拱箱缆索吊装工艺及安全防范探讨

结合渝宜(重庆—宜昌)高速公路云阳互通连接线中的陈家溪左线大桥和核桃沟大桥施工,从吊装系统安全性、拱肋合龙安全性、拱箱吊装合龙工艺及温度控制等方面对拱桥拱箱缆索吊装的施工工艺和安全防范措施进行了探讨。     

拱桥对称同步转体工艺的设计与施工

对称同步转体工艺是采用扣索取代平衡重转体中的平衡墙的一种施工方法。它将全拱分为4个半跨拱箱,每半跨拱箱的拱脚置于相应的轻型转台上,分别根据两岸上、下游的实际地形,或搭简单支架,或浇土牛拱胎,在其上立模现浇或预制拼装拱箱,同时安装先预制好的拱箱间横向联系,然后用链条滑车(或千斤顶)收紧扣索,使拱箱脱模,应用简单的机械原理和借助铺有聚四氟乙烯的环形滑道,使每岸上、下游的半跨拱箱自行对称同步转体合龙。转体工艺如图     

钓鱼台大桥缆索吊装系统主塔稳定性分析

以钓鱼台大桥为工程背景,运用MIDAS/Civil建立塔架空间有限元模型,对拱箱在永顺岸塔前48m起吊(预制场起吊后吊点位置)、拱箱起吊和运输至索跨跨中、石堤西岸拱脚段就位3种吊装工况下的塔架受力及稳定性进行计算分析,验证塔架在吊装过程中的安全性。     

地下拱箱复合结构隧道明挖顺筑法修建关键技术

为解决隧道与既有道路的立体衔接问题,结合厦门市机场路（仙岳路-演武大桥段）第JC3合同段采用的拱箱复合结构明挖暗埋隧道,对大型拱箱复合结构施工的重难点进行分析,探讨安全优质、高效组织地下拱箱复合结构隧道施工的关键技术。主要结论如下： 1）采用拱箱复合结构明挖暗埋隧道,解决了厦门市成功大道梧村山隧道进口段在周边环境复杂、场地狭小条件下隧道与既有道路的立体衔接问题; 2）研制出的大跨度拱结构衬砌模板台车,较通常的万能杆件组合模板衬砌方法大幅提高了衬砌施工质量和工效; 3）拱圈混凝土浇筑采用联拱对称、分层分段的施工方法,有效地避免了施工冷缝。     

钢筋混凝土拱桥拱箱现浇施工力学行为分析

钢筋混凝土拱桥拱箱在无支墩拱架上现浇施工时,对裸拱架和已形成部分拱环2个阶段分别进行了流水压力静力计算、自振特性分析和屈曲分析,表明先期形成的拱环与拱架的横向联合作用明显.对先形成2个边箱和先形成底板及部分腹板2种分环方案进行了比较,发现分环方式不同,其横向联合作用的强弱也有差别,后者要优于前者.选择合理的分环方式并利用已形成的拱环与拱架的横向联合作用,可以有效提高施工中拱架的横向稳定性.     

中承式拱拱轴线偏离后拱圈内力调整措施和计算

针对某中承式钢管混凝土拱桥成桥拱轴线与设计拱轴线发生偏离的情况，提出了配重的方法来调整拱圈内力，并对该桥在正拱、偏拱及纠偏后三种情形进行了面内静力及空间稳定性的对比分析。分析结果表明，采用配重的方法可以有效地解决由于拱轴线的偏离对结构受力产生的不利影响。     

中承式拱拱轴线偏离后拱圈内力调整措施和计算

针对某中承式钢管混凝土拱桥成桥拱轴线与设计拱轴线发生偏离的情况，提出了配重的方法来调整拱圈内力，并对该桥在正拱、偏拱及纠偏后三种情形进行了面内静力及空间稳定性的对比分析。分析结果表明，采用配重的方法可以有效地解决由于拱轴线的偏离对结构受力产生的不利影响。     

拱轴线的新型式--悬索线

基于大跨径或特大跨径等截面拱桥的恒载分布更接近于沿拱轴均匀分布 ,本文推导了拱轴线的新型式—悬索线的拱轴线方程 ,与其它拱轴线型进行了比较 ,并推导了以悬索线为拱轴线的等截面无铰拱桥恒载内力及影响线计算公式     

下承式钢箱系杆拱桥拱轴线形选择的研究

对不同拱轴线形的下承式钢箱系杆拱桥进行数值模拟分析,得出拱肋内力分布于拱轴线形变化的规律,并通过比较确定合理的拱轴线形,可作钢箱系杆拱桥设计拱轴线形时的参考。     

拱轴线形激光断面仪的测试方法

我国大量既有拱桥因结构整体性差,设计荷载等级低以及超载现象严重,存在着不同程度的病害,急需进行检测评估和维修加固,准确测定拱轴线形是拱桥检测和维修的基础工作.该文提出一种新的测试方法--拱轴线形激光断面仪测试法,该方法基于无合作目标激光测距技术和精密数字测角技术获得拱轴线检测图,与理论拱轴线比较可确定拱轴线形及破坏程度.多座拱桥的检测试验表明,该法精度高、操作难度小、速度快,效果良好.     

拱桥拱轴线两种优化方案比较

拱轴线是拱桥的灵魂,它决定着拱桥的受力状态.在计算机、结构优化设计方法迅速发展的今天,再延续传统简化、近似方法来选择拱轴线显得不太合理.该文根据数学优化的基本原理,通过两种优化准则分别建立优化数学模型,以一条初始的拱轴线形及成桥荷载工况为基础.建立有限元模型,通过有限元程序的迭代计算,获得2种不同模型下确定出的最合理拱轴线,通过一个工程实例比较2种数学模型的优化结果,进而确定出简单适用的优化模型.算例结果表明,工程实际中运用"最大偏差达最小准则"建立的优化数学模型,程序实现比较容易,而且不论初始拱轴线为何种形式,优化结果都非常合理.     

