预应力混凝土连续梁桥步履式顶推施工控制仿真分析技术

以舟山市富翅门大桥富翅侧引桥的7跨预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用桥梁专用计算软件Midas Civil建立了空间有限元分析模型,对该预应力混凝土连续梁桥步履式顶推过程进行了仿真分析计算,计算结果表明:该桥在顶推施工过程中箱梁顶底板混凝土强度有一定的安全储备,顶推过程中主梁局部受力安全,且施工过程中主梁总体变形量不大;在顶推过程中主梁临时墩及各墩旁托架位置处均未出现负反力,即顶推过程中不会出现支点脱空的现象;施工过程中钢导梁的前端竖向位移较大,施工时要采取必要的预防、处理措施,同时应注意对钢导梁与主梁的相对横向偏位进行及时的纠偏,防止钢导梁因扭矩过大而发生扭曲变形。     

波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工结构性能及参数分析

为研究波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工的可行性,指导顶推施工设计,以吉安市深圳大桥为背景,对顶推施工中结构性能及顶推施工设计参数对结构性能的影响进行研究。该桥为(61+8+61)m波形钢腹板PC组合小箱梁桥,小箱梁分3段,每段采用分块预制组拼顶推施工,钢导梁由第一段小箱梁的波形钢腹板、纵梁、大横梁、加劲肋等组成。采用有限元法模拟顶推施工过程,分析主梁弯矩和应力以及导梁前端挠度,研究导梁刚度、自重以及临时墩位置等参数对主梁受力性能的影响。结果表明:采用该顶推方案,主梁受力性能满足要求;施工时需将导梁设置预抛高,确保其安全通过临时墩;导梁刚度和重量均宜控制在一定的范围,且在满足导梁刚度的情况下,应尽量减轻导梁自重;设置临时墩可以减少钢束用量、简化导梁构造,在条件允许的情况下,临时墩应靠近跨中的位置。     

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。     

沩水大桥导梁设计与施工体会

沩水大桥为六孔38米预应力混凝土连续梁桥,全长240米,分为四孔一联和二孔一联。上部构造采用多点顶推法施工,为了减小顶推过程中箱梁的悬臂弯矩,采用在箱梁前端设置钢导梁方案。本文就导梁设计与施工的一些问题谈几点看法。     

PC箱梁顶推施工体外预应力加固优化研究

以类双层顶推施工PC箱梁为研究对象,建立该桥ANSYS有限元模型,分析了其顶推过程中钢导梁及混凝土箱梁受力规律,并根据计算结果,使用体外纵向预应力对受力薄弱部位进行加固优化,优化结果表明:体外预应力可有效降低顶推过程中应力峰值,其中钢导梁最大拉应力降幅30.8%,钢混结合段拉应力降至1.53 MPa以下,且应力集中区域面积明显减小。     

钢箱梁顶推施工钢板梁式钢导梁设计

我国以往顶推施工的桥梁以混凝土箱梁居多,其相应的钢导梁重量大多在80～90t。如岳阳洞庭湖大桥跨径50m,梁高3.5m,宽20m,自重每延米30t,钢导梁重90t;湘阴湘江大桥跨径50m,梁高3.22m,梁宽16m,自重每延米28t,钢导梁重80t。近几年来,随着钢箱梁顶推施工的逐渐增多,钢导梁的设计逐渐向轻型化方向发展。本文将通过某大桥顶推钢导梁设计的介绍,对钢板梁式钢导梁的设计方法加以探讨。     

顶推施工中导梁的合理配置

导梁的长度、刚度及重量在顶推施工阶段对顶推主梁的内力有着重要的影响,其合理配置是全桥顺利顶推的关键。从顶推施工阶段主梁的内力分析入手,并结合某大桥利用有限元程序进行了导梁结构参数对主梁内力影响的敏感性分析,为顶推施工中导梁的配置提供参考。     

