下承式拱桥索力调整对桥面线形的影响

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拱桥讲解之中下承式钢筋混凝土拱桥

拱桥讲解之中下承式钢筋混凝土拱桥

(EI )拱 /(EI )系 (EI )拱 /(EI )系 80
柔性系杆拱是无推力组合拱桥中出现得教早的一种类 型,早期系杆有多种形式,如型钢等,现多采用预应力索
•刚性系杆柔性拱(拱梁体系)
(EI )拱 /(EI )系 1/ 80
系杆受拉和弯 拱肋主要受压
这种体系以梁为主要承重结构,相当于把桁架弦杠与梁组合起 来,以梁为受力主体,曲线桁架对梁加劲。
在拱上按拟定程序施工拱上结构,计算其重力
计算各计算截面的内力,并验算强度
根据强度验算情况,调整施工加载顺序和范围
4、施工加载挠度的计算和控制
施工加载程序确定后,还应计算施工加载各工序相应的各点 挠度值,以便在施工过程中控制拱轴线的变形情况。当实测挠度过 大或出现不对称变形等异常现象时,应立即分析原因,采用措施, 及时调整加载程序。
强度
主拱
稳定
(压弯构件)
刚度
系杆:一般为拉弯构件 吊杆:一般为拉杆,如为刚性吊杆,则为拉弯构件 桥面:受弯为主 连接系:一般为拉、压构件
动力分析 一、概述
引起振动的主要因素
车辆引起振动 地震 风振 雨振
结构自振频率与周期及振型
第六节 施工过程计算与验算
1、拱肋(箱)脱模吊运过程中的验算
•将预制拱肋(箱)顶起脱离底板模板时,应进行脱模验算
吊杆
吊杆 系杆索
系杆箱
滚轮
横梁 a)
吊杆
横梁 c)
预留系杆孔道
横梁 b)
拱梁体系 (刚性系杆柔性拱,刚性系杆刚性)
梁本身起到系杆的作用,为拉弯构件
A
A
B
B
三、系杆
柔性系杆刚性拱的系杆
构造原则:一方面要考虑系杆与拱肋联接,保证系杆能很 好地与拱肋共同受力;另一方面又要避免桥面行车道因阻碍系 杆受拉而遭到破坏。构造上处理方法有:

下承式拱桥施工难点

下承式拱桥施工难点

下承式拱桥施工难点下承式拱桥是一种结构形式与普通拱桥不同的桥梁形式,结构更加稳定,但施工难度也更大。

下面我们将从几个方面探讨下承式拱桥施工的难点和解决方法。

一、基础建设难度大下承式拱桥基础建设的难点主要体现在建设过程中有大量的土方开挖、土石方运输和大型基础的施工。

此外,如果施工现场没有足够的水源,还需要提前运输大量的建筑用水。

解决方法:在施工之前,就应该对施工地的地形、地质条件、水源问题、情况进行详细的勘测和研究,针对不同地形和地质状况确定不同的基础建设方案,从而有效降低施工难度。

二、拱形的测量难度大下承式拱桥拱形的测量难度大,一旦测量出现误差,就会对整个工程造成严重影响,甚至导致整个工程失败。

此外,如果测量计算不准确还可能产生安全隐患。

解决方法:采用精密仪器对拱形进行精确测量,根据准确度要求选择不同的测量手段,比如三角高程、激光测量和全站仪测量等,从而降低误差风险。

三、施工时间长与传统拱桥相比,下承式拱桥施工时间更长,需要较长时间的设计和构建。

施工期间还需要保证施工场地安全,避免突发情况的发生。

解决方法:在设计和施工之前,对工程的施工计划和时间进行认真的分析,进行合理的时间安排和合理的施工方案。

同时,需要加强现场管理,加强人员培训,以确保施工安全和加快施工进度。

四、装模作业难度高下承式拱桥装模作业的难度较高,需要考虑模板的形状、尺寸和数量等因素,以及模板的安装和拆除等问题。

如果装模作业不当,会影响拱桥的造型和结构稳定性。

解决方法:在施工前进行细致的设计和计划,制定高效的装模方案,同时加强现场管理和工作人员培训,确保装模作业的安全和准确性。

总之,下承式拱桥的建设难度大,施工过程中需要克服许多困难和挑战。

但是,只要采取合理的设计和施工方案,加强施工组织和管理,就可以有效降低施工难度和风险,确保下承式拱桥的稳定性和耐久性。

下承式钢筋混凝土系杠拱桥预制安装施工技术控制

下承式钢筋混凝土系杠拱桥预制安装施工技术控制

下承式钢筋混凝土系杠拱桥预制安装施工技术控制作者:蔡可敬陆艳红来源:《城市建设理论研究》2013年第13期摘要:本文介绍江阴万水桥主桥系杠拱的预制安装施工工艺,江阴万水桥主跨采用下承式预应力系杆拱,计算跨径66m,矢跨比1/5。

拱肋分成5段,系杆分成3段,采用少支架施工。

关键词:系杆拱桥预制安装施工工艺中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1.工程概况江阴万水桥位于江阴市顾山镇,连接万兴村与祝华村,上跨锡北运河。

全桥布孔为3×20m+66.8m+3×20m三孔,全长194.92m。

主跨采用下承式预应力混凝土系杆拱,计算跨径66m,矢跨比1/5。

系梁高145cm,宽80cm,断面为半工字形,为预应力混凝土构件。

拱肋高110cm,宽80cm,断面为工字形,为非预应力构件。

中横梁高96~140cm,宽60cm,均为预应力构件。

系梁线形与路线竖曲线一致。

主桥需满足四级航道净空要求。

主桥纵向由拱肋、系杆缀以吊杆构成主要受力体系,为柔性系杆刚性拱结构。

横向则通过横梁、风撑等将两片拱肋连成整体,并通过搁置在横梁上的行车道板及现浇层构成桥面行车系。

拱肋分成五段,系杆分成三段,它们的端部段组合在一起形成端块。

2.系杆、拱肋预制2.1底板制作预制场地采用灰土处理压实后放出系杆拱肋大样,浇注5cm厚混凝土基础,基础两边分别放宽10cm,在基础上精确放样。

系杆、拱肋预制采用整体放样分段预制。

放样时对各点坐标值严格控制,并加入图纸中所提供的预拱度值进行分配到各坐标值中。

底模采用砖砌底模粉刷后预制。

钢筋绑扎前刷脱模剂。

脱模剂用机油和黄油加热后混合物涂刷,每次刷油前必须等底模上晾干后再刷第二遍,直至底板不再吸收为止。

系杆、拱肋吊装采用捆绑吊。

底板制作时注意预埋吊装孔位置,简支梁的吊装孔位置一般放在0.207L处。

2.2系杆、拱肋预制底板制作完毕后,严格按图纸要求在底模上绑扎钢筋,波纹管定位。

绑扎钢筋时注意各种预埋件位置的精确定位。

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究

下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析及稳定性研究摘要:本文针对下承式钢管混凝土系杆拱桥进行了索力分析和稳定性研究。

