大跨度斜拉桥钢混叠合加劲梁制造线形研究

介绍了零初始位移法、切线位移法的适用范围和计算原理;根据叠合加劲梁斜拉桥悬臂拼装施工的特点,采用更适用于计算钢梁制造预拱度的切线位移法,应用MIDAS有限元分析软件对某叠合梁斜拉桥进行精细化建模,通过对该桥整个施工过程的模拟,得到钢梁的制造线形。     

湿接缝滞后浇筑叠合梁斜拉桥线形控制技术研究

为了缩短叠合梁斜拉桥主梁安装施工周期,出现了一种多节段间湿接缝同时浇筑的多节段一循环的叠合梁安装工艺。这种新工艺会导致接缝处主梁在叠合前后的索力施加效果存在明显差异。为了解决这种新工艺下主梁的线形控制难题,本研究以主跨450 m的广西平南相思洲大桥为依托,利用理论分析、有限元计算与现场跟踪测试相结合的方法,对叠合梁斜拉桥在采用3节段一循环安装工艺下的线形控制技术进行了研究。研究表明,在湿接缝浇筑前受到刚度突变的影响,已叠合的节段刚度会出现变化,线形控制计算时应在湿接缝浇筑前对该循环范围内节段的抗弯刚度进行折减。本研究给出了多节段一循环施工的拉索合理张拉力优化原则。采用这一方法对相思洲大桥进行了线形控制,在合龙时主梁的最大高程误差为38 mm,合龙口相对误差为3 mm,线形整体平顺,控制效果良好。     

中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋吊装施工控制

广安官盛渠江大桥主桥为主跨320m的中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,劲性骨架采用斜拉扣挂法施工,施工过程中扣索一次张拉到位。针对正装分析法和倒退分析法2种索力计算方法的局限性,为了精确计算扣索索力及节段安装预抬标高,使成拱线形接近理论线形,提出以成拱线形为控制目标的优化索力调整方法,利用MIDAS Civil 2015建立吊装阶段的全桥有限元模型,考虑切线位移对之后施工阶段的影响,以线形控制为主、索力控制为辅,分析该桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力,并与实测值对比。结果表明:大桥的线形、扣索和尾索索力、弦杆应力的实测值与理论值符合度非常高,主拱线形及结构应力满足设计及规范要求。说明该优化索力调整方法是可行有效的。     

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥施工控制关键技术

沪苏通长江公铁大桥天生港专用航道桥为(140+336+140) m刚性梁柔性拱桥,主梁为三主桁双层板桁组合结构,采用“先梁后拱,主梁双悬臂拼装,拱肋竖向转体”方案进行施工。为确保成桥线形和内力满足设计要求,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,进行施工全过程和成桥分析,基于无应力状态法开展施工控制。钢梁墩顶节间施工时,设置墩旁托架,利用浮吊拼装;对称悬拼期间,为保证纵向稳定性,采用水袋对边跨进行配重,利用扣塔分别张拉2对扣索以改善钢梁受力并调整钢梁线形;采用预降边支点、4号墩钢梁整体预偏,以及扣索索力调整等措施进行钢梁中跨合龙;拱肋竖转后,主要通过扣索完成拱肋合龙调位;拱肋合龙后,从中间向两边张拉吊杆。经实测,该桥钢梁合龙口相对高差在10 mm以内;拱肋合龙口轴向偏差最大2 mm,相对高差最大1 mm;吊杆索力与设计目标索力偏差均在5%内,满足施工控制要求。     

大跨径斜拉桥钢-混凝土叠合梁架设工序优化及受力分析

珠海市洪鹤大桥主航道桥为主跨500m的双塔双索面叠合梁斜拉桥,为缩短大桥双悬臂状态的时间,保证大桥整体结构的安全,主梁施工采用双节段循环、湿接缝同步浇筑的施工工艺,并对双节段循环施工工序的主梁受力状态进行了分析,结果表明:双节段循环施工阶段,第一个节段钢梁、桥面板混凝土的受力状态变化较大;成桥后,主梁结构应力值比单节段循环施工增大7.0%～11.4%,但应力值仍满足规范要求。     