拱轴线的统一数学描述探讨——三次NURBS表示法

该文在拱桥传统设计的基础上介绍了圆弧拱、二次抛物线拱、悬链线拱等拱轴线的统一数学描述,论述了3种拱轴线的NURBS技术处理方法和措施,得出了3种拱轴线的NURBS方法的参数计算公式,通过参数的变化控制NURBS曲线的形状,精确描述各种拱轴线,并就悬链线拱的传统计算方法和NURBS计算方法进行了实例计算对比。     

上承式两铰桁架拱桥的拱轴线计算长度研究

拱桥的纵向稳定常常采用拱轴线计算长度系数将主拱换算为相当长度的压杆,通过强度校核的形式来控制稳定,但现行规范[3]只给出了裸拱的拱轴线计算长度系数;桁架拱桥的拱上建筑对主拱圈具有明显的约束作用,可以提高稳定性,其拱轴线计算长度系数仍有待于进一步研究。通过对上承式两铰桁架拱桥的稳定性影响因素进行分析比较,并对其拱轴线计算长度系数的数值进行分析,拟合得到了拱轴线计算长度系数的简化公式,对实际工程具有一定的指导意义。     

大跨径拱桥拱轴线允许偏差的探讨

针对大跑径拱发展中拱轴线允许偏差问题进行探讨。指出以设计拱轴线为基础来评定、控制偏差的不足。建议以恒载压力线为基础来评定、控制偏差。通过理论分析推导出实桥恒载压力线的计算方法。根据这一方法，计算了典型拱轴线偏差对内力的影响。     

拱桥拱轴线的优化与选形

根据拱轴线优化的基本原理,以一条初始的拱轴线形及某种特定的荷载工况为基础,建立有限元模型,分析拱轴线各节点、单元间力学关系,通过有限元程序的迭代计算,求得在特定荷载下拱圈上的各个离散点接近于压力线的坐标;再利用曲线拟合的方法得到可应用于实际工程的各次抛物线形,并通过比较确定出结构的最合理拱轴线。最后,给出了两个详细的工程算例,算例结果表明文中所提出算法较好的减少了拱轴线与压力线的偏差,改善了拱圈的受力状态。     

基于4次样条函数拱轴线优化设计的T-V求解法

拱桥拱轴线可以用4次样条函数表示,而基于4次样条函数的拱桥拱轴线优化设计问题是一个非线性规划问题。采用Topkis-Veinott可行方向法研究了优化求解方法,提出了新算法。通过对上承式钢筋混凝土拱桥实例求解,得到了符合设计要求的结果。计算结果表明,该拱轴线优化模型与初始拱轴线无关,不需要对初始拱轴线的选择做细致研究,只要初始拱轴线是连续曲线即可;在应用Topkis-Veinott容许方向法时,需要注意初始点的选择要求必须是可行点。由于容许方向法的每次迭代都是在可行域中进行的,方向是目标函数下降的方向,每步迭代结果都是可行设计,而且后一步迭代结果比前一步结果要好。因此,该拱轴线优化模型有较好的可靠性和实用性。     

样条函数曲线作为拱轴线的相对合理性

根据拱桥理想拱轴线的定义，分析得出，在静载作用下，样条函数曲线也是理想的拱轴线，且作为大跨径拱桥的拱轴线，具有实用价值。     

济南齐鲁黄河大桥420m网状吊杆系杆拱桥主拱设计

济南齐鲁黄河大桥主桥采用五跨三连拱下承式网状吊杆系杆拱桥,桥跨组合为(95+280) m+420 m+(280+95) m,桥宽60.7 m,公轨合建。在调研国内外大跨度钢拱桥的基础上,对该桥420 m跨拱桥的拱轴线、矢跨比、拱肋高度、拱肋横撑布置等进行参数分析,最终确定主拱拱轴线采用二次抛物线,矢跨比为1/6,拱肋高4.0 m,拱肋之间通过6道一字横撑连接,两片拱肋在跨中168 m范围内合并为整体式截面,拱肋内倾角度为3.0°。420 m跨拱桥采用提篮拱布置,主拱由拱肋、拱肋连接和横撑组成。拱肋采用焊接五边形钢箱结构,沿拱轴线保持等高等宽,纵向受力板件采用Q420qE钢材,横隔板及横撑系统采用Q345qE钢材。吊杆拱上锚固构造采用叉耳板形式,叉耳板插入拱肋隔板,与拱肋隔板、底板采用全熔透焊接。拱肋采用三段法安装,两边段采用梁上支架拼装,中间段采用“低位拼装、垂直提升安装”。对该桥主拱进行静力、动力及稳定性分析,结果均满足设计要求。     

某大跨度系杆拱桥的参数分析

以某大跨度系杆拱桥为背景,对系杆拱桥的内倾角、拱轴线和矢跨比进行参数分析.重点讨论了不同拱肋内倾角下拱桥受力、合理拱轴线的选择和不同矢跨比对结构受力的影响,分析结果表明拱肋内倾角对拱肋的面外稳定影响较大;拱肋内倾角度加大,横撑线刚度增强,,可以增大拱肋面外稳定安全系数;1/4L拱肋截面为拱肋控制截面,悬链线方案拱肋截面受力最好;随着矢跨比的降低,拱肋面外稳定安全系数下降.     

确定实腹式悬链线拱设计拱轴线的简便方法

在介绍通过试算来确定实腹式悬链线拱设计拱轴线的基础上，给出通过调整拱上恒载来确定设计拱轴线的简便计算方法及其公式。