首先,通过对该桥结构进行了力学分析,得出了系杆拱桥在载荷作用下的受力情况。

然后,利用数值计算方法进行了索力分析,得出了各个索力的大小和方向。

最后,通过稳定性分析,确定了拱桥的稳定性情况,并采取了合适的措施提高拱桥的稳定性。

关键词:下承式钢管混凝土;系杆拱桥;索力分析;稳定性研究1. 引言下承式钢管混凝土系杆拱桥是一种优秀的工程结构,具有承载能力大、抗震性能好等优点。

其中系杆拱桥作为其重要组成部分之一,承担着承载车辆和风荷载的重要作用。

因此,对系杆拱桥的索力分析和稳定性研究具有重要意义。

2. 系杆拱桥的力学分析系杆拱桥是由上、下承重拱肋组成的,上弦杆与下弦杆通过系杆相连接。

在荷载作用下,上弦杆受到压力,下弦杆受到拉力,系杆受到拉力。

为了分析系杆拱桥的受力情况,可以采用力学方法进行分析并绘制受力示意图。

3. 索力分析3.1 数值计算方法采用有限元方法进行计算,建立系杆拱桥的有限元模型,并用计算软件进行计算。

3.2 索力计算通过有限元计算,得出了各个系杆的受力情况。

根据静力平衡条件,可以得出系杆受力的方向和大小。

4. 稳定性分析通过对系杆拱桥的稳定性进行分析,可以确定桥梁的稳定性情况。

在稳定性分析中,需要考虑桥墩的稳定性、拱肋的稳定性等因素。

通过数值计算和理论分析,可以得出拱桥在不同工况下的稳定性系数,并评估桥梁的稳定性。

5. 提高拱桥的稳定性为了提高下承式钢管混凝土系杆拱桥的稳定性,可以采取以下措施:- 加强桥墩的设计和施工,提高桥墩的抗侧力能力;- 调整系杆的设计参数,使其受力更加均匀;- 增加拱肋的截面尺寸和数量,提高拱肋的抵抗能力;- 加强桥面的铺装,提高桥面的抗滑能力。

6. 结论通过对下承式钢管混凝土系杆拱桥的索力分析和稳定性研究,可以得出以下结论:- 系杆拱桥在荷载作用下受到压力、拉力等不同的受力方式;- 数值计算方法可以用于系杆拱桥的索力分析;- 稳定性分析可以用于评估拱桥的稳定性情况并提出提高稳定性的措施。

下承式系杆拱桥

下承式系杆拱桥

浅谈下承式系杆拱桥的设计摘要下承式系杆拱是一种无推力的拱式组合体系,是外部静定结构,兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点,当桥面高程受到限制而桥下又要求保证较大的净空(桥下净跨和净高)时,无推力的拱式组合体系桥梁是较优越的桥型。

从设计方案选择、结构设计与施工等方面对沧黄高速跨线大桥进行了介绍。

1 概况沧黄高速跨线桥位于沧宁公路沧县段捷地乡大贾庄村北,中心桩号K1 + 414. 049,上跨沧黄高速公路。

交叉处沧黄高速公路平面位于半径R = 7000m的左偏平曲线上, 中心桩号CHK12 + 420。

交角90°,设计标高16. 189m,该桥上部结构为1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁;下部结构采用柱式桥墩、肋板式桥台,墩台下接承台,基础均为钻孔灌注桩群桩基础; 桥梁净宽11. 5m;汽车荷载等级为公路- Ⅱ级标准。

该桥桥型布置如图1所示。

2 方案比选在桥梁建设中,桥梁方案的确定是非常重要的,尤其大跨径桥梁更是如此。

在初步设计阶段我们拟定了两个方案:方案一: 1 - 20m预应力箱梁+ 1 - 50m下承式系杆拱+ 1 - 20m预应力箱梁,桥梁总长90m,概算总造价为644. 8 万元(含引道) ,其中跨线桥造价303. 9万元。

本方案的的优点是: ①一跨上跨沧黄高速,桥下净空大,视野开阔,为将来沧黄高速改建留有较大余地; ②建筑高度小,填土高度低,总造价低; ③桥型美观,与周围环境相协调,建成后将成为沧黄高速的一个亮点。

但本方案施工工艺较复杂,对施工技术要求较高。

方案二:采用4 - 25m预应力连续箱梁,桥梁总长100m,概算总造价为658. 6万元(含引道) ,其中跨线桥造价为310. 9万元。

本方案的优点是:结构简单,设计施工技术成熟,施工质量较易控制。

缺点主要是:建筑高度较高,填土高度高,总造价高。

经综合考虑,我们推荐方案一。

下承式系杆拱桥吊索更换设计和施工关键技术

下承式系杆拱桥吊索更换设计和施工关键技术

2018年 第2期(总第288期)黑龙江交通科技HEILONGJIANGJIAOTONGKEJINo.2,2018(SumNo.288)下承式系杆拱桥吊索更换设计和施工关键技术唐建荣,周云岗,窦勇芝,吴勇翔(柳州欧维姆机械股份有限公司,广西柳州 545005)摘 要:为了安全可靠地对既有下承式系杆拱桥进行吊杆更换,减少对原结构受力扰动影响,提出了采用临时吊杆法进行吊杆更换,通过有限元软件建模模拟吊杆更换过程,验算索力转换过程的控制指标、分级步骤,理论验证方法的可行性,并为吊杆更换施工过程提供理论依据;同时,临时兜吊装置需根据拱上结构尺寸、桥面结构尺寸、梁下结构尺寸及相互空间关系,进行详细设计以满足吊杆更换过程中结构安全要求;最后提炼出吊杆更换的设计和施工要点。

施工实践表明:临时吊杆法是一种安全、高效和经济的吊杆更换方法,可为类似拱桥吊杆更换工程设计和施工提供借鉴。

关键词:系杆拱桥;吊杆;更换;施工中图分类号:U448.225 文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2018)02-0080-02收稿日期:2017-12-27作者简介:唐建荣(1976-),男,工程师。

