零位移法进行斜拉桥调索

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斜拉桥为什么要调索斜拉桥的这些知识要懂得

斜拉桥为什么要调索斜拉桥的这些知识要懂得

斜拉桥为什么要调索斜拉桥的这些知识要懂得
啥叫调索?
大家知道,斜拉桥结构中体系主要是由桥塔、主梁和斜拉索组成。

其中斜拉索的作用有两个:一是把主梁自重及其承担的荷载传递到桥
塔上去,二是调整主梁并有和桥塔的内力分布和线形(线形指结构的几
何形状和位置)。

因此,斜拉索的拉力(称为索力)大小和分布规律对结
构内力和凹形起决定性作用。

而所谓的调索就是指在拉索原有状态基
础上对斜拉索的索力展开调整。

为啥要调?
原因有二:
(1)在斜拉桥施工过程中所,由于各种位移的存在,实际结构的事
前和线形不可能跟内力进行的理论计算完全一致,因此需要在施工过
程中通过改变索力来调整结构施工单位内力和线形,克服上列误差影响;
(2)由于跨径主跨大多采用分阶段施工方法,施工过程中的结构体
系与成桥后的结构体系不同,所要求的索力也不同,因此有时需要在
接近成桥阶段的适当时机进行调索,以适应成桥阶段的要求。

能调多少?并不是任何类型和大小的误差都能通过调索来的,调索
要以结构安全管理和满足索讨各种规范要求为前提。

例如,为了调整
因索力误差引起的线形偏差或内力偏差而或进行的调索是必要的和有
利的,但为了调整因制造和安装误差引起线形偏差而进行的调索,对
于线状是有利的,但却是以产生新的内力偏差为代价的,是不利的。

这时应该首先查找诱因,通过安装手段作几何调整,这是不改变内力
状态的调整方法。

即便如果通过安装手段仍然不能完全调整回来,再
考虑调索。

混凝土斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法

混凝土斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法
(11D ep a rtm en t of B ridge and Structu re Engineering, Changsha Comm un ica tion s U n iversity, Changsha 410076, Ch ina; 21Schoo l of C ivil Engineering, H unan U n iversity, Changsha 410082, Ch ina)
1 合理成桥状态的确定原则
111 索力分布 索力要分布均匀, 但又有较大的灵活性。通常短
索的索力小, 长索的索力大, 呈递增趋势, 但局部地 方应允许索力有突变。如 0 号索 (当为全漂浮体系的 桥型时) 和 1 号索的索力通常用较大的值。在所有的
索中, 不宜有太大或太小索力的索。 112 主梁弯矩
状态结构在恒载作用下, 索梁交点处位移为零。这种 方法由于受力原理与刚性支承连续梁法类似, 因此, 结果也很一致, 而此法由于计入了索的水平分力影 响, 更为合理些。 此法同样有对于不对称结构, 塔的 弯矩难以照顾的问题,“零支反力法”也有类似之处。
(3) 内力平衡法。 该法是以控制截面内力为目 标, 通过合理选择索力, 来实现这一目标, 控制截面 可包括主梁和塔, 因此, 主梁和塔的内力都可照顾 到。内力目标综合考虑了恒载和活载, 但同样有索力 可能不均匀的问题。
(3) 主梁成桥恒载弯矩可行域。在第 2 步获得的 成桥状态基础上加入配置好的预应力, 获得一个新 的成桥状态, 相应的主梁轴力为 N d + N y。 根据 N d + N y 以及第 3 (1) 步的主梁活载应力包络图计算主 梁弯矩可行域。 214 用影响矩阵法[ 4 ] 进行合理成桥状态调整
在第 2 步获得的成桥状态基础上, 通过对成桥 索力的调整, 使主梁成桥恒载弯矩落在弯矩可行域 内, 并且尽量在域内居中, 或根据设计要求居于有利 位置上。在建立调整的数学模型中, 同时考虑塔的受 力要求, 并且必须把成桥索力也作为目标, 否则, 成 桥索力又会被调乱。 215 成桥状态检验

宽幅矮塔斜拉桥斜拉索错位施工及调索工法

宽幅矮塔斜拉桥斜拉索错位施工及调索工法

宽幅矮塔斜拉桥斜拉索错位施工及调索工法宽幅矮塔斜拉桥斜拉索错位施工及调索工法引言:宽幅矮塔斜拉桥是一种常见的桥梁结构形式,其特点是通过斜拉索连接主塔和梁,分担桥梁的荷载。

