复式钢箱中承式拱桥施工过程分析

浏阳经开区长沙路捞刀河大桥是一座复式钢箱中承式拱桥(外倾蝴蝶拱为主拱、内倾提篮拱为副拱)。为做好施工控制,运用Midas/Civil以成桥状态为基准建立空间杆系有限元模型,进行施工受力分析和敏感性分析,研究结果表明:1成桥时刻,副拱应力最大,钢箱梁应力最小,施工控制重点在线形控制;2安装吊杆时,应精确计算其下料长度,且副拱短吊杆预紧力不宜过小以免拆除副拱支撑后短吊杆退出工作;3敏感性分析指出确保线形关键在于施工过程临时钢支撑顶面标高的确定,并应考虑均匀温度修正及非均匀温差影响;4复式钢箱中承式拱桥中副拱受力大、变形大,刚度小,安装难度大。     

拱桥吊杆无应力长度简易计算方法研究

传统的吊杆无应力长度计算方法是先采用胡克定律反算吊杆伸长量,再根据吊杆受力后长度减去伸长量得到无应力长度,整个计算过程涉及各吊杆的弹性模量、截面面积和吊杆力等中间参数,计算较繁杂。因此,提出了一种仅以位移作为控制变量的简易计算方法,通过前一阶段拱圈对应点的累积位移值和当前阶段的桥面系吊装造成吊杆上下端累计位移值计算伸长量,再根据受力后的总长度减去伸长量得到吊杆无应力长度。本文以在建的世界最大跨径拱桥—平南三桥为工程依托,对比了两种计算方法的计算精度差异,结果表明,两种方法计算的吊杆无应力长度最大偏差仅0.34mm,由此验证了仅以位移为计算变量的吊杆无应力长度简易计算方法是可行的。     

斜靠式钢箱拱桥力学性能分析

采用MIDAS/CIVIL有限元软件对一跨径124m的钢箱斜靠式拱桥进行分析,计算了其在三种荷载标准组合下的力学性能,结果表明:竖直拱肋和斜靠拱肋的最大压应力都小于钢材弯曲应力容许值.竖直吊杆安全系数3.19,倾斜吊杆安全系数3.53,满足拱桥设计要求吊杆最小安全系数不得小于2.5的规定,并且应力都小于吊杆应力上限,满足吊杆疲劳性能要求.系杆安全系数2.94,满足系杆最小安全系数不得小于1.8的要求.中横梁应力和端横梁抗弯抗裂性能满足设计要求.挠度验算其结构刚度满足规范要求.拱肋屈曲稳定分析其稳定系数远大于一般的要求.该桥设计安全可靠.     

基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制研究

为解决系杆拱桥在钢拱肋和钢梁拼装过程中线形的确定和控制等问题，通过基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制方法，利用系杆拱桥构件单元的无应力长度和无应力曲率，建立了拱桥施工中间过程与最终成桥状态之间的联系，避免了系杆拱桥成桥后繁琐的调索步骤，并以某在建系杆拱桥为例，采用MIDAS Civil有限元软件建立全桥数值模型，对该桥施工过程进行模拟。结果表明：基于无应力状态法的系杆拱桥线形及索力控制方法计算准确，可行性好，实测拱肋、钢主梁线形偏差以及吊杆索力偏差均满足规范要求，同时可节省工期。     

大跨度网状吊杆钢箱拱桥顶推施工控制技术

云南怒江渡口大桥采用多点步履式拱梁整体顶推施工方法,整体顶推跨度为145m左右,具有顶推跨径大、施工精度要求高的特点。依托该工程对大跨度网状吊杆钢箱拱桥顶推施工控制技术进行了研究,总结了大跨径钢箱拱桥顶推施工的特点以及控制重点,对顶推施工的全过程墩台反力、拱桥钢结构应力以及拱桥位移进行了分析计算,对顶推施工中顶推内力变化、顶推线形控制、落梁位置控制等关键施工工序给出合理的建议。     

钢管砼拱桥施工及成桥阶段拱肋静力分析

拱肋是钢管砼的主要受力结构,文中介绍了该拱桥的施工过程,通过Midas有限元程序建立钢管砼拱桥的空间计算模型,对钢管砼拱桥进行施工及成桥阶段拱肋的静力分析,分析了拱肋的位移、应力等随施工阶段变化的规律,并对该桥在施工及成桥阶段的力学行为进行了研究。     

拉萨柳梧大桥施工监控技术研究

简述了拉萨柳梧大桥概况及其主桥上部结构(主、副拱)的施工.根据施工特点确定了施工监控的主要内容:主跨基础桩身应力监控、主桥线形监控、应力监测、吊杆内力监测.采用空间有限元分析方法时施工阶段进行了验算,并对施工工序进行了优化.结果表明,内、外拱吊杆的张拉顺序和吊杆内力控制值对各施工阶段以及成桥后拱桥结构状态影响较大;结构特点决定了线形、应力和吊杆内力在施工过程中变化频繁,施工监控中应对桥梁动态跟踪;主桥预拱度设置合理,施工阶段的理论值和实测值吻合,各项监控内容均达到了预期效果.     