1 工程简介世纪大桥位于宜兴市团碄湖上连接环科园与碄滨大道,主桥为三跨连续系杆拱,全长344m。

桥跨组合为:4×20m+(42.25m+63.0m+42.25m)+5×20m。

主桥桥面横断面组合为:1.6(人行道)+1.6(拱肋)+0.3(护栏)+14.0(行车道)+0.3(护栏)+1.6(拱肋)+1.6(人行道)=21.0m。

主桥采用三跨无风撑钢筋混凝土预应力系杆拱,主桥跨径组合为42.25m+63.0m+42.25m,主拱肋矢跨比1/5,主拱采用钢筋混凝土箱形断面,截面高1.2m;系梁采用预应力钢筋混凝土箱形截面,截面高1.5m;吊索采用高强平行钢丝束外包PE制成,吊索间距4.5m;中横梁由预制后通过现浇湿接头与系梁相连,端横梁整体现浇,横梁采用预应力混凝土结构;边拱与主拱体系相同,拱肋采用钢筋混凝土箱形断面,在吊杆处截面为实心段,截面高1.0m,吊索间距4.4m。

中(下)承式拱桥吊杆静张力分析方法的改进

中(下)承式拱桥吊杆静张力分析方法的改进

D ii YNX e ag H NH a USy - I u. n C E ui g 2
( .col f il nier g Z e zo nvrt, h nzo 50 2 hn ; 1S ho Cv g ei , hn huU i sy Z eghu4 0 0 ,C ia o iE n n g ei
中( ) 下 承式 拱桥 吊杆静 张 力分 析 方 法 的 改 进
杜 思义 殷 学纲2 陈 淮
( . h 大学 土木工程学 院, 1 郑' i 河南 郑州 4 00 ; . 50 2 2 重庆大学 工程力学 系, 重庆 4 04 0 0 4)
摘要 : 中( ) 在 下 承式拱桥 的有限元模型中, 引入 了由于施工中吊杆长度调整而产 生的几何刚度矩 阵,
2 种方法 : 1 第 种方法是分段简支梁模型, 这种模型理论上忽略了实际桥面 的连续性对 吊杆张力的影响 , 也 忽略了由于吊杆刚度差异( 截面相同, 长度不同) 对张力分配的影响, 因此 , 用此模型计算得出所有 吊杆张力
均相等的结论 不妥当; 2种方法是有限元方法( E , 第 F M) 由于中( 承式拱桥主要是 由3部分组成: 下) 桥面 系、 拱助与吊杆系, 其结构整体有限元静力平衡方程可写作
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2 2卷 4期 20 0 6年 1 2月


地, o 4 12 N .
D c , 06 e. 20
WO L A T U K N IE R N R D E R HQ A E E GN E I G
文章编 号 :0 76 6 (0 6 0 .0 9 0 10 -0 9 2 0 ) 4 0 9 . 5
用一阶矩阵摄动理论 , 出了相应 的吊杆系静张力分析 的相关公式 。对一实 际中承式拱桥 的数值计 导

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制发布时间:2021-04-06T10:48:33.760Z 来源:《建筑科技》2021年1月上作者:黄国豪[导读] 本文以某一主跨149m的下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,讨论了该桥主要工序的施工控制技术。

文中介绍了斜拉扣挂施工扣索的有限元模拟方法。

重点介绍了拱肋节段吊装、桥面系安装的控制措施。

实践证明,该桥控制效果良好,相关成果可供同类桥梁参考。

江苏南京中铁大桥局集团第四工程有限公司黄国豪 210031摘要:本文以某一主跨149m的下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,讨论了该桥主要工序的施工控制技术。

文中介绍了斜拉扣挂施工扣索的有限元模拟方法。

重点介绍了拱肋节段吊装、桥面系安装的控制措施。

实践证明,该桥控制效果良好,相关成果可供同类桥梁参考。

关键词:钢管混凝土系杆拱桥;施工控制;拱桥;斜拉扣挂法中图分类号:U448.25;U442.5 文献标识码:A桥梁施工控制的目的是对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求[1,5]。

本文以某一下承式钢管混凝土系杆拱桥为例,说明该桥的施工控制过程。

1.工程概况某下承式钢管混凝土系杆拱桥,拱肋为钢管混凝土桁架结构,主孔跨度149米(计算跨径为140米),计算矢跨比为1/5,拱轴系数为1.25,拱肋截面径向高3.3米,肋宽2.0米;每肋为上、下各两根φ750×20/16/24mm、内灌C50自密实补偿收缩混凝土,横向通过φ425×12mm横联钢管连接(吊杆处横联为φ500×16mm钢管),竖向通过φ350×10mm腹杆钢管连接而构成(吊杆处竖向腹杆为φ350×12mm)。

吊杆间距为6.9米,采用GJ15-25钢绞线整束挤压成型吊杆,张拉端位于拱顶。

系杆采用高强度低松弛钢绞线成品拉索(外包PE护套)。

系杆从拱肋及其两边通过并锚固于拱座端部,每片拱肋下布置10束系杆孔(其中有2束为预留换索通道),系杆规格为MXGK15-27型可换索式钢绞系杆。

高速铁路下承式拱桥吊索张拉力研究与应用

高速铁路下承式拱桥吊索张拉力研究与应用

高速铁路下承式拱桥吊索张拉力研究与应用高速铁路桥梁对成桥后的受力状态、线型、刚度等要求均非常高,同时高速铁路下承式拱桥属于内部高次超静定结构,任何一根吊杆张拉索力或张拉顺序的改变都会影响全桥结构的受力。

因此,如何确定高速铁路下承式拱桥吊杆初张拉或者多次调整时千斤顶的张拉力是设计和施工面临的关键问题。

目前常用的成桥状态下吊杆内力的确定方法主要有刚性支承连续梁法、最小弯曲能量法、刚性吊杆法等。

已知成桥状态下吊索内力推求张拉过程力的方法主要有正装法、倒装法、影响矩阵法、无应力状态法等[1-2]。

测定方法参考Cai等[16]。

将浓度为30%淀粉样品密封于 DSC盘中,平衡过夜,以空盘作为参照,从30 ℃加热至150 ℃,加热速率为10 ℃/min,通过Pyris软件分析淀粉球晶的起糊温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Tc)和焓值(△H),并记录结果。

1 成桥状态吊索合理内力的确定刚性支承连续梁法是探求一组成桥索力,使得主梁在恒载作用下的弯矩和将主梁、吊杆相交的地方设置为刚性支承的连续梁结构的弯矩相同,并以梁和吊杆交叉处位移为零作为目标受力状态的计算方法,计算结构示意如图1所示。

