吊杆的施工工艺,提出了刚性系杆拱桥更换吊杆的施工监控思路,从施工过程仿真计算、监控技术指标确定、吊杆更换的分级控制和吊杆计算长度的确定方面明确了监控过程中实施的技术要点。监控的结果表明:赵家沟桥主桥在更换吊杆前后,桥面标高、拱肋标高和吊杆索力各项指标的变化值均满足设计要求。对上海地区类似拱桥的吊杆更换具有一定的借鉴意义。     

高速铁路大跨钢管混凝土提篮式拱桥施工监控

为确保高速铁路大跨度混凝土提篮式拱桥的线形、应力及内力满足要求,以京沪高铁跨沪宁高速公路128m下承式尼尔森体系钢管混凝土提篮式系杆拱桥为例,根据有限元分析理论,采用大型空间有限元分析软件MIDAS Civil建立空间模型进行理论分析,对系梁、拱肋、吊杆进行线形、应力及索力监控.结果显示,系梁在前期施工期间沉降量较小,拆除拱肋临时支架以后的施工阶段中拱肋沉降量与理论计算值较接近,对整体线形影响不大;系梁和拱肋各应力测试截面实测应力变化趋势与理论值吻合良好,处于安全范围;吊杆实测索力与目标索力相对差值在±5％以内,满足设计要求.     

刚性系杆拱桥更换吊杆的施工监控

琼州大桥主桥为(88+98+108+98+88)m下承式钢管混凝土系杆拱桥,该桥5跨为互相独立的无推力外部静定体系,拱肋均为钢管混凝土哑铃形断面,共118根吊杆,下锚头部位锈蚀程度严重的8根吊杆采用临时兜吊系统进行更换施工。为保证吊杆更换施工中结构受力合理及安全,采用吊杆内力和桥面标高双控制原则,对吊杆更换过程进行施工监控。利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型模拟吊杆更换施工,对吊杆拉力及桥面标高进行分析。结果表明:更换吊杆后桥面各项指标均在控制范围以内,且满足桥梁设计规范要求。     

钢管混凝土拱桥吊杆索力测试与有限元分析

桂林石家渡漓江大桥是一座中承式钢管混凝土拱桥,文中采用环境随机振动法对该桥成桥恒载下的吊杆索力进行测定,并运用索力分析理论和有限元法计算吊杆索力,通过比较分析,结果表明该桥的吊杆索力满足设计要求。在建模分析及吊杆索力计算时就如何考虑锚固形式、计算长度和刚度的影响进行了介绍,具有一定的借鉴意义。     

基于正装迭代法的系杆拱吊杆张拉索力计算研究分析

为了研究正装迭代法在索力计算中的应用,文中以某大桥(钢管混凝土系杆拱桥)的施工监控为工程背景,应用大型通用有限元软件Midas/Civil建立有限元模型对该桥进行施工阶段分析计算。采用正装迭代法对该桥施工阶段4次吊杆张拉的张拉控制力进行计算,用该结果指导施工,得出实测索力,将实测值与理论值进行对比分析。研究正装迭代法在钢管混凝土系杆拱桥索力计算中的应用。     

中承式钢管混凝土拱桥新增吊杆法加固技术研究

吊杆是中承式钢管混凝土拱桥重要的组成部分和受力构件,其可靠程度直接影响结构的使用性和安全性。由于在运营过程中长期受到自然条件和人为因素的影响,拱桥吊杆出现了不同程度的损伤,使其加固工作备受关注。针对更换吊杆法普遍存在的破坏结构局部受力的问题,介绍了一种主动加固吊杆的方法——新增吊杆法。并以玉带桥吊杆加固为工程背景,介绍了新增吊杆的布置及构造,对全桥进行三维数值仿真分析,比较了吊杆加固前后拱肋内力、吊杆内力和拱桥稳定性的变化情况,并通过施工过程控制对新增吊杆内力和桥面线形进行监控。结果表明:新增吊杆法可大幅减小既有吊杆的应力水平,但对拱肋受力和拱桥稳定性影响不大;加固过程中新增吊杆拉力实测值与计算值符合较好,桥面高程变化最大未超过6mm,是一种安全、可行的吊杆加固方法。     