攀枝花新密地大桥拱圈悬臂浇注施工监控

攀枝花新密地大桥为主跨182m的混凝土拱桥,采用悬臂浇筑法施工拱圈,为确保施工过程的安全性和成桥状态的准确性,需要在施工各阶段对线形、索力及应力等参数进行监控。以上游拱圈监控工作为背景,利用MIDAS Civil建立全桥空间分析模型,基于正装法计算出各拱段浇筑及张拉过程的理想结构参数,在误差允许范围内合理调整扣锚索的索力来调整悬臂结构的实际状态,再根据拱段实测参数修正监控计算模型,达到计算模型与实桥施工状态的统一。施工过程中对拱圈线形、扣索和锚索的索力、拱圈应力、临时塔位移等结构参数的监控结果表明,主拱圈各项参数控制良好,满足设计要求。     

PC板式加劲梁悬索桥上部结构施工控制研究

针对预应力混凝土(PC)板式加劲梁悬索桥施工过程中加劲梁出现的线形不平顺和湿接缝易开裂问题,以某大跨径PC板式加劲梁悬索桥为背景,采用MIDAS软件建立主桥空间杆系有限元模型,分析加劲梁临时连接匹配精度、梁段间临时铰转动模式、湿接缝浇筑对加劲梁成桥线形及湿接缝应力的影响,并提出相应的施工控制措施。结果表明：加劲梁采用场内预拼,并以预制精度较高的加劲梁底板作为高程控制点,以及提高临时连接锚固件的制造和安装精度,可确保梁段间临时连接匹配精度;在加劲梁底部设置挡块,将临时铰转动模式固化为单向铰,保证了加劲梁吊装过程中线形平顺;湿接缝浇筑采用全跨水袋等代配重控制措施,加劲梁线形良好,湿接缝无开裂现象。     

钢箱叠合梁支架法安装整体落架施工技术

曹妃甸1号桥的主桥为独塔单索面钢箱叠合梁斜拉桥,主桥跨径为138m+138m.介绍了该斜拉桥钢梁的现场施工特点,制作、安装以及所采用的整体落架施工技术和工艺.叠合梁拼装支架在276m主跨范围内全跨布置,就位的成品钢梁环焊连接,现场浇筑桥面板达到强度后,二次张拉对应斜拉索,待施工支架拆除后形成成桥线形.     

组合梁斜拉桥多节段连续吊装施工技术研究

我国国内组合梁斜拉桥大部分采用后场预制钢主梁和桥面板,现场吊装的施工方案。各施工方案的主要区别在于斜拉索的张拉次数、梁段间桥面板湿接缝的浇筑和预应力的张拉时机。在对比了多种施工方案后,乐清湾2号桥提出了"组合梁斜拉桥多节段连续吊装"施工工艺,大大提高了斜拉桥钢混叠合梁施工工效,缩短了全桥桥面板接缝养护时间,节省了工期。     

结合梁斜拉桥低温施工技术

常温环境下进行结合梁斜拉桥的施工现在已经有一套成熟的施工技术,但目前还没有在寒冷地区进行冬季施工结合梁斜拉桥的先例。难点主要包括:钢梁线形的控制,钢梁合龙口的控制,及冬季进行湿接缝混凝土的浇筑时混凝土质量控制等。以某结合梁斜拉桥为例,对结合梁斜拉桥低温施工技术及冬季施工时的过程控制进行了讨论,有关经验可供相关专业人员参考。     

鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥施工控制关键技术

新建京港高铁安九段鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥采用主跨672 m的双塔双索面钢箱混合梁交叉索斜拉桥,主跨及北辅助跨钢梁采用悬臂拼装架设,南辅助跨钢梁采用顶推施工,锚跨预应力混凝土梁采用支架现浇。该桥采用“多工序同步作业”,即双悬臂阶段塔柱与钢梁悬臂架设同步,单悬臂阶段桥面附属结构与钢梁架设同步,成桥后铺砟施工与调索同步。为了确保成桥内力及线形满足设计要求,采用3D Bridge有限元软件建立大桥计算模型,基于无应力状态法开展施工控制。针对钢梁自重在恒载中占比小、初期道砟容重低等特点,结合施工关键工序研究,采取钢梁无应力匹配制造、现场无应力安装、边跨与主跨主动合龙、斜拉索塔端锚杯加长设计、单节段内2对索异步张拉、交叉索分步安装、成桥后分2次调索等关键控制技术,实现了大桥精准、快速合龙,确保了“多工序同步作业”下的结构受力安全和线形控制。施工控制结果表明：考虑温度修正后实测线形与设计线形吻合,索力偏差小于10%,满足设计要求,成桥状态良好。     

钢管拱桥落梁法施工钢箱梁的优化控制研究

为了解决钢管拱桥施工中的钢箱梁落梁问题,建立了梁-拱-索三控方法的优化模型,以主拱圈和主梁的线形状态以及吊杆索力三者与设计值相对误差之和为目标函数,钢箱梁顶升高度为设计变量,在施工阶段采用坐标轮换法和抛物线法进行求解,基于落梁法施工原理,以越南钢管拱桥-龙桥为工程实例,采用梁-拱-索三控方法对其落梁法施工控制进行优化研究,结果表明:主拱圈和钢箱梁的线形、应力的实测值与理论值变化趋势一致,主拱圈和钢箱梁的位移最大误差分别为18mm和23mm,最大应力分别为-127.60 MPa和-33.39 MPa,吊杆力误差均在10%以内,吊索索力分布均匀合理,采用梁-拱-索三控法优化后落梁法施工的钢管拱桥成桥内力、线形和索力具有较高的精度,满足规范要求,能够很好地应用在钢管拱桥施工中,可为同类型桥梁的高效施工提供借鉴和参考。     

分步算法确定叠合梁斜拉桥合理成桥索力

叠合梁斜拉桥的主梁是一种组合结构，在确定合理成桥索力时，与其他类型的斜拉桥有着不同之处。文中针对叠合梁斜拉桥的特点，结合具体算例，采用平面双层框架模型模拟主梁，根据零位移法初定一个成桥索力，在此基础上考虑恒载和活载的共同作用，根据应力平衡法确定主梁弯矩的合理恒载可行域，再根据索力对主梁弯矩的影响矩阵进行索力调整。所得索力更加符合斜拉桥的要求。     

天津团泊新桥施工控制

为了使团泊新桥(独柱斜塔空间扭面背索混合梁斜拉桥)的成桥线形和索力、应力均达到设计及规范要求,根据该桥结构特点及主要施工过程,确定该桥施工控制以桥塔线形控制为主,索力的确定采用基于正装法及最小二乘法原理的优化方法,该桥斜拉索控制张拉索力的确定分桥塔悬臂施工和体系转换施工2个阶段进行.通过参数识别确定将背索和前索索力作为重点识别的结构参数.桥塔目标线形控制主要通过对塔柱拼装线形控制与索力调整控制来实现.塔柱施工过程中需采用合理的索力张拉顺序保证桥塔施工中及成桥状态的内力安全,桥塔线形控制包括塔柱拼装线形与塔柱整体姿态2部分.团泊新桥成桥后各控制参数满足设计要求.     

基于多层感知深度学习的大跨度斜拉桥索力调整

为提高大跨度斜拉桥施工过程中索力调整的速度及准确性,基于多层感知深度学习,构建了索力调整的深度网络架构。将索力调整实质定义为:在斜拉索无应力长度允许调整的范围内,拟合目标响应与索力调整量之间的映射关系,转化为机器学习和统计学中的回归问题。结合深度学习的二阶梯度下降和深度网络正则化策略,采用多层感知器索力调整的4层深度神经网络,以某混合梁斜拉桥为工程背景,验算数学和结构响应两方面下索力调整量的预测误差,及调索后的结合梁线形及索力误差。结果表明:预测误差均在工程允许范围内,成桥阶段调索后的结合梁线形误差在40mm以内,索力误差均在5%以内;索力调整的多层感知深度网络能快速、精确地预测索力调整量,可用于大跨度斜拉桥的索力调整。     