本方法重点在于控制结构的线形,当吊杆间距分布均匀时,计算出的成桥吊杆索力一般较均匀。

图1 刚性支撑连续梁法计算结构示意图最小弯曲能量法是以结构(包括主梁和拱肋)弯曲应变能作为目标函数,假定主梁、拱肋、吊杆的轴向刚度无限大,主梁和拱肋的弯曲刚度、容重保持不变,经计算求得成桥吊杆内力。

本方法的特点是跨中部分计算的成桥吊杆内力比较均匀,靠近拱脚附件的吊杆内力值偏小。

因此,计算出的主梁和拱部的应力很难直接满足设计的目标要求。

刚性吊杆法与最小弯曲能量法类似,只是在进行有限元模拟计算时只假定吊杆刚度无限大,两端点之间的竖向相对位移值为零,其余部分按照正常结构刚度进行模拟。

刚性吊杆法是弯矩能量最小法的特例,其缺点与最小弯曲能量法相同。

以上吊杆在成桥状态下索力的确定方法都只能作为设计参考,实际桥梁最终的受力应以桥梁在恒载、活载、吊杆张拉力等荷载作用下主梁关键受力部位的应力达到指定应力值或将关键部位应力控制在某一范围为主要控制目标,并且需综合考虑吊杆在成桥状态下内力分布的均匀性,以及梁体和拱肋的线形等因素。

河南省交通厅关于印发河南省公路桥梁运营安全检查管理办法的通知

河南省交通厅关于印发河南省公路桥梁运营安全检查管理办法的通知

河南省交通厅关于印发河南省公路桥梁运营安全检查管理办法的通知文章属性•【制定机关】河南省交通厅•【公布日期】2013.01.16•【字号】豫交文[2013]26号•【施行日期】2013.01.16•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】城市建设正文河南省交通厅关于印发河南省公路桥梁运营安全检查管理办法的通知(豫交文〔2013〕26号)各省辖市、省直管县(市)、扩权县(市)交通运输局(委),厅直属有关单位:为加强和规范我省公路桥梁安全检查管理工作,保障公路桥梁运营安全和人民群众生命财产安全,依据《中华人民共和国公路法》、《公路安全保护条例》,交通运输部《公路桥涵养护规范》、《公路桥梁养护管理工作制度》及我省相关法规,结合我省公路桥梁运营安全检查工作实际情况,制定了《河南省公路桥梁运营安全检查管理办法》,现予印发,请遵照执行。

2013年1月16日河南省公路桥梁运营安全检查管理办法第一章总则第一条为加强和规范我省公路桥梁安全检查管理工作,保障公路桥梁运营安全和人民群众生命财产安全,依据《中华人民共和国公路法》、《公路安全保护条例》,交通运输部《公路桥涵养护规范》、《公路桥梁养护管理工作制度》及我省相关法规,结合我省公路桥梁运营安全检查工作实际情况,制定本办法。

第二条本办法适用于河南省境内各级公路桥梁的运营安全检查管理工作。

第二章管理职责第三条各级公路桥梁管理机构职责划分如下:(一)河南省交通运输厅负责全省公路桥梁运营安全检查工作的监督与指导。

(二)河南省交通运输厅高速公路管理局是高速公路桥梁运营安全的监管单位,负责全省高速公路桥梁运营安全检查的监督与指导;各运营管理单位是高速公路桥梁的管养单位,具体负责所管辖范围内桥梁运营安全检查管理工作,是桥梁安全管理的第一责任单位。

(三)河南省交通运输厅公路管理局是普通干线公路桥梁运营安全的监管单位,负责全省普通干线公路桥梁运营安全检查的监督与指导;各省辖市(直管县)公路管理局是普通干线公路桥梁的管养单位,具体负责辖区内桥梁运营安全检查工作,是辖区内桥梁安全管理的第一责任单位。

下承式系杆拱桥吊杆索力测试计算模型研究

下承式系杆拱桥吊杆索力测试计算模型研究
l w o ln e n s a i n c l u ai n p e iin a e as n ls dT e r s l fa cu l a l e so a c lt n fr a fs d r e sr t o ac l t r c so r lo a ay e .h e u t o n a t a b e tn i n c l u ai o e o o s c o t d a c r g d c t a ep e iin o d l i e e t b iu l i ec a gn f l n e n s ai . d t e i — r hb i ei i aet t h r cso f e d n h t mo e si df r n vo s w t t h n i go e d r e s t An h s f o y hh s r o mo e h u d b ee t db s d o a l l n e n s t n t e a o a l a c lt n p e ii nT i p p r rp s d a d l o l e s lc e a e n c b ese d r e s a i g t e s n b ec lu a i r cso . h s a e o o e s r o o r o p
随着 现 代交 通 事 业 的 飞速 发 展 , 梁 形 式越 来 桥
式 表 达式 计 算 的结 果误 差 控制 在 2 %以 内 : 2 若 各 ()
越多地朝轻盈 、 高强和大跨度方 向发展 。其 中斜拉
桥 、 索桥 和 中 、 承式 拱桥 以其 良好 的跨 越能 力和 悬 下
优美 的造 型受 到设 计者 的青 睐 。在这 些桥 梁 的施工
Ke d t d a c rd e c b e tn in t s ; e u n y meh d; ac lt n mo e ; ln e n s t y wor s: e ・ r h b g ; a l s t f q e c t o c lu a i d l se d r e s a i i i e o e r o r o

钢结构拱桥拱肋施工线形控制技术及监控分析

钢结构拱桥拱肋施工线形控制技术及监控分析

钢结构拱桥拱肋施工线形控制技术及监控分析发布时间:2022-10-21T07:09:24.078Z 来源:《工程管理前沿》2022年第12期作者:陈濡森[导读] 拱桥属于无推力拱桥,外部静定而内部超静定。

陈濡森珠海航空城工程建设有限公司摘要:拱桥属于无推力拱桥,外部静定而内部超静定。

其理想的线形和内力状态不仅与设计有关,还需要有科学、合理的施工方法。

以珠海金岛大桥为例,制定合理可行的施工工序及科学地调整主梁、拱肋标高和吊杆索力值等监控手段,使成桥状态应力和几何线型符合设计要求,保证桥梁施工和运营过程安全。

下承式拱桥是高次超静定结构,吊杆张拉力的偏差都会使桥面线形偏离设计值,并导致结构内力重新分配,使成桥内力偏离设计值。

主拱肋、箱梁和吊索之间刚度相差大,受吊索垂度、温度变化、风力、日照的影响、施工临时荷载等复杂因素干扰,使力与变形关系变得十分复杂,施工中虽可以采用多种计算方法,算出各施工阶段或步骤的索力和相应的梁体变形,但根据理论计算所给出的索力、线形指导施工时,结构的实际变形却未必能达到预期效果。