在施工过程中,采用斜拉索错位施工和调索工法可以提高施工效率和质量。

本文将介绍宽幅矮塔斜拉桥斜拉索错位施工及调索工法的原理和实施方法。

一、斜拉索错位施工原理宽幅矮塔斜拉桥的斜拉索一般都是预应力钢丝绳或钢缆,通过主塔上构造的系留器固定。

斜拉索错位施工是指将斜拉索按照一定的错位方式先行施工,再进行连接的方法。

1. 斜拉索预埋工序在主梁上预留相应的斜拉索固定点,进行预埋工序。

预埋工序中需要注意斜拉索预留的位置和角度,以保证后续的斜拉索连接能够顺利进行。

2. 斜拉索安装工序在主塔上安装系留器,用于固定斜拉索。

根据预留的位置和角度,将斜拉索以一定的方式拉向预留的固定点,然后进行暂时固定。

3. 斜拉索错位施工在固定点附近按照错位要求进行斜拉索的错位施工,即从固定点开始逐渐错位拉紧。

斜拉索的错位施工需要根据设计要求进行,可以通过临时斜拉索张拉系统实现。

4. 斜拉索连接工序在斜拉索错位施工完成之后,需要将各个斜拉索进行连接。

连接工序需要注意斜拉索之间的错位关系和连接点的稳固性,以确保整个斜拉索系统能够正常工作。

二、调索工法调索是指通过对斜拉索进行调整,使它们达到设计要求的工作状态。

对宽幅矮塔斜拉桥而言,调索工法是保证桥梁结构安全和正常使用的重要环节。

1. 传统调整方法传统的调索方法是通过人工或机械装置对斜拉索进行调整。

在斜拉索系统上设置调整装置,通过对斜拉索的张拉或放松来调整其力学性能,使斜拉索能够达到设计要求的张拉力。

2. 智能调整方法随着科技的进步,智能调整方法逐渐应用于桥梁工程中。

通过传感器和自动控制系统,实时监测斜拉索的张拉力和位移,并根据预设的控制策略进行调整。

三、斜拉索错位施工及调索工法的应用案例以G大桥为例介绍斜拉索错位施工及调索工法的应用案例。

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法高速铁路斜拉桥是一种结构优良的大型桥梁,桥面平稳,对施工质量要求极高。