加设钢管桁架纵梁改造中承式拱桥悬挂桥道系的应用研究

既有的大量钢管混凝土中下承式拱桥的悬吊桥道系,以横梁为主结构,横梁之间缺乏有效的纵向联系,整体性较差,在车辆作用下的变形和振动较大,抗风险能力也较差.其加固改造是一个重要的课题.以石潭溪大桥为例,对采用吊杆横梁间加设钢管桁架加劲纵梁的加固改造方案,从静力性能、动力性能等方面进行了分析,提出了加固改造的技术方案,对加固改造后的桥梁进行了静动载试验.研究结果表明,对于早期修建的无加劲纵梁的中下承式钢管混凝土拱桥的悬挂桥道系,加设钢管桁架纵梁是一种可行有效的加固改造方案,能有效改善桥道系的车振性能、提高其抗风险能力,且施工简单、造价经济、对交通影响小.     

中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换设计与施工

福安群益大桥为一典型的单圆管截面中承式钢管混凝土拱桥,随着城乡经济的发展,交通荷载不断增加,经检测该桥出现了不同程度的病害,为了保证其正常的使用功能和承载能力,对其吊杆系统进行了更换。本文对吊杆更换设计及施工流程进行了较为详细的阐述,研究内容可为类似工程实践提供技术参考。     

钢管混凝土拱桥吊杆施工技术优化研究

有吊杆参与的桥梁结构均存在结构线型调整与吊杆索力优化问题,吊杆张拉状况很大程度上可决定桥梁结构最终的外形和内力分布情况。以钢管混凝土拱桥吊杆施工优化关键技术为对象,研究吊杆施工初始张拉力的确定以及不同吊杆张拉顺序对成桥状态的影响。     

中承式钢管混凝土拱桥更换吊杆的临时兜吊系统优化

对两种临时兜吊系统的拱顶锚固系统和辅助索提升系统比选论证,并对优化方案中的重要构件进行结构验算,选择应用拱上绕绳法和梁底张拉法作为某中承式钢管混凝土拱桥更换吊杆的临时兜吊系统,可实现快速、便捷的结构体系转换,能大幅提高更换吊杆施工效率。施工监控及荷载试验数据表明,体系转换过程中桥梁结构稳定,施工质量可控。     

系杆拱桥吊杆更换数值模拟与方案优化

以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,首先创建了全桥的有限元三维模型,计算了实际待更换吊杆损伤对结构性能的影响。其次,确定了吊杆更换方案和吊杆张拉步长,基于临时吊杆法,详细模拟了吊杆更换的整个过程,分析了在此过程中系杆和拱肋位置吊点的位移变化及吊杆索力变化。最后,将等步长与不等步长两类更换旧吊杆的施工方式进行了对比研究。研究结果表明:吊杆失效对失效位置处桥梁的节点位移,内力和弯矩值都有较为显著影响。设计合理的吊杆更换方案和选择适当的张拉步长能使更换过程高效稳定地进行。采用等步长与不等步长更换都能使吊杆更换平稳地进行,不等步长方案相对更为安全。     

拱桥在役损伤吊杆破断安全性研究

吊杆是中下承式拱桥最重要的受力构件,易遭受腐蚀损伤和疲劳累积损伤,极限情况下甚至发生突然破断,威胁结构安全。该文以一座服役16年的中承式拱桥为例,通过在横梁之间加设加劲钢管纵梁,加强结构纵桥向的联系,研究平行钢丝吊杆存在劣化损伤时的桥梁承载能力。同时模拟吊杆突然破断,以吊杆损伤程度为参数,研究吊杆破断对结构动力放大系数DAF和结构需求能力比DCR值的影响,评估吊杆发生连锁破断的风险。     