吊索张拉在施工中表现出来的这种理论与实际的偏差具有累积性,如不及时加以有效控制和调整,主梁标高最终会显著偏离设计目标,影响成桥的内力和线形。

拱桥施工过程中桥梁经历了多次结构体系的转换,每次转换桥梁的受力状态和构件位移均会发生较大改变。

因此,必须根据工程实际情况,制定合理的施工监控方案。

关键词:钢结构;拱桥拱肋;线形控制;监控分析工程概述金岛大桥为珠海航空产业园滨海商务区市政配套工程二期中的一座桥梁,该桥位于金岛路上,跨越白龙河,桥梁起点为KC0+132.00,桥梁终点为KC0+232.00。

金岛大桥桥孔布置为1×100m,采用下承式非对称异形钢箱拱肋拱桥结构形式,拱肋净空高44m。

本桥为跨径100m 的非对称异形拱肋拱桥,拱肋采用钢箱截面,断面尺寸为2.8×2.8m。

主梁为钢—混凝土组合梁结构。

论设计参数对下承式拱桥吊杆疲劳性能的影响

论设计参数对下承式拱桥吊杆疲劳性能的影响

论设计参数对下承式拱桥吊杆疲劳性能的影响造成吊杆疲劳破坏的原因有很多,大致可分为两种,一种是自身结构的原因,一种是外界的环境因素。

由于外界的环境因素无法人为控制,由腐蚀带来的吊杆疲劳已普遍采用热裹HPDE外膜、钢丝镀锌、封蜡、灌漿等措施提供保护。

而由于吊杆自身的力学因素带来的结构问题,我们是可以通过改变其材料特性、构件布置方式、特殊处理办法来进行人为控制的。

在下承式拱桥的吊杆中,又特别是柔性吊杆,产生疲劳破坏的主要因素就是钢丝索的材料性质以及锚头处的锚固方式。

以上两点因素与桥梁工作者对吊杆的选材、制造和施工息息相关。

1 吊杆间距对吊杆疲劳性能的影响在增大吊杆间距的同时,不仅会使吊杆所承受的恒载加大,也将同时增大活载作用下吊杆中的内力。

并且它的增大会导致系梁与拱助产生受力不均,增加拱肋弯矩。

虽然在静力方面,增大吊杆的间距对于吊杆的受力是不利的,但对于吊杆疲劳性能而言,其影响又将如何,下文将做具体探讨。

因为更改实桥吊杆布置不切实际。

所以,下面通过有限元分析软件MIDAS/CIVIL来进行数值上的计算分析。

在建立的对比模型中,按照公路工程技术标准(JTGB01-2003)进行荷载组合,对全桥的4个车道同时加载,模拟最大交通流量下移动荷载对吊杆应力幅的影响。

1号边吊杆至支点的距离为6米,分别选取吊杆间距4米、6米、8米和10米来进行对比观察。

依旧取1号至10号典型吊杆的应力作为考察对象,以间距6米时的应力为基数,依次作对比分析。

分析发现:通过改变吊杆间距,次边吊杆所受到的影响相对边吊杆来说变化十分明显。

而且在减小吊杆间距,也就是保持间距4m的条件下,次边吊杆的应力状况有着明显的改善。

说明在保持边吊杆离拱脚距离不变的条件下,减小吊杆间距对改善次边吊杆应力状况有着明显效果。

反而,增减间距只能增加其应力幅,对其疲劳性能产生负面效果。

在保持边吊杆离拱脚距离不变的条件下,不管是增加还是减小吊杆间距,对于跨中吊杆的受力都是不利的。

简支下承式拱桥力学特点

简支下承式拱桥力学特点

简支下承式拱桥力学特点研究了这么久简支下承式拱桥的力学特点,总算发现了一些门道。

首先呢,简支下承式拱桥有个很明显的特点就是它的受力传递。

比如说,我们把桥想象成一个扁担,桥上的重量就像货物,担子两头顶着的地方呢,就有点类似拱脚的感觉。

桥上的重量先传到桥面板上,这些重量通过桥面板再传到拱肋,拱肋就像拱桥的骨架。

它可不像我们平的桥那样直接把力往下传,拱的形状会神奇地把力量向两边分散到拱脚,再通过拱脚传给桥墩。

就像是你用手捏一个软的弓形的东西,你捏中间,力会往两边走,这和简支下承式拱桥拱肋传力的原理有点像。

简支的特点也很有意思。

我之前觉得简支就是简单地在两边支撑,后来发现不仅仅是这样。

简支意味着桥在横向和纵向的受力上相对独立,就像是板凳的四条腿,每条腿支撑着自己那块儿的重量,不是搅和在一块的。

在遇到震动或者局部受力的时候,这种简支的结构能让桥的反应比较简单,不会牵一发而动全身。

像有时候一辆很重的卡车只在桥的一侧行驶,在简支下承式拱桥中,也不会因为一侧受力太重而马上导致整个桥出现很危险的情况,因为它这种简支的状态能较好地平衡不同位置的受力。

下承式也有独特之处。

我们可以想象一下房子的屋梁和支柱的关系。

下承式拱桥的拱肋是在桥面以下的,桥面就像屋顶一样搭在拱肋上方。

这样的好处就是,拱肋不会影响到桥面以上的空间布局。

就好比我们要在桥上走电线或者布置其他东西时,下承式就不用担心拱肋会挡住线路。

而且从力学上讲,因为拱肋在下方,能够给桥面一个向上的支撑力。

这一点我刚开始的时候可迷糊了,想不明白为啥在下面就能支撑上面呢。

后来发现就和我们盖房子打地基一个道理,地基在下面才能稳稳地撑起房子,拱肋在下也是更加稳定地撑起了桥面的重量。

不过呢,简支下承式拱桥也有一些让我疑惑的地方。

比如说在非常大的风力或者地震力作用下,它这种力的分散机制会不会有失效的可能呢。

我还得再深入研究研究。

另外,这种桥在承载能力上似乎和拱肋的弧度也有关系。

我感觉拱肋的弧度越大,它分散重量的能力就越强,就好像我们弯一根树枝,弯得越厉害,它储存的弹性势能就越大,能承受的力也就越大。

拱桥吊杆更换桥面位移控制方法

拱桥吊杆更换桥面位移控制方法

74世界桥梁2020年第48卷第5期(总第207期)拱桥吊杆更换桥面位移控制方法蒋国富,王华,郝天之(广西交科集团有限公司,广西南宁530007)摘要:为准确、快速计算采用临时兜吊系统更换拱桥吊杆过程中兜吊处的桥面位移,提出一种拱桥吊杆更换桥面位移控制计算方法,该方法先偏安全地假设单对吊杆支撑单个梁段计算桥面位移和吊杆索力,然后采用桥面刚度系数修正计算结果%以某中承式钢管混凝土桁架拱桥为例,采用试验性吊杆和有限元模型对所提方法进行验证,并在实桥上应用%结果表明:试验性吊杆和有限元计算均验证了该方法的可靠性,实桥吊杆更换中采用简化模型计算的位移与实际位移趋势一致且较为接近,二次调索后的桥面线形和索力满足规范要求。