深圳市芙蓉大桥连续钢管拱系杆拱桥空间稳定性分析

基于有限变形理论，考虑结构几何非线性，建立了考虑体系转换及初始力影响的钢管拱桥空间稳定分析方法及设计程序；对深圳市芙蓉大桥连续纲管拱系杆拱桥进行了施工过程及成桥阶段空间分析，提出了各施工阶段的空间稳定安全系数，探讨了成桥阶段吊杆、桥面系刚度、拱上横撑、施工误差等因素对稳定性的影响。     

大跨度中承式钢箱桁架拱桥空间稳定性分析

随着钢箱桁架拱桥跨径的增大,其空间稳定性问题更为突出,对大跨径钢箱桁架拱桥稳定性及影响因素进行分析,具有重要的实际工程意义。某桥为主跨519 m的中承式钢箱桁架拱桥,通过对其建立空间有限元模型进行线弹性稳定分析,结果表明:大跨径中承式钢箱桁架拱桥活载对稳定性影响较小,结构失稳一般表现为面外失稳,且最容易发生在拱圈无平联区域。对稳定性的影响因素进行分析表明:菱形和"K"字形对提高稳定性效果最佳;斜吊杆较竖吊杆能提高面内稳定性,但降低了面外稳定性;初始几何缺陷不会显著降低大桥的线弹性失稳荷载。     

双套拱塔斜拉桥索力张拉优化及控制

为研究双套拱塔斜拉桥施工控制技术,尤其是塔间索及斜拉索的张拉方案合理性及张拉控制方法,以小凌河大桥为背景,采用MIDAS Civil有限元软件建立该桥空间计算模型,进行施工过程的模拟计算,根据计算结果对拉索安装和张拉方案进行了优化。优化后,赋予塔间索初张拉无应力长度,二次调索时调整到成桥状态的无应力长度;斜拉索自内而外安装并张拉,索力小于250kN的斜拉索,调整其初张拉无应力长度使索力满足测量要求,其他斜拉索直接张拉到设计的无应力长度。监控结果表明,采用优化后的索力张拉方法对该类桥梁进行施工控制,整个施工过程中结构安全、受力明确,得到的成桥索力误差小。     

三汊矶湘江大桥整体模型试验

为了获得自锚式悬索桥施工阶段结构体系转换过程中各构件的受力状况及成桥后结构的力学性能,利用优化方法计算了缆索系统的安装过程,并对三汊矶湘江大桥进行了缩尺比例为1:28的整体模型试验.介绍了优化计算的原理以及模型设计、试验方案的细节,并对施工过程中顶升主梁进行吊索的无应力安装过程以及活载作用下结构力学性能的测试和计算作了详细说明.结果表明:模型试验的测试结果与计算值吻合良好,吊索的无应力安装能够满足施工阶段的受力要求并达到设计成桥线形;活载作用下结构挠度、应力与荷载呈线性关系,叠加原理能够适用.     

大跨度单肋拱桥吊杆张拉过程分析

采用Midas/Civil有限元软件建立干沟桥平面有限元模型,运用无应力状态法对拱桥的吊杆张拉顺序、张拉次数及张拉时机进行了对比分析计算,得到了较为合理的2轮张拉的吊杆张拉方案,并成功运用到施工控制过程中.     

钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案比选

邢汾高速公路沙河特大桥主桥为主跨146m的下承式钢管混凝土拱桥,吊杆采用无应力状态法施工。为确定该桥吊杆张拉顺序,保证张拉过程安全,提出了4种吊杆张拉方案(1由两端拱脚向拱顶对称张拉;2由拱顶向两端拱脚对称张拉;3由1/4拱肋和3/4拱肋处向拱脚和跨中对称张拉;4吊杆分3批张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析4种方案的吊杆成桥拉力、拱肋位移、拱肋核心混凝土应力、拱脚水平推力。结果表明,方案4的成桥拉力与设计成桥拉力最为接近,拱肋线性良好,拱肋截面处的混凝土压应力变化均匀,未出现较大的压应力,对拱脚水平推力影响较小。因此,选择方案4施工,在实际施工中,桥梁无需二次调索,加快了施工进度,节约了施工成本。     