变曲率竖曲线连续钢梁桥短导梁顶推施工受力研究

为研究连续钢梁桥短导梁顶推的受力特性,以某6×90 m连续钢槽梁为工程背景,采用桥梁商业程序Midas/Civil2012建立顶推整体有限元模型并进行仿真分析,结果表明:顶推主梁受力满足要求,但短导梁存在挠度过大的问题。为解决此问题,提出"多台阶"短导梁的施工方案。在此基础上,选取顶推最大悬臂工况,采用Ansys11.0建立钢槽梁的"杆-壳-接触"混合有限元模型。为保证局部仿真分析的可靠性,钢槽梁悬臂根部接触边界采用3种非线性约束单元分别进行模拟。理论与实测结果表明:在最大悬臂工况,主梁底板与滑道存在局部脱空,接触长度仅占滑道总长的27%~29%。     

北江大桥主桥反顶推拆除施工技术

针对北江大桥拆除作业空间狭小、拆除施工存在较大安全风险、无任何经验可借鉴等特点,结合现场实际情况,最终采用安装钢导梁实施反顶推拆除施工方案。实践表明：反顶推拆除施工方案简单,安全操作性强,节省大量施工成本,同时不影响已建成通车侧桥的通畅运行。现场监控实测主梁段应力值和应变值与模拟计算值误差较小,反顶推拆除施工方案在北江大桥主桥拆除中成功实施,为今后旧桥拆除施工积累宝贵经验。     

组合结构箱梁桥连续顶推施工技术研究

组合结构以其优异的力学性能和对施工具有的良好适应性将在未来桥梁建设中占有越来越重要的地位,组合箱梁常常采用顶推法施工。杭州九堡大桥南引桥采用大悬臂的宽箱轻型槽形钢梁与预应力混凝土桥面板的组合箱梁结构,箱宽31.5m,悬臂超过8m,11跨一联,长910m,该结构体系是国内最宽的单箱组合梁。施工采用独创的"步履式"顶推施工法,工艺新颖:多点连续顶推,85m跨不设临时墩,顶推过程梁体属整体刚性平移,如此大跨径的顶推施工在国内尚属首次。本文研究了九堡大桥大跨长联钢槽梁的顶推施工工艺,并对顶推过程中结构关键受力点:钢槽梁与移位器的接触边界进行了计算分析,确定了合适的接触宽度。实践表明九堡大桥的顶推施工是非常成功的。     

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.     

兰州深安黄河大桥主桥顶推施工分析

兰州深安黄河大桥主桥钢结构采用顶推施工的方法。主桥钢结构顶推线路较长,临时墩布置较多,施工过程比较复杂,需要进行详细的分析。通过介绍顶推施工过程的各个计算工况,分析主桥钢结构与导梁的应力与变形、临时墩的支座反力,计算分析得到的结果有效地指导了整个顶推施工过程,也可为类似桥梁的顶推施工提供有价值的实例参考。     

预应力混凝土连续梁横向顶推过程仿真分析

对一座预应力混凝土等截面连续箱梁的顶推过程进行了仿真分析,采用ANSYS软件建立了该梁的三维实体有限元模型,研究了顶推过程中滑道沉降对支反力、梁体内力以及梁体应力的影响.得到的结论对既有大跨度预应力混凝土连续梁的横向顶推施工具有一定的借鉴和参考作用.     

大跨曲线钢槽梁顶推施工关键技术

福建省沙埕湾跨海大桥位于台风频发地区,桥位地形为丘陵山区,施工条件恶劣。南引桥主梁采用钢混组合梁形式,桥梁标准跨径80 m,墩高超过50 m,其中钢槽梁采用顶推施工工艺。针对南引桥钢槽梁顶推施工经历的高墩、大跨径、曲线等特点,为确保南引桥钢槽梁顶推施工安全可靠,分析了施工阶段钢槽梁切向顶推的横向偏移规律,使用有限元对顶推过程中梁体所受应力进行了分析模拟及计算,最终选择以减小主梁顶推时最大悬臂状态的负弯矩为目的的轻质导梁。设计了箱型变截面承载梁体系作为托梁,设计了多点同步顶推控制系统以实现顶推过程中的远程操作及千斤顶的同步性,提出了中间不设临时墩和墩旁支架的钢槽梁步履式顶推施工工艺。实际工程检验表明:沙埕湾跨海大桥南引桥通过该工艺成功节约成本近2 000万元,施工过程安全可靠,且成桥线形平顺、美观,荷载试验结果及应力分析数值均满足规范及设计要求。该工艺既保证了施工过程中的安全,又节省了工程造价,该顶推施工技术可以为今后类似大跨度、大曲率、高墩身桥梁顶推施工所借鉴。     