该方法能有效指导吊杆更换过程中的桥面位移控制,且计算简单%关键词:中承式拱桥;吊杆;更换;桥面位移;临时兜吊法;简化模型;刚度系数中图分类号:U443.38;U445.7文献标志码:A文章编号:1671—7767(2020)05—0074—061引言中、下承式拱桥由于适应性强,在我国发展迅速,目前运营中的中、下承式拱桥已突破400座吊杆连接桥面系和拱肋,是中、下承式拱桥的主要传力构件,作用在桥面系上的恒载、活载等通过吊杆传递至拱肋,吊杆的结构状态直接关系到整个桥梁的安全运营中、下承式拱桥吊杆出现病害后,有可能会突然断裂导致桥面垮塌,造成严重的生命和财产损失,最有效的解决措施是及时更换吊杆。

截止目前,国内已有近30座拱桥进行了吊杆更换的维修加固工作m,更换吊杆的方法主要有临时支架法、临时兜吊法和临时吊杆法等4%张西强等曰在琼州大桥主桥采用临时兜吊系统更换吊杆施工中,以桥面高程控制为主、吊杆内力控制为辅的原则进行施工监控;李正嘉等6对比分析了等步长更换吊杆和变步长更换吊杆2种施工方法的安全性;王石磊7按照影响矩阵法计算各对吊杆更换时的理论张拉索力及二次型规划算法进行优化调整%吊杆更换施工监控计算中,多采用有限元软件模拟模型截面、边界条件及张拉过程8,单元模拟简化较大,造成累积误差过大,导致有限元计算结果可能与实际情况有较大的偏差。

例析下承式拱桥吊杆张拉相互影响

例析下承式拱桥吊杆张拉相互影响

例析下承式拱桥吊杆张拉相互影响0引言下承式拱桥在我国已有一定的发展历史,特别是在现今城市建设中作为景观桥梁具有显著意义[1]。

通常,下承式拱桥是一个由拱肋、吊杆、横梁、纵梁及桥面系梁板等协同工作的组合结构体系。

下承式拱桥有刚性吊杆、半刚性吊杆和柔性吊杆三种构造形式。

刚性吊杆一般采用预应力混凝土矩形截面,半刚性吊杆则为钢管混凝土圆形截面,而柔性吊杆常采用高强钢丝束制成,钢丝束外采取防护措施[2]。

由于吊杆的张拉方案对整个桥梁的受力和变形都有极大的影响,因此在桥梁的施工过程中,吊杆的张拉设计方案一直都是一个重要复杂的问题。

吊杆的张拉次数有一次张拉,初张拉和调整张拉、多处张拉等三种方式[3]。

本文中示例模型采用一次张拉方法,在MIDAS.CIVIL中建立模型,对其所有吊杆张拉完成后吊杆力的相互影响进行相关研究。

1模型概况本文模型为一个单跨下承式拱桥,吊杆采用桁架单元,其余构件采用梁单元进行分析,全桥长50m,宽14.6m,桥梁横向布置形式为:0.3m护栏+1.75m人行道+3×3.5m行车道+1.75m人行道+0.3m护栏。

拱肋为钢箱拱,矢跨比为1/5,吊杆布设形式为5m等间距。

全桥施工顺序为先施工主梁及横梁,再架设拱肋及横撑等,最后张拉吊杆。

桥梁模型见图1。

2吊杆张拉方案为了对吊杆力张拉的相互影响进行多方面的分析,因此建立了三种不同的张拉方案进行对比分析,由于全桥共有18根吊杆,考虑至少2根吊杆同时进行张拉,将其分成9组,具体划分情况如图1所示,由于吊杆采用桁架单元进行分析,在MIDAS.CIVIL中采用输入初拉力的方法进行吊杆力的加载,然后根据不同的张拉顺序建立相应的施工工况。

且本文为了研究吊杆张拉顺序的相互影响,因此吊杆力均为30KN,三种张拉方案的张拉顺序如表1所示。

方案一为由桥梁两侧向中部对称张拉,方案二张拉顺序与方案一相反,然而方案三则是尽可能使两组相邻吊杆的张拉隔开,减少吊杆间距离较近的影响。

下承式系杆拱桥柔性吊杆成桥索力的确定

下承式系杆拱桥柔性吊杆成桥索力的确定

下承式系杆拱桥柔性吊杆成桥索力的确定作者:冯永冰来源:《科技资讯》 2011年第24期冯永冰(北京中交路桥技术有限公司北京 100029)摘要:对下承式系杆拱桥柔性吊杆在成桥状态下的内力进行分析研究,分别以位移、弯曲应变及整体受力状态为控制目标来确定成桥时吊杆内力。

同时对这几种方法所确定的吊杆内力进行比较。

为今后同类桥梁的推广应用提供设计施工分析等方面的参考。

关键词:系杆拱桥成桥状态柔性吊杆刚性吊杆最小弯曲能量刚性支承连续梁中图分类号:T 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(c)-0030-02在确定传递构件(如斜拉桥中的拉索)在成桥状态时的内力方面,不少学者提出了许多方法,主要有指定受力状态法、无约束的索力优化、有约束的索力优化。

在确定系杆拱桥成桥内力时,借鉴斜拉桥的研究成果,根据成桥目标的不同和实现成桥目标所采用方法的不同对其作如下分类按成桥目标分类,可分为刚性支承连续梁法、零位移法、力的平衡法、刚性吊杆法、用索量最小法、最小弯曲能量法、弯矩最小法、最大偏差最小法等。