铜瓦门大桥吊杆损伤对索力变化的影响研究

吊杆损伤是中承式钢管混凝土提篮拱桥的常见损伤。由于吊杆损伤对索力以及自振频率均有明显影响,所以吊杆损伤的定位以及定量分析对桥梁检测至关重要。文中以铜瓦门大桥为背景工程,在有限元基准模型的基础之上,采用弹性模量折减法计算分析典型吊杆损伤组合对全桥吊杆索力变化的影响,对获取的大量计算数据加以提炼总结,得到了对吊杆损伤评估具有参考意义的结论。     

钢管砼拱桥吊杆调索分析与工程应用

钢管砼拱桥成桥、运营后,桥梁结构的内力、吊杆索力、桥面线形可能与设计产生较大偏差,为了确保大桥的长期运营安全、舒适,需要通过调索来加以改善。文中以某钢管砼拱桥为工程背菁,根据位移、内力双控制理论,对钢管砼拱桥吊杆调索技术进行了研究。     

一种用于梁下有限高度下吊杆更换的临时兜吊系统改进关键技术

结合旧桥维修工程实例,介绍了某下承式钢管桁架混凝土拱桥在梁下有限高度下吊杆更换临时兜吊系统的选型、体系组成及关键构件设计要点,并通过有限元程序进行理论计算验证及试验工况验证,经工程实践证明该临时兜吊系统安全有效地实现了吊杆更换。同时该实践可为同类桥型吊杆更换和同类型临时兜吊系统的设计、施工提供借鉴。     

运营中的系杆拱桥吊杆更换施工监测技术研究

以上海轨交三号线漕溪路系杆拱桥W8吊杆更换施工监测为例,研究了运营中的系杆拱桥吊杆更换施工监测技术。通过对拱肋和主梁线形、吊杆索力、结构应力的监测,及时掌握桥梁的实际状态,保证吊杆更换过程的安全,确保吊杆更换后桥梁的线形和内力状态符合设计及规范要求,验证了施工方案的可行性。漕溪路桥吊杆更换完成后,新吊杆工作状态良好,拱肋和主梁线形恢复至施工前状态,各吊杆索力相对于施工前变化率在-2.5%～2.4%之间。施工监测取得了良好的效果,相关施工技术和监测方法可以为类似工程施工提供参考。     

FRP管混凝土悬带拱桥试设计研究

FRP管轻质高强、耐久性好、易于维护,为了解FRP管应用于悬带拱桥体系时,桥梁的力学性能,以某大学中轴线景观人行桥——钢管混凝土悬带拱桥为背景,进行FRP管和混凝土的组合结构替代钢管混凝土结构的试设计研究。FRP种类较多,试设计时将拱肋调整为GFRP圆管混凝土,吊杆更换为GFRP变截面矩形方管,横梁更换为GFRP圆管混凝土,2条悬带增加为3条,悬带更换为可更换式的CFRP索。采用有限元软件建立试设计桥有限元模型,对试设计桥静力性能、弹性稳定性及自振频率进行验算,并比较不同阶段下FRP管混凝土悬带拱桥与钢管混凝土悬带拱桥静力性能。研究结果表明:FRP管混凝土悬带拱桥的静力性能和动力性能均可满足国内外现行的规范要求,FRP管混凝土悬带拱桥在施工阶段和正常使用阶段的内力均小于钢管混凝土悬带拱桥的内力。     

桥面支撑法拱桥吊杆更换关键技术研究

为提升拱桥吊杆更换技术,准确计算更换过程中各吊杆受力,以西安广运大桥为例,运用桥面支撑法更换拱桥吊杆,基于Midas Civil软件对该拱桥吊杆更换各阶段受力进行模拟验算。结果表明,该方法能保证桥面不出现过大变形,吊杆承载力安全系数在规范要求范围内,可供其他同类型的拱桥吊杆更换参考。