红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析

红水河特大斜拉桥为不对称斜拉桥,桥面结构在纵向(结合段)和竖向(叠合梁)都采用了钢与混凝土组合形式,受地形、水位限制,贵州岸边跨叠合梁拟采用顶推法施工。顶推过程中,结构变形及其应力分布均为动态变化,易发生应力集中现象。为确保施工安全,采用有限元软件Midas对桥梁顶推施工全过程进行空间仿真分析。经分析可知:桥梁施工中各部件出现最不利状态时的工况各不同。     

宁波新典桥拱梁整体步履式顶推施工关键技术

宁波新典桥采用拱梁整体步履式顶推施工,桥梁跨度213m,桥长221.6m,最大顶推跨度为70m,相对于采用同类施工方式的桥梁,具有主梁较柔、顶推跨度较大、顶推重量较大、主梁有竖曲线且梁高有突变等特点与难点,在同类施工方式中属于施工难度很大的一座桥梁。本文根据实际施工方案和步骤,建立顶推全过程模型对施工过程中的主体结构进行验算,验算项包括主体结构的强度、支点处系梁腹板的局部稳定、支承位置加劲肋的验算、梁上支架位置的压柱稳定等。并结合计算结果对施工过程提出相关的建议和要求,对于同类型施工方式的桥梁具有一定的借鉴意义。     

波形钢腹板箱梁桥异步施工节段足尺模型试验研究

为了研究波形钢腹板箱梁桥异步施工过程中结构的受力性能,验证各关键部位的安全性,以奉化江大桥主桥为背景,针对该桥异步施工过程中的受力最不利工况——主梁16号节段的底板浇筑工况设计制作足尺模型(长7.2m、宽2.3m),采用两点加载方式进行静载试验,研究施工荷载作用下梁体挠度、波形钢腹板侧向变形、波形钢腹板及钢翼缘板的应力分布。结果表明:施工荷载作用下,混凝土顶、底板均未出现裂缝,波形钢腹板剪应力远小于其抗剪强度设计值,波形钢腹板自承重异步施工可满足结构受力要求,具有足够的安全储备;波形钢腹板作为自承重结构在竖向荷载作用下产生的竖向挠度及侧向变形较大;波形钢腹板上翼缘板挂篮作用点处为结构受力关键部位,施工时应对其进行局部加强。     

斜连续梁桥顶推关键技术

以采用顶推法施工的湖南省张家界澧水大桥为背景,在分析斜度对顶推主梁内力影响的基础上,针对顶推施工中的关键技术进行了探讨,包括预制场的优化设置、导梁的合理配置、墩顶水平偏位的控制、箱梁的导向与纠偏、落梁等。     

连续梁顶推导梁合理参数的确定方法

根据顶推连续梁通常具有等截面、等跨(或中间跨采用等跨径、边跨采用较小跨径)的特征,应用以一次落架思想和力法建立的三弯矩方程组,利用数列及其极限,将顶推分2个阶段推得了顶推中连续梁中间各支点弯矩的解析表达式,借此讨论并揭示了顶推中连续梁中间各支点弯矩值随该连续梁两端支承处弯矩和主梁恒载集度的变化规律。根据顶推前端主梁支点弯矩最小的原则,推得了导梁合理长度的计算公式,借助于数值分析得到:导梁抗弯刚度的合理值应为主梁抗弯刚度的0.2倍。进一步给出了导梁参数取合理值时各控制内力的大小。结合实际工程,阐述导梁常用结构形式与设计原则。     

东海大桥近岛段工程8×50 m曲线顶推梁钢导梁设计与施工

介绍东海大桥近岛段工程8×50 m曲线顶推梁钢导梁的设计与施工,分析控制钢导梁设计的关键因素,并在实际施工中提出解决方案.