其中斜拉系统是支撑桥面的关键部分,其施工工艺和索力控制方法直接影响着桥梁的安全和使用寿命。

一、斜拉索施工工艺1. 索杆安装索杆是支撑斜拉索的关键部分,其安装质量和安全性非常重要。

索杆通常由多节组成,在安装前需要进行预压和张拉,以保证其工作状态的稳定性和可靠性。

2. 斜拉索吊装斜拉索的吊装是施工过程中最关键的环节之一。

在吊装前需要先将索段扣紧,然后由吊车吊起索段,进行塔头预应力张拉。

之后将索段连续吊装到各个支点,同时进行控制张拉,以保证索力的稳定性和桥梁的安全。

3. 索道及吊车搭设索道及吊车的搭设对斜拉索的施工至关重要。

索道通常由索杆和吊篮组成,通过定点吊装和手动拉绳进行整体调整。

吊车则需要根据斜拉索的长度和重量选择合适的类型和数量,并在施工过程中保证吊点的稳定性和安全性。

4. 索力控制斜拉索的索力控制是桥梁施工中的重要环节,其控制方法通常有双触点法和单触点法两种。

双触点法是在激光水准仪和位移传感器的支持下,通过调节张拉器来控制索力的稳定性和精度。

单触点法则是通过位移传感器来定位,在一定拘束力作用下,通过调节张拉器来控制索力的稳定性和精度。

5. 拆除支架斜拉索施工完成后需要拆除支架,以便保证桥梁的正常使用。

拆除支架需要根据斜拉索的长度和重量来选择合适的拆除方式,并在拆除过程中保证桥梁的稳定性和安全性。

1. 基本原理斜拉桥斜拉索是通过张拉器和支点形成的张力控制系统来支撑桥梁的。

张力控制系统需要监测索力,并通过调整张拉器来保证索力的稳定性和精度。

2. 双触点法双触点法是传统的索力控制方法,其原理是通过双触点水准仪和位移传感器对斜拉索的变形进行监测,同时通过张拉器对斜拉索的张力进行调整。

该方法具有调整精度高和可靠性强的优点,但其需要使用大量仪器和设备,成本较高。

斜拉桥施工阶段二次调索计算方法

斜拉桥施工阶段二次调索计算方法

斜拉桥施工阶段二次调索计算方法摘要:斜拉桥在施工过程中,结构的内力和线形都在不断地变化。

施工过程中一昧追求一次张拉到位,尽管能实现设计要求的理想成桥状态,但施工过程中安全储备小,一旦出现一定的施工误差或施工质量缺陷,结构将处于极其危险的状态,甚至导致灾难性的事故。

在斜拉桥合龙之后进行二次调索能有效的避免这种情况。

而二次调索控制目标不同,由此提出二次调索施调索力、顺序的计算问题。

本文结合工程实例,以设计成桥索力作为控制目标,采用差值法进行正装迭代计算确定第二次张拉索力,不但满足施工要求,且最终使成桥状态达到设计要求。

关键词:斜拉桥;施工;优化模型;成桥状态前言:斜拉桥施工过程是桥梁结构、边界条件与荷载的动态变化过程,设计确定的合理成桥状态需要通过施工控制加以实现。

特别是各施工阶段索力的确定,不仅直接关系到最终成桥状态,而且影响施工过程中的结构安全。

施工阶段索力张拉方案与主梁的施工方法密切相关,采用挂篮悬臂浇筑主梁、依次单次张拉索力,随着主梁节段的施工完成而自适应至理想成桥状态,是最为理想的一种方案;而主梁采用分节段施工或全支架施工的斜拉桥,往往由于已浇筑梁段较长、刚度过大,单次张拉无法达成最终成桥索力与线形要求,需要进行多次调索方能达到理想成桥状态。

本文针对需要进行多次调索的斜拉桥,研究其施工索力的实用计算方法。

施工索力必须满足两方面的要求:一是施工过程中结构的受力安全,即要保证施工过程中主梁及桥塔满足受力要求,并有较小的弯矩;二是索力在各受力阶段的应力变化幅度不要太大,确保索力分布均匀。

常用的施工索力计算方法主要有倒退分析法、倒退正装交替迭代法、无应力状态控制法、结合影响矩阵的正装迭代法。

倒退分析法未能考虑与施工过程相关的因素,例如混凝土收缩、徐变和几何非线性问题等;倒退正装交替迭代法解决了混凝土收缩、徐变的时效问题,但计算工作量较大;无应力状态控制法利用无应力状态稳定的特点,可由成桥状态直接求解施工中间状态,能求解分阶段张拉的斜拉索张拉力,但要求使用者的理论水平较高。

斜拉桥索力优化

斜拉桥索力优化

斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化斜拉桥成桥内力分布好坏是衡量设计优劣的重要标准之一,理想的成桥状态当属塔、梁在恒载作用下无弯矩或只有局部有弯矩,这种状态既可以减少收缩徐变影响、方便设计,又可以充分发挥各种材料的性能。

由于受到设计、施工中各种条件的限制,要求每座桥都满足零弯矩状态是不可能也不现实的,但无论怎样的斜拉桥,总能找到一组斜拉索力,它能使结构体系在恒载作用下,某种反应受力性能或用材指标的目标达到最优,求解这组索力就是斜拉桥成桥的索力优化问题。

1 斜拉桥索力优化实用方法目前资料中可查到的索力优化方法可归结为:指定受力状态的索力优化;无约束的索力优化和有约束的索力优化三大类。

1.1 指定受力状态的索力优化刚性支撑连续梁法是指成桥时斜拉桥主梁的恒载弯曲内力和刚性支撑连续梁的内力一致。

因此,可较容易的用连续梁支撑反力来确定斜拉桥索力。

零位移法是通过索力调整使成桥状态结构在恒载作用下,索梁交点位移为零。

对于满足支架上一次落架的斜拉桥体系,其结果和刚性支撑连续梁几乎一致(当轴向刚度→∞时)这两种方法用以确定主边跨对称的斜拉桥索力是有效的,但对于主、边跨不对称时,必将在塔中引起很大的不合理弯曲内力,失去了索力优化的意义。