短线拼装曲线连续梁桥预制线形研究

节段梁线形控制是短线拼装中的关键,以往节段梁的预制施工控制利用已浇筑节段梁控制点的坐标,通过空间坐标转换计算下一匹配梁的位置,需经过多次计算和坐标转换,过于繁琐。文中在坐标计算的基础上推导短线法预制线形的坐标计算公式及节段梁从待浇段移到匹配段的平移坐标公式,探讨预制阶段施工工艺与控制措施及节段梁弯桥线形控制技术与特点。     

曲线形独塔无背索斜拉桥施工控制关键技术

漳州市双鱼岛内环北路桥为跨径(110+25)m的曲线形独塔无背索斜拉桥,采用塔梁墩固结体系,主梁采用钢-混凝土混合梁结构。该桥采用先梁后塔、塔索同步的总体施工方案,为保证成桥后的内力和线形满足设计要求,采用无应力状态控制法对该桥进行施工控制。在该桥施工控制中,通过设置预拱度控制主梁线形;通过设置纵向预偏量和预抛高控制桥塔线形;采用割线法进行索导管倾角修正;通过张拉索力和2次放索控制桥塔内力,斜拉索一次张拉到位;采用"减小张拉索力+调整螺母位置"的方法解决斜拉索的"超长"问题;通过2次放索将张拉索力调整到成桥索力,采用迭代法计算放索之前的目标索力。内环北路桥已建成,成桥后的桥梁线形和内力均符合设计要求。     

独塔钢斜拉桥成桥索力及施工索力计算分析

以某单塔中央双索面钢斜拉桥为研究背景,采用MIDAS Civil有限元程序进行建模计算,采用恒载平衡法初步拟定成桥索力,根据设置的控制目标,以初拟索力为基础进行多次调整索力以达到预期的成桥状态从而求得合理成桥索力。采用正装迭代法对斜拉索施工阶段进行模拟,经过多次迭代计算,得到施工索力。结果表明,成桥索力较为合理,按照施工索力能够满足斜拉桥合理成桥状态要求。对独塔钢斜拉桥合理成桥索力和施工张拉索力的确定提供借鉴和参考。     

泉州湾跨海大桥钢混组合梁施工控制参数敏感性分析

泉州湾跨海大桥主桥为主跨400m的双塔分幅式组合梁斜拉桥,采用整体节段悬臂拼装架设,干拼法连接进行主梁节段施工。为研究结构参数对施工过程中结构响应的影响,指导施工控制,采用有限元法建立该桥计算模型,计算施工过程中桥塔弹性模量、钢梁弹性模量、桥面板弹性模量、钢梁重量、桥面板重量等参数对桥塔塔偏、主梁线形、桥面板应力和斜拉索索力的影响。研究结果表明,桥面板及钢梁重量对桥塔塔偏、主梁线形及斜拉索索力影响较大,钢梁弹性模量、桥面板弹性模量及桥面板重量则对混凝土桥面板应力有很大影响,施工过程中需重点控制敏感性参数。该桥采用基于分析结果确定的施工控制原则实施控制,主跨合龙后,成桥实测线形与理论线形、成桥实测索力与理论索力均满足施工控制目标值的要求。     

六广河特大桥施工过程张拉索力优化分析

为保证平行钢绞线斜拉索的张拉精度及锚固性能,并提高张拉效率,以跨径为(242+580+242)m双塔双索面叠合梁斜拉桥——六广河特大桥为例,对斜拉索张拉方案进行优化。原方案以消除结构自重为主,兼顾结构受力,但需反复微调,耗时长且不利于锚固安全;优化方案提高了第二次张拉的索力值,减小当前节段湿接缝压应力储备,以控制下一节段钢主梁拼装时当前节段桥面板及湿接缝应力不超限为目标,并将第三次张拉调整时的单根张拉法改为大吨位千斤顶整体张拉。有限元计算及实施效果显示:采用优化后的张拉方案,施工过程及成桥后主梁应力及线形、斜拉索索力及桥塔偏位均满足规范要求,相对于原方案工期提前40d。