外倾式空间组合拱桥的施工监控

中山市长江北路大桥是一座非对称外倾拱肋的组合拱桥,它是由倾斜钢拱肋、曲线钢箱梁和倾斜吊杆组成的空间组合结构.为了确保该桥在施工过程中的安全,该文建立了空间有限元模型对该桥在施工过程中结构的变形和受力状态进行了模拟分析计算,并介绍了通过对拱肋变形、控制截面的应力和吊杆索力的施工监控,使该桥建成后的线形和受力状态满足设计要求.     

三角刚架悬吊连续梁组合桥施工过程有限元仿真分析

三角刚架悬吊连续梁组合桥是一种新型的组合结构,该桥型结构受力及施工过程复杂。为了解施工过程对桥梁结构应力和变形的影响,采用MIDAS FEA有限元软件对房山五渡桥进行施工仿真分析。分析结果表明该桥各主要施工阶段主梁、钢塔、钢-混结合段、V形墩、系梁的变形及受力状况均满足设计及规范要求,该桥设计及施工步序是合理可行的。     

某四跨单塔自锚式悬索桥施工控制研究

依托四跨单塔自锚式悬索桥工程,在施工阶段和成桥阶段对主塔、主梁、主缆、吊索进行监测,利用Midas/Civil分别建立桥塔安装及吊索张拉有限元分析模型。通过控制计算模型分析得出钢箱梁、桥塔、主缆和吊索的变形和应力均处在安全限值内;模拟吊索张拉过程中的吊杆、主缆的计算索力和设计索力最大差值分别为4.69%和1.73%,验证了模型的准确性。根据现场实测,主塔施工过程中主塔底部及塔腰截面实测应力与理论应力之间的偏差较小;在吊索张拉阶段和成桥阶段,最大吊索索力控制偏差值分别为5.7%和8.2%;主梁控制截面沿程实测应力与理论应力的变化趋势基本一致,最大差值为1.45MPa。结果表明,各工况下实测值与理论计算值的差值较小,均处在安全可控状态,且能够满足成桥后运营阶段的要求。     

中承式系杆拱桥施工控制关键技术

大跨系杆拱桥施工复杂,为保证结构成桥状态满足设计要求,需要对施工全过程进行施工控制。文章以沈阳动漫桥为工程背景,采用有限元软件Midas Civil建立空间模型,分析了顶推力及对拉力对拱梁区结构线形和受力的影响,确定了合适的顶推参数;对于高而薄且侧向刚度较小的吊杆横梁,分析了施工过程中的稳定问题,并采用设置平联等措施保证T形吊杆横梁在施工过程中的稳定性;对于双吊杆结构,分析了后期恒载引起的横向双吊杆索力误差,并对定位标高进行修正以控制成桥索力和标高。结果表明:对于本桥关键施工工序进行施工控制,各项指标均满足设计要求,控制效果良好,可为同类工程提供参考。     

梁拱组合体系桥吊杆张拉控制

梁拱组合体系桥充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用,结构受力较为复杂,为使成桥内力及线性符合设计要求,吊杆张拉控制非常重要。为避免多次张拉,利用有限元计算软件MIDAS CIVIL建立全桥施工阶段模型,据现场实测不断对理论模型进行修正。假定吊杆初张力及张拉顺序,进行正装迭代分析,比选吊杆张拉最佳方案。在吊杆张拉过程中利用频率法测量吊杆索力变化,对主梁及拱肋应力应变、主梁及拱肋变形进行同步监测。实践证明,根据优化方案进行吊杆张拉,可以满足拱肋、主梁受力及线性要求,成桥后索力与设计索力在误差允许范围之内,避免了吊杆多次张拉调整。     

艾溪湖大桥局部受力性能分析

结构关键部位的受力往往决定了整个结构破坏,以艾溪湖大桥为研究对象,对其拱脚、吊杆主梁锚固点、吊杆拱顶锚固点等关键部位进行局部受力分析.分析结果显示该桥局部应力满足规范要求,但是较整体分析的应力值要大,所以对结构的局部分析是十分必要的.     