以不同控制目标确定的吊杆内力是不同的,尤其是当采用柔性吊杆且粱和拱的刚度比较接近,选取的控制目标不合理会出现柔性吊杆受压的情况。

因此选择一种合理的方法来确定成桥时吊杆张拉力很重要。

以具体算例来说明,分别以成桥时的位移、弯曲应变及整体受力状态为控制条件来确定吊杆张拉力;并对它们进行分析。

1 刚性支承连续梁法确定吊杆张拉力所谓刚性支承连续梁法就是求一组恒载张拉力值,使系梁与吊杆连接处节点在恒载和张拉力作用下,在成桥状态下位移为零,并且同时认为系梁内的弯矩为刚性支承连续梁弯矩。

可见此方法在确定吊杆的内力时,主要以位移为控制目标,以保证最终成桥的线型。

n为表示吊杆与系梁连接处的节点数。

求解方程式(1)就可以得到成桥状态时,以系梁与吊杆连接处各节点位移为控制目标的吊杆张拉力。

2 弯曲能量最小法确定吊杆张拉力弯曲能量最小法就是求一组成桥索力使得系杆拱的系杆弯曲应变能最小或使系杆和拱的总体弯曲应变能最小,其中恒荷载产生的弯曲应变能是已知的,要求的就是由吊杆产生的弯曲能。

【精品】桥梁运营过程中拉索内力调整的重要性

【精品】桥梁运营过程中拉索内力调整的重要性

桥梁运营过程中拉索内力调整的重要性杜百计刘建(西安市市政设计研究院)摘要:文章通过对两座大桥拉索内力的两次跟踪观测数据的分析,论述了拉索内力变化的必然性以及保持拉索内力在设计范围对大桥安全的重要性,从而提出了施工前深入细致的设计研究,只是大桥安全运营的基本保证,而运营阶段的有计划跟踪观测以及索力调整才是有索大桥安全运营的可靠保证的观点。

关键词:索力变化、跟踪观测、弦振动、安全运营、基本保证、可靠保证。

1.桥梁运营中拉索内力变化的必然性:1.1徐变引起的内力变化:工程建设材料在长期外力作用下,发生徐变变形,是材料自身的一种自然属性。

受压构件在长期外力作用下,沿受力方向的构件尺寸会发生非弹性压缩尺寸以外的缩短;受拉构件在长期外力作用下,沿受力方向的构件尺寸会发生非弹性拉伸尺寸以外的伸长。

桥梁工程中所用的高强度低松驰钢绞线拉索也不能避免这种徐变变形,徐变的结果使拉索提供的拉力减小——即应力松驰。

斜拉桥的主塔、系杆的拱肋以及承载车辆的桥面结构在长期荷载下均会发生不同程度的徐变,从而影响到拉索内力的变化。

1.2温度、梯度温差、焊接应力引起的内力变化:桥梁作为自然界中的构筑物,必然受到气温变化的影响。

斜拉桥的主塔、系杆拱的拱肋,由于往往与拉索的材料不同,其感受外界温度引起的内部温度变化就不同,这也是导致内力变化的一个原因。

梁体受到太阳直射,就会产生梯度温差;钢梁制作时,焊缝会产生局部焊接应力。

梯度温差的产生、焊接应力的消失,会导致梁体发生不同程度的变形,从而引起拉索内力的变化。

1.3车辆荷载、墩柱不均匀沉降等引起的内力变化:车辆在桥上的位置不同、数量不同、轮载重不同均会引起拉索内力变化;墩柱不均匀沉降、地裂缝、地质断层引起墩柱的水平变位、转动变位以及风荷载引起的索振动等都会使索内力发生变化。

1.4两座大桥实测索力变化分析:湟水河中承式钢管系杆拱大桥建成于2000年6月,主桥面长83米,宽32米,每侧有9根拉索作为系杆将桥面荷载传至钢管拱。

浅析施工因素对桥体结构内力和成桥线形的影响 余美蓉

浅析施工因素对桥体结构内力和成桥线形的影响 余美蓉

浅析施工因素对桥体结构内力和成桥线形的影响余美蓉【摘要】随着交通行业的日益发展,公路、隧道、桥梁等施工项目不断增多,在桥梁工程的建设中有诸多因素影响着其工程质量。

同时,桥梁的建设面临着各种复杂的地质条件的影响,因此更加需要提高施工水平来满足复杂地质条件下的桥梁的建设。

本文简述施工过程中的一些因素对于桥体结构内力和成桥线形的影响。

【关键词】桥体结构内力;成桥线形;施工因素的影响【中图分类号】U445【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)20-0058-02前言随着交通运输需求的增大和需求方式的不同,桥梁的结构形式也在日渐发展创新。

根据桥梁的结构形式的不同,桥梁本身的结构内力形式各异,桥梁的成桥线形各不相同。

由于桥梁项目建设的地理位置各不相同,在地理环境恶劣,地质条件复杂的地段,更加需求桥梁项目的建设。

面对复杂外在环境的挑战,桥梁建设的施工过程中,应加强项目的施工管理,科学合理的进行每一步施工,保障桥梁的施工质量,确保桥梁的结构内力和成桥线形不被破坏,从而保障桥梁的交通应用功能。

1.恶劣地质条件对桥梁工程的影响为满足交通运输的需求,桥梁工程的施工建设可能面临多种复杂地质条件的挑战。

随着桥梁史的发展,目前所建设桥梁一般为连续梁式桥,其分为上部结构和下部结构,上部结构包括桥身和桥面,下部结构包括桥墩、桥台和基础。

下部结构作为桥梁的整体基础,保障桥梁上部结构的稳定性,是桥梁质量的重要保证。

在河床易冲刷地段,外在作用力作用到桥梁下部结构上,对其产生力的作用,易使下部结构产生位移。

下部结构基础产生不稳定情况,桥梁的结构内力被破坏,使桥梁的上部结构和成桥线形遭到破坏,从而影响桥梁的施工质量,破坏桥梁的使用性。

在桥梁的下部基础承载岩层承载力小,易沉陷地段,由于承载力的不足,易造成桥梁基础的下沉,从而造成桥梁的整体变形,迫使桥梁的结构内力和成桥线形无法满足交通运输的要求,造成质量事故。