佛山东平大桥施工监控的关键技术

佛山东平大桥是一座主跨为300 m的钢箱拱-连续梁协作体系桥梁,采用竖转加平转的施工方法,其钢箱拱肋竖转施工所采用的无扣索竖直提升转体技术为国内首创,14800 t的平转重量亦为世界钢拱桥之最。该文以此桥的施工监控为背景,阐述了转体过程中竖提索力优化计算、稳定性分析、平转牵引力计算、重点部位的应变动态测试及拱肋线形实时控制等关键技术。监控结果表明,大桥主桥轴线、合龙段高差、成桥线形、桥面标高均符合设计要求。     

飞燕式钢箱系杆拱桥吊杆疲劳性能影响因素研究

飞燕式系杆拱桥由于受力合理,造型优美,已成为应用广泛的桥型之一。吊杆作为拱桥桥面与拱肋之间的重要传力构件,极易发生疲劳破坏。以某飞燕式钢箱系杆拱桥为例,探究拱桥吊杆设计参数对吊杆疲劳受力特性的影响,结果表明,吊杆的最大应力和应力幅均会随着吊杆间距减小而降低,边吊杆距拱脚距离的减小和吊杆截面积的增大会明显改善边吊杆的疲劳受力特性,这一结论可供提高飞燕式钢箱系杆拱桥吊杆疲劳性能的设计参考。     

拱桥缆索吊装施工的无应力状态控制法

缆索吊装是国内外拱桥施工常用的一种方法.该文针对缆索吊装施工过程中传统方法的不足,将无应力状态控制法引入到拱桥缆索吊装中,推导了考虑温度影响的缆索无应力长度计算公式.基于拱桥缆索吊装与斜拉桥施工的差异,为减少吊装测量和缆索初始无应力长度的误差,提出了有应力长度测量的新方法,采用先确定缆索有应力长度再计算初始无应力长度进行施工控制.工程算例表明:该方法与合龙的设计结果误差在规定范围内,消除了温度对缆索的影响,且方便施工控制、减少施工中间阶段的计算.     

悬臂浇筑拱桥扣索索力优化研究

为保证拱桥悬臂浇筑过程中的施工安全以及成桥后拱圈受力满足合理状态要求,以四川攀枝花新密地大桥(主跨为189.9m的上承式钢筋混凝土箱形空腹式拱桥)为工程背景,采用ANSYS一阶优化方法,分施工优化和成桥优化2步对其扣索索力进行优化研究。利用ANSYS有限元软件建立该桥参数化模型,施工优化中以拱圈整体应力为目标函数,对施工过程中的扣索索力进行优化计算;成桥优化中分别以弯矩和偏心距为目标函数,并考虑活载效应的影响,对最大悬臂状态时的扣索索力进行整体调整。结果表明,优化后悬臂浇筑过程中拱圈的拉应力水平明显降低,保证了悬臂浇筑过程中拱圈的施工安全;成桥后的拱圈受力情况得到有效改善,使运营阶段的拱桥受力更为合理。     

大跨径自锚式悬索桥合理成桥状态的确定方法

通过对有限位移理论和解析迭代法的分析,对基本参数进行分析研究,提出了确定自锚式悬索桥合理成桥状态的思路和方法。以主缆为切入点,在确定主缆线形及吊索、加劲梁内力的情况下,最终得到主缆和吊杆的无应力长度及施工结构状态。基于上述理论,以某主跨328 m的自锚式悬索桥为例,进行了详细的分析,给出了主缆无应力长度、鞍座预偏量、成桥阶段加劲梁、吊杆的内力,确定了该桥的合理成桥状态。     

钢管拱桥主梁施工顺序对主拱稳定性影响的分析

本文通过对大跨度中承式钢管混凝土桁式拱桥——南宁永和大桥施工稳定性研究,在分别考虑线弹性和几何非线性及材料非线性的情况下,分析了吊杆横梁及桥面纵梁安装施工的不同阶段拱圈稳定性变化。研究中将非线性稳定分析结果与线弹性稳定分析结果进行比较,并结合其他研究人员的研究成果进行分析,发现非线性对钢管混凝土拱桥稳定性的影响与拱桥的跨度、加载的方式等因素有关。     

湛河提篮式拱桥施工控制研究

以平顶山市湛河提篮式拱桥为工程实例,根据该提篮式拱桥的结构特点和施工方案,制定出桥梁的施工控制方案,并运用于该桥施工监控实践中。桥梁施工监控结果表明:各施工阶段桥面系应力实测值与计算值基本吻合,桥梁在施工阶段安全可靠;系杆梁与拱肋在吊杆张拉前后的标高变化与理论控制值吻合较好,桥梁线形控制较好;通过吊杆张力测定,全桥吊杆张力分布较为均匀且与理论值基本吻合。