艾溪湖大桥局部受力分析

结构关键部位的受力往往决定了整个结构能否正常使用。该文以艾溪湖大桥为研究对象,对其拱脚、吊杆主梁锚固点、吊杆拱顶锚固点等关键部位进行局部受力分析。分析结果显示该桥局部应力满足规范要求,但是较整体分析的应力值要大,所以对结构的局部分析是十分必要的。     

支架现浇系杆拱桥吊杆张拉方案优化

系杆拱桥的吊杆张拉顺序和施工索力对结构内力以及变形影响较大,为确定合理吊杆张拉方案,保证施工过程中结构内力满足规范要求且分布均匀,避免过大的内力突变,结合中承式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,提出7种吊杆张拉方案,引入“峰态系数”评价指标,对比分析不同吊杆张拉方案下结构内力的变化情况,并探讨各方案的优劣。结果表明：各方案的成桥内力和索力相差较小,对施工阶段的桥梁内力影响较大;其中,对称依次张拉方案施工方便,但施工过程中局部位置(如拱脚、拱顶、1/4拱肋)内力变化明显,会出现较大的峰值,影响施工过程中的结构安全;对称间隔张拉方案会使结构受力状况改善,内力峰值减小,但整体趋势基本不变;而对称交替张拉方案的结构内力分布均匀,没有较大突变,不会出现明显的峰值,使桥梁施工过程的安全更有保障。     

基于混合施工方案的独塔斜拉桥仿真分析

针对工程工期和气候条件要求的实际情况,将满堂支架法和全挂篮悬臂施工法相结合。文章探讨了混合施工方案对桥梁结构受力状态的影响。采用施工全过程空间数值分析方法,对比研究了全挂篮施工方案和采用混合施工方案所得到的桥梁内力及变形变化特征。研究结果表明,在设计目标确定的前提下,不同的施工方案均能使桥梁成桥阶段内力和线形逼近设计状态。     

钢管混凝土系杆拱桥施工中受力性能及稳定性分析

为给钢管混凝土系杆拱桥施工监控提供理论依据,以南水北调工程南阳市姚湾跨渠公路桥为背景,采用有限元软件建立全桥三维空间模型,详细考虑混凝土灌注次序、混凝土徐变效应、吊杆张拉次序、系梁多次张拉等环节,对结构施工全过程的内力和变形历程及系梁浇筑过程中支架受力进行分析.结果表明,施工过程中拱肋钢管及管内混凝土应力满足规范要求;各分支钢管中混凝土的压应力与混凝土灌注次序有关;钢管内灌注混凝土的徐变会使钢管混凝土截面发生应力重分布;拱肋支架满足整体稳定性和分支稳定性要求.     

跨航道系杆拱桥拆除及施工监控技术

根据旧桥拆除施工基本原则,结合桥梁拆除有限元仿真分析和桥梁施工监控技术,研究了跨航道系杆拱桥拆除施工关键技术。鉴于航道桥梁通航要求高、跨径大、结构形式复杂等特点,制定了合理的拆除方案和可靠的监控措施。结果表明:拆除施工过程中系杆及拱肋结构的应力和变形均处于安全范围内;临时支撑的沉降量对结构的安全性影响较为敏感;对主要构件拆除施工后应尽量减小施工间歇时间;桥面系及吊杆拆除对拱肋的变形影响不大。     

基于等效弹性支承刚度确定梁拱组合体系桥梁吊杆力

连续梁拱组合式桥梁是一种多次超静定的组合体系结构,受力复杂,其吊杆力的确定对成桥的合理力学状态至关重要。本文提出了基于等效弹性支承刚度和控制截面应力相结合确定吊杆力的方法,并以某刚梁柔拱形式的梁拱组合桥梁主桥为依托,建立有限元数值模型,根据弹性支承刚度与位移的关系确定初步的吊杆力;然后以吊杆力大小的方差最小为目标函数,同时满足主梁截面的应力控制条件,运用数据分析软件MATLAB进行吊杆力的二次拟合优化,优化后的吊杆力总体上趋于平均,确保了桥梁受力合理性;最后分析在该吊杆力作用下依托工程的结构受力特点,计算表明该桥主梁截面应力都满足规范要求,并且有一定的安全储备。     