在山体易滑坡地段,由于山体滑坡产生的泥石等外在物冲击桥梁的下部基础和上部结构,造成桥梁的整体结构产生破坏,使桥梁无法满足日常的交通运输需求。

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4)根据理论计算的调索细则,对第一根拉索进行 调整,并在调整后及时测量全桥线形、应力及索力。
5)再次 将 全 桥 实 测 索 力、应 力、线 形 输 入 计 算 模型,如无 偏 差,按 照 细 则 继 续 进 行 下 一 根 索 力 调 整,直至调索完成。如有偏差,将偏差采用 MIDAS CIVIL进行仿真分析,重新计算,采取初调—测量— 计算—复调—复测进行不断地试调,并修正调索细 则,不断重复,直至调索完成。
收稿日期:2018 01 29 作者简介:许旭卯(1988—),男,贵州六盘水人,助理工程师,从事桥梁检测工作。
第 7期
许旭卯:下承式拱桥索力调整对桥面线形的影响
21
算分析,以确保桥梁结构安全[12]。 2.2 索力调整手段
当桥面线形存在偏差后,需对该阶段桥面线形、 索力、拱线形进行测量,将测量数据采用软件进行仿 真模拟计算后,在应力、线形、索力均朝着良好的方 向发展的情况下,才可进行现场索力调整。理论数 值主要采用 MIDASCIVIL进行计算,计算工况与现 场实际相符,通过多次模拟计算,选出最优方案,制 定调索细则。
关键词:下承式钢箱拱桥;施工监控;桥面线形;索力调整 中图分类号:U443.31 文献标志码:B 文章编号:1008 3707(2018)07 0020 04
1 概 述
随着社会的发展,大跨度桥梁越来越多地进入 到人们的视线中。现如今,城市桥梁的建设不仅在 功能上需要适配城市的发展,在外观上更是需要作 为城市一景。因此,下承式拱桥、悬索桥、斜拉桥等 桥型越来越受到人们的青睐,而以上几种桥型均离 不 开 拉 索。 就 下 承 式 钢 箱 拱 桥 而 言,桥 面 线 形、索 力、拱线形是一个整体,任何一项的变化均会引起全 桥应力及线形的变化。也正是因为这一点,使得施 工监控过程中通过索力的调整来纠正桥面线形的偏 差成为可能。
控制目标进行调索,通过理论计算可知,索力增量与 张拉顺序无关,即不论先调整哪根吊杆的索力,待所 有吊杆索力调整完,都会得到同样的结果,从而达到 设计目标索力。然而,在实际调索工程中须选定顺 序,因为千斤顶的张拉力与调索顺序密切相关,结构 的内力也随着索力调整而变化。因此,在下承式拱 桥调索时,应遵循如下原则:1)安全性,调整时要尽 量使结构的内力或挠度变化幅值最小;2)为缩减调 索的步骤,尽 可 能 做 到 只 调 整 部 分 吊 杆 的 索 力;3) 索力、线形、应力相互关联,调索前,需对全桥进行计
桥面线形与理论线形相符是施工监控的主要目 标之一,良好的成桥线形需要精准的前期计算,需要 精确的过程控制以及后期线形与索力的协调调整。 施工方法采用工厂预拼装—现场满堂支架拼装—吊 索张拉—落架体系转换等过程。施工监控大致可以 分为两个阶段:第一阶段是根据理论计算预抛高线 形在满堂支架上对主梁进行拼装,拼装过程中通过 不断地纠偏使拼装线形与理论计算相符;第二阶段
浙江建筑,第 35卷,第 7期,2018年 7月 ZhejiangConstruction,Vol.35,No.7,Jul.2018
下承式拱桥索力调整对桥面线形的影响
InfluenceofAdjustmentonUndercarriageArch BridgeCabletotheBridgeLinear
是吊索张拉完成,主梁脱架后全桥结构体系的转变, 这个过程中有两大因素影响桥面线形,其一是索力 的大小,其二是钢箱梁脱架后自身的变形。由于索 力初张拉的误差及钢箱梁脱架实际位移与理论计算 位移的误差等影响,造成本施工阶段桥面线形与理 论线形存在偏差。
2 索力调整手段
2.1 索力调整原则 在拱桥施工监控过程中,以设计给定的索力为
许旭卯
XUXumao (浙江省建设工程质量检验站有限公司,浙江 杭州 310012)
摘 要:下承式钢箱拱桥具有跨越能力较大、外形美观、构造较简单、施工技术成熟等优点,下承式钢箱拱桥在施工过程中索力 的大小直接影响到桥梁的成桥线形及结构的应力分布。今以杭州市某下承式钢箱拱桥为例,阐述在成桥线形纵坡大于理论值时,如 何在保证索力、应力满足结构安全的条件下通过调整索力来控制桥面线形,以便桥面线形达到较为理想的状态。
工程现场根据调索细则对索力进行调整,由于 每根吊杆在张拉时均对其余吊杆有影响,张拉后续 吊杆时并不能确定先张拉的吊杆实际索力值。因 此,每调整一根索力,需对全桥索力进行测试,并及 时将测量数据与理论数据进行对比,如发现偏差,应 立即采取纠偏手段,以确保索力的调整效果。
索力的现场测试主要有三种方法:一是油压表 读数法,油压读数法是利用千斤顶油压读数与张拉 力的比例关系,将油压表读数换算成张拉力。此方 法是施工过程中最常用的索力测定方法。此方法的 优点是直观、实时读数,缺点是只能对单根索力进行 测试,不适用于调索。二是压力传感器读数法,但压 力传感器法不利于吊杆锚头防腐且价格昂贵,一般 不采用。三是频率法,频率法是测定索体的自振频 率,根据自振频率计算出索力值。频率法操作简单, 可同时对多根索力进行测量,是成桥后索力测试最 常用的方法。但由于吊杆受两端约束条件及截面刚 度等影响,由自振动频率计算索力时很难精确确定 计算索长;另外,频率法也较难测出靠近拱脚的短吊 杆的低阶频率[2]。
鉴于几种索力测试方法的优点及局限性,本次 索力调整选取频率法为主,油压表读数法为辅进。 选取 3组拉索同时用两种方法进行测量,根据油压 表法对频率法的索长进行修正,后续频率法索长参 考修正。
由于频率法较难测出靠近拱脚的短吊杆的低阶 频率,因此,本次调索不考虑调整靠近拱脚的短索, 主要是对近跨中位置的长索进行调整。 2.3 索力调整步骤
1)采用频率法测量每根索力的频率,并通过油 压表法对每根索长进行修正,按照修正后索长计算 当前状态下的索力。
2)对全桥当前状态下的线形、应力进行测量。 3)将实测的索力输入计算模型,由于施工过程
中存在误差,实测的索力很难与理论计算模型中得 到的索力完全吻合,因此须对计算模型进行先倒拆 再正装的迭代计算。实际上,此倒拆 -正装迭代计 算为虚拟模拟计算过程,正装分析完成后模型中的 各吊杆索力即为当前状态下的实测索力。通过多次 模拟计算,选择最优调索方案,并制定调索细则。
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