杭州江东大桥多段复合竖曲线钢梁顶推施工分析研究与实践

该文以杭州江东大桥为实例,建立有限元分析模型,对多段复合竖曲线连续钢箱梁顶推施工过程进行动态分析,在掌握临时墩反力和钢箱梁内力变化规律的基础上,优化临时墩初始标高设置和临时支座标高调整方案,为设置多段复合竖曲线钢箱梁的顶推施工提供理论指导。     

顶推施工算法及临时墩支座标高调整优化

以连续梁受力与支座标高调整的关系为指导,对包含预拱度制作线形的钢箱梁顶推过程中可能出现的支座脱空问题进行研究.以主梁不动、改变临时墩支撑位置的方法模拟钢箱梁的顶推,程序自动判断支座顶与无应力状态下钢箱梁底板的距离,分别采用接触单元法和强制位移法模拟临时墩的支撑;比较而言,强制位移法计算速度快,为临时墩支座标高的优化所需要的大量计算提供了快速的算法.据此采用ANSYS程序的APDL语言,对某桥钢箱梁的顶推过程临时墩支座标高调整进行了模拟计算,得出"预拱度曲线上凸点经过处支座标高上调,反之下调"的基本优化原则,给出了支座标高优化调整方案.     

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。     

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.     

联合Ansys与Matlab进行钢箱梁顶推施工过程仿真优化

在进行大跨度多段连续曲线钢箱梁顶推施工过程中,如何通过适时调整临时墩标高来保证钢箱梁及临时墩的受力安全是一个复杂的问题.文中介绍了联合Ansys和Matlab应用于某自锚式悬索桥大跨度多段连续曲线钢箱梁顶推施工过程的数值仿真优化,充分发挥了Ansys的结构分析功能和Matlab的矩阵计算能力,实现了对复杂工程问题的仿真计算和优化.     

大跨度超宽钢箱梁顶推施工的临时墩布置方案研究

大跨度超宽钢箱梁在顶推施工过程中受力复杂,临时墩间距对顶推施工过程的梁体受力性能和安全性影响较大.现以济南齐鲁黄河大桥为工程背景,对钢箱梁顶推施工中,临时墩的布置进行了研究分析.采用大型通用有限元软件,分别建立了钢箱梁的空间杆系模型和局部板壳模型,计算分析不同临时墩布置方案下,钢箱梁的受力特性;得到钢箱梁连续顶推施工过...     

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。     

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。     

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。     

哈尔滨尚志大桥连续钢箱梁顶推设计与施工技术

结合哈尔滨火车站四跨连续钢箱梁的顶推过程,重点阐述了钢箱梁在圆曲线上顶推法施工工艺,并介绍了平台、临时墩、导梁、拉锚器等的设计方法和顶推过程中的施工控制.     

兰州深安黄河大桥钢拱梁步履式顶推施工技术

兰州深安黄河大桥主桥为主跨156 m 的下承式蝶形钢拱组合梁桥,主梁为等截面钢-混凝土结合梁,主桥全部拼装完总重约4000 t 。针对主桥重量大、跨度大的特点,以及施工对航道、交通的影响大等难点,设计钢拱梁多点同步步履式顶推施工工艺方案,采用专用的步履式顶推设备完成主桥整体顶推施工。在顶推施工时加设钢管桁撑结构,确保了顶推时桥梁受力满足要求。施工过程中采用变竖曲线顶推施工工艺,通过初始标高优化和设备改进,优化并确定了临时墩标高;采用导梁上墩技术和到位设备的适用性技术改进了施工工艺,达到了减少成本、提高安全性的目的。实践表明,该顶推施工技术确保了施工过程的安全性,成桥后的线形满足要求。     

钢箱梁顶推施工关键技术研究

苏州市广济路北延工程金民西路~日益路高架桥第四联上跨越沪宁高速公路,设计为等高度连续钢箱梁(30m+50m+30m),采用顶推法施工,为了最大程度减少对沪宁高速公路行车影响,采用一次性顶推跨越沪宁高速公路且不设置中间过渡墩。具体做法:在沪宁高速公路南侧90m长度内,搭设钢管支架贝雷架平台,采用龙门起吊,安装64m钢箱梁及26m导梁;在支架平台上放样,平曲线、竖曲线、预拱度、标高、轴线均符合桥规和验收标准要求,焊接成整体。顶推至里程符合设计要求后,调整轴线,落梁至南北墩支座上。安装边跨剩余钢箱梁节段。     

哈尔滨尚志大桥连续钢箱梁顶推设计与施工技术

结合哈尔滨火车站四跨连续钢箱梁的顶推过程，重点阐述了钢箱梁在圆曲线上顶推法施工工艺，并介绍了平台、临时墩、导梁、拉锚器等的设计方法和顶推过程中的施工控制。     

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。     

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。     

复杂竖曲线宽幅组合梁桥大跨度顶推施工控制技术

广西柳州凤凰岭大桥为(96+124+3×130+90) m连续钢-混组合梁桥,主梁为等高双箱单室钢-混组合梁,由槽形钢箱梁和混凝土桥面板构成,梁宽46.6 m,该桥竖曲线由3段圆曲线和2段直线组成。钢梁采用连续步履式顶推、跨间不设临时墩的方案施工,最大顶推跨度达130 m。由于该桥竖曲线线形复杂、顶推悬臂长度较大、桥面板及体外预应力束施工工序繁杂,为确保施工中结构安全、成桥线形和内力满足设计要求,从线形控制、导梁过墩控制、桥面板安装控制等方面进行施工控制。钢梁顶推施工时,采用几何状态传递法对各梁段安装线形进行预测与控制,确保成桥线形满足设计要求;分析临时拉索张拉、环境温度改变与导梁前端位移响应关系,计算临时拉索张拉力,通过张拉临时拉索实现导梁顺利过墩;桥面板施工时,对皮尔格铺装法进行优化,改变桥面板安装顺序,确保了钢梁及桥面板应力满足要求,并缩短了工期。通过以上施工控制,该桥钢梁顺利顶推完成,全桥线形平顺,实测主梁线形满足设计要求,成桥状态良好。     

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.     

斜交竖曲线类双层混凝土箱梁顶推施工预制平台及附属结构设计

简要介绍了长沙市营盘东路浏阳河大桥主桥类双层混凝土箱梁斜交竖曲线顶推施工中预制平台及附属结构的设计构思、结构形式、技术参数。尤其是对底模竖曲线处理、滑道标高确定方法以及预制平台内顶推支承墩、限位装置的结构进行了优化设计,取得了较好的效果,可为以后斜交竖曲线类双层混凝土箱梁顶推施工提供借鉴和参考。     

斜度及纵曲率对类双层斜连续箱梁顶推施工的影响

以长沙营盘东路浏阳河大桥为工程背景,采用Midas/Civil软件建立了考虑导梁、顶推平台和临时墩的斜连续梁顶推仿真模型,系统研究了斜度和纵曲率对类双层斜连续箱梁顶推施工的影响。研究结果表明:斜度对箱梁应力影响较小,在5%以内;箱梁截面的弯矩随斜度的增加而减小,且斜度在0°～11°之间变化最大;箱梁截面的扭矩随斜度的增加而增加,且斜度在0°～11°之间变化最大;各墩上下游反力随斜度的增加越来越不均匀,且其差值也不断增加;考虑竖曲线的水平拉力和不考虑竖曲线的水平拉力相比,其差值随曲率的增加而增加,且曲率反向时差值随曲率的增加迅速增加。