郑州黄河公铁两用桥主桥第2联悬拼施工分析

为了评定郑州黄河公铁两用桥主桥第2联连续钢桁梁悬拼施工方案的可行性,采用有限元软件MIDAS Civil建立该桥空间有限元计算模型.根据施工方案将钢桁梁悬臂拼装架设施工过程划分为9个施工阶段,分别对各施工阶段进行施工过程仿真分析,得到各个施工阶段对应的桥梁变形及杆件的应力.计算结果表明,郑州黄河公铁两用桥主桥第2联采用悬拼施工时,钢桁梁的变形值较小、各杆件的应力小于材料屈服强度,满足桥梁施工规范要求,结构处于安全的受力状态,该施工方案可行.     

沱河大桥施工控制研究

以沱河大桥为例,介绍了桥梁施工监控的实施方法。桥梁监控中主要控制梁的内力(应力)和挠度,分析了施工过程中和成桥状态的主梁的挠度和应力。根据已知资料建立有限元模型,对相应施工阶段进行模拟,计算桥梁结构在各个施工阶段和成桥状态的受力状态和工作情况。通过分析挠度、应力在实际和理论上的吻合度得出主桥成桥线形过渡自然,达到了施工监控的预期效果。     

128m尼尔森体系提篮拱桥的施工控制

为了解尼尔森体系提篮拱桥在施工中的内力和线形状态是否满足设计要求,以合福高铁跨越合肥市包河大道的128m提篮拱桥为例,采用有限元软件MIDAS Civil进行尼尔森体系提篮拱桥的空间有限元计算分析,在施工控制中主要对系梁、拱肋的应力和线形以及吊杆的内力进行监测。监测结果表明,整个施工过程中系梁变形较小,拱肋的变形较为明显,两者在拆除系梁支架阶段的累计变形量与理论值均吻合较好;系梁与拱肋的应力水平均满足设计要求,处于安全合理的范围;吊杆内力测试结果与理论目标值相差均在±5%以内,满足设计要求。     

刚性系杆拱桥更换吊杆的施工监控

琼州大桥主桥为(88+98+108+98+88)m下承式钢管混凝土系杆拱桥,该桥5跨为互相独立的无推力外部静定体系,拱肋均为钢管混凝土哑铃形断面,共118根吊杆,下锚头部位锈蚀程度严重的8根吊杆采用临时兜吊系统进行更换施工。为保证吊杆更换施工中结构受力合理及安全,采用吊杆内力和桥面标高双控制原则,对吊杆更换过程进行施工监控。利用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型模拟吊杆更换施工,对吊杆拉力及桥面标高进行分析。结果表明:更换吊杆后桥面各项指标均在控制范围以内,且满足桥梁设计规范要求。     

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。     

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。     

武汉市沙湖大道大挑臂钢箱梁受力分析

以武汉市沙湖大道大挑臂钢箱梁桥为研究对象, 采用有限元方法分析钢箱梁在施工阶段及成桥运营阶段的受力情况,研究表明该桥梁各项受力均满足规范要求。计算结果已为该桥梁的设计提供依据,分析方法可为同类结构提供参考。     

V形刚构-拱组合桥静力有限元分析

V形刚构-拱组合桥体系复杂,为了能更准确地认识和把握这种新型桥梁的力学性能,以小榄特大桥工程为例,建立精确的三维有限元模型,其中V形墩、梁、拱采用三维8节点实体单元,支撑采用空间梁单元和桁架单元,吊杆采用空间索单元进行离散。应用大型通用有限元软件ANSYS对其成桥阶段的主要工况进行弹性计算,同时也对该类桥型有可能出现的病害情况进行预测和模拟。据此,对比分析了各种情况下关键部位和构件的变形及受力状态。研究结果表明:该桥整体受力以V形连续刚构为主,拱对主梁起加劲作用;预应力对结构的安全性至关重要;该桥在一定数量内吊杆断裂的情况下,主体结构具有很好的内力重分配能力;拱脚处受力复杂,要采取构造措施防止局部破坏。