1.2 索力无约束优化弯曲能量最小法是用结构的的弯曲余能作为目标函数。

弯矩最小法是以弯矩平方和作为目标函数。

这两种方法不能计入预应力索力影响,且只适用于恒载索力优化,计算时要改变结构的计算模式,比较麻烦。

1.3 有约束的索力优化用索量最小法是以斜拉桥索的用量(张拉力乘索长)作为目标函数,用关心截面内力、位移期望值范围作为约束条件。

运用这种方法,必须确定合理的约束方程,否则容易引出错误结果。

最大偏差最小法将可行域中的参量与期望值的偏差作为目标函数,使最大偏差达到最小。

这是一个隐约束优化问题,最后可变化为一个线性规划问题,这种方法既适用于成桥索力优化,也适用于施工中的索力调整优化。

1衡量斜拉桥受力性能的好坏一般并不能用单一的目标函数来表示,因此,才出现了以上各种索力优化法,他们都具有局限性。

斜拉桥索力调整依据

斜拉桥索力调整依据

斜拉桥索力调整依据
调整斜拉桥索力的依据主要有以下几点:
1. 桥梁设计参数:包括斜拉索的材料和规格、索距等设计参数。

根据桥梁设计规范和工程要求,对斜拉索的张力进行计算和调整。

2. 强度和刚度要求:根据斜拉桥的载荷情况,调整斜拉索的张力,使其保证桥梁的强度和刚度要求。

例如,在重载桥梁中,要确保斜拉索的张力能够承受动态和静态荷载,以保证桥梁的安全性能。

3. 桥梁调整和维护:斜拉索的张力需要在桥梁调整和维护中进行调整。

例如,在桥梁的使用过程中,可能会出现索力不平衡或索张力变化等情况,需要进行调整和校验。

4. 环境和气候因素:环境和气候因素也会对斜拉索的张力产生影响。

例如,在高海拔地区或强风区,由于气候和温度的变化,索力需要进行调整,以确保桥梁的正常使用。

综上所述,斜拉桥的索力调整主要根据桥梁设计参数、强度和刚度要求、桥梁调整和维护以及环境和气候因素等进行。

这些依据可以保障斜拉桥在使用中满足安全性能和使用要求。

斜拉桥基础施工方案斜拉索张拉与调整技术的研究与应用

斜拉桥基础施工方案斜拉索张拉与调整技术的研究与应用

斜拉桥基础施工方案斜拉索张拉与调整技术的研究与应用斜拉桥是一种以斜拉索为主要结构形式的桥梁,在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。

斜拉桥的设计与施工对桥梁的安全性和稳定性至关重要。

本文将就斜拉桥基础施工方案、斜拉索张拉与调整技术展开研究与应用。

一、斜拉桥基础施工方案1. 基础施工前的准备工作在斜拉桥基础施工前,需要进行充分的准备工作。

包括地质勘察、环境评估、基础设计等流程。

通过充分的准备工作,可以确保基础施工的顺利进行。

2. 基础深基础施工基础深基础施工是斜拉桥基础施工的重要环节之一。

通过深基础施工可以保证斜拉桥的稳定性和承载能力。

常见的基础深基础施工包括桩基础、箱型基础等。

3. 基础表面处理基础表面处理是为了保证斜拉桥基础的平整度和强度。

常见的斜拉桥基础表面处理包括清理、除锈、喷涂等工艺。

通过基础表面处理,可以保证斜拉桥基础的结构安全和外观美观。

二、斜拉索张拉与调整技术的研究与应用1. 斜拉索张拉技术斜拉索张拉是斜拉桥施工中的关键环节之一。

斜拉索张拉技术的研究与应用对桥梁的承载能力和稳定性有着重要的影响。

在斜拉索张拉技术中,需要注意施工设备的选择、张拉过程的控制、拉力的监测等问题。

2. 斜拉索调整技术斜拉索调整是为了保证斜拉桥斜拉索的合理张力和线形。

斜拉索调整技术的研究与应用对斜拉桥的使用寿命和安全性具有关键性的影响。

常见的斜拉索调整技术包括张拉调整、扭转调整等。

3. 斜拉索应力监测技术斜拉索应力监测技术是为了实时监测斜拉索的应力状况,从而保证桥梁的安全性和稳定性。

通过斜拉索应力监测技术,可以及时发现斜拉索的变形和损伤,并采取相应的措施进行修复和调整。

结论通过对斜拉桥基础施工方案和斜拉索张拉与调整技术的研究与应用,可以保证斜拉桥的安全性和稳定性。

同时,斜拉桥的基础施工和斜拉索技术的不断创新将推动桥梁工程的发展和进步。

在今后的工程实践中,我们需要持续关注斜拉桥基础施工和斜拉索技术的研究,并不断完善和改进相关技术,以满足桥梁工程的需求。

斜拉桥专题—斜拉桥设计专题

斜拉桥专题—斜拉桥设计专题
关键点:将调索成功的成桥索力(单位荷载*组合系数)作为体内力赋予给相应的索结 构,然后对结构进行倒拆模拟。
第二步 得出倒拆的各施工阶段的索力
三、斜拉桥索力调整理论 确定斜拉索张拉力的方法主要有: 1.刚性支承连续梁法
2.零位移法
3.倒拆和正装法 4.无应力状态控制法 5.内力平衡法 6.影响矩阵法等
L T T L T T
M 0 B CR T T
R T
T
B R M 0 T CR B CR T
T T
要使索力调整后的结构应变能最小,则求导: 写成矩阵形式:
U 0, (i 1, 2,3....) T
R T
m

L
M B M M B R M
T L
B为系数矩阵: ... 0 b11 l B ... , 其中bii = i (i 1, 2,3...m) 4 Ei I i 对称 bmm 令调索前左右端弯矩向量分别为L M 0 , R M 0 , 索力调节量为
斜拉桥设计流程及索力优化-影响矩阵法
吴 超 11722134


一、斜拉桥概述
二、斜拉桥基本设计流程 三、斜拉桥索力调整理论
一、斜拉桥概述
斜拉桥的上部结构是由梁、索、塔三个主要部分组成,它是
一种桥面体系以加劲梁受压(密索)或受弯(稀索)为主,支承体系
以斜索受拉及桥塔受压为主的桥梁。
1956年,瑞典建成的Stroe

CL
T
B CL CR
T
T
B CR T
T
CR
B
R

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法高速铁路斜拉桥是一种重要的铁路桥梁结构,它采用斜拉索来承受桥梁的荷载,具有较大的跨度和承载能力。

斜拉索的施工工艺及索力控制方法对保证斜拉桥的安全运行至关重要。

斜拉索施工工艺一般包括索梁的吊装、索具的连接、索拉张和索力调整等步骤。

索梁吊装是斜拉索施工的第一步,需要使用大型吊车将索梁吊装到设计位置,并确保各个索槽对准桥塔。

接下来,施工人员需要使用索具将各个索槽和索梁连接起来,通常采用螺栓连接方式,确保连接牢固。

然后施工人员开始对斜拉索进行拉张工作,拉紧索梁与桥塔之间的索力。

根据索力测试结果,对索力进行调整,确保平衡和稳定。

索力控制是斜拉桥施工和运行的重要环节,需要根据桥梁结构和设计要求,在每个索槽中施加适当的索力。

索力控制方法一般包括静态方法和动态方法。

静态方法是在施工过程中根据索力计算公式和各项参数来确定索力大小,可以通过应力控制仪器对各个索力进行测试和调整。

动态方法是通过振动测试和模型试验等方法来检测索力,根据实际情况对索力进行调整,确保桥梁的稳定性和安全性。

在实际施工过程中,还需要注意斜拉索的预应力控制,避免索力过大或过小导致桥梁形变过大或者荷载承载能力下降。

预应力控制需要根据索力计算公式和各个索槽的设计参数进行计算,并确保施加合适的预应力。

斜拉索的调整和维护也是保证桥梁安全使用的重要环节,需要定期检测和调整索力,确保索梁与桥塔之间的力平衡和桥梁的稳定性。

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法是保证桥梁安全运行的重要环节。

在实施斜拉索施工工艺时,需要按照吊装、连接、拉张和调整的顺序进行,并注意索梁的预应力控制。

索力控制方法可以采用静态方法和动态方法相结合的方式,确保斜拉索的稳定性和桥梁的安全性。

斜拉桥索力优化实用方法

斜拉桥索力优化实用方法

斜拉桥索力优化实用方法摘要:合理确定成桥索力是斜拉桥设计中一项十分重要的工作。

而目前设计实践中别此存在不同认识对现有斜拉桥索力优化理论进行评述,认为索力优化的影响矩阵法在理论上最为完善为便于在设计实践中推广,基于索力优化的影响矩阵法原理,提出一种斜拉桥戚桥索力优化的实用方法,并从理论上加以证明,实践上得到检验实用方法可以方便地进行斜拉桥成桥索力优化,并能实现多种优化方案比选,尤其适用于初步设计阶段。

关键词:斜拉桥;索力优化;影响矩阵法引言:斜拉桥的结构体系一旦确定,其成桥受力状态主要由斜拉索的索力决定,可通过调整索力来改善结构的受力状态,这样采用优化计算方法,总能找到一组索力,在确定性荷载作用下,使反映某种受力性能的结构体系指标达到最优,对应的成桥状态就是对应目标下的合理成桥状态。

通过斜拉桥索力优化来获得成桥阶段合理内力和线形是斜拉桥结构分析计算的重要一步。

一、索力优化理论及评述国内外许多学者对斜拉桥索力优化问题进行了较多研究,归结起来可分为4大类:1、指定受力或位移状态的索力优化。

如刚性支承连续梁法和零位移法当主梁具有纵坡时,刚性支承连续梁法的计算结果不能使主梁弯矩真正达到刚性支承连续梁的相应值。

由于在主塔附近的一段距离内一般不布置斜拉索,按刚性支撑连续梁法确定索力使得靠近主塔的第一对索力很大,而第二对索力很小,甚至出现负值对于在满堂支架上一次现浇并张拉斜拉索的斜拉桥,零位移法与刚性支承连续梁法几乎一致,也会遇到相似的问题对于悬拼或悬浇结构,零位移法是没有意义的因为施工时粱的位移包括了刚体位移和粱体变形2个部分,前者可咀通过拼装方式进行调整,只有后者才与结构受力直接联系。

2、无约束的索力优化,如弯矩平方和最小法和弯曲能量最小法与弯矩平方和最小法相比,弯曲能量最小法可以反映抗弯刚度对弯矩的权效应。

3、有约束的索力优化,如用索量最小法用索量最小法将斜拉桥索的用量(张拉力×索长)作为目标函数,用关心截面内力、位移期望值范围作为约束条件使用这种方法,必须合理确定约束方程,否则容易引出索力明显不合理的结果目标函数仅考虑用索量不尽台理。

斜拉桥计算书讲解

斜拉桥计算书讲解

摘要主梁是斜拉桥的重要基本承载构件之一,主梁的强度、刚度和稳定性直接影响到全桥的刚度和稳定性。

该桥是双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,主梁采用等截面肋板梁,主梁采用悬臂现浇施工。

本文运用平面杆系有限元法,计算斜拉桥的初始索力,并通过计算来确定恒载作用下的主梁的内力和变形以及索塔内力,应用能量法来调整斜拉索恒载张力,使主梁和索塔的内力都达到较优的状态;同时对主梁进行了运营阶段的强度和稳定性的计算,计算成桥状态下的索力和主梁在各种荷载作用下的内力和变形。

对斜拉索锚固区,配置U型预应力钢束来平衡斜拉索的强大的水平分力,其预留孔道采用预埋波纹管,以减小钢束的摩阻损失。

但该计算仅仅是斜拉桥设计的一部分,通过本设计为将来设计大跨度桥梁打下一定的基础。

关键词:预应力混凝土主梁斜拉桥;斜拉索;悬臂施工法;刚性支承连续梁;应力ABSTRACTGirder is an important elementary load supportive part of cable stayed bridge. The intensity and rigidity and stability of girder influence the rigidity and stability of the whole bridge directly. JiuJiang Bridge is a prestressing concrete cable-stayed bridge. which has two towers and two planes of cable. The beam is slab girder which section is all the same. The method of construction of midspan is hang arm pouring. In this paper I use plane bar system finite elements method, to calculate the original force of each cable, to calculate the force and deflection of both girder and girder, using energy method to regulate the force of cables under dead load, and to analyse the rigidity and stability of cable stayed bridge girder in service phase, including the force of each cable and the force and flexibility of girder under several different loads. I use PT-PLUS plastic corrugated pipes to reduce frictional loss. This is only one part of computation in the design of cable stayed bridge, yet this design pave the way for my future work and study.KEYWORDS:prestressed concrete cable-stayed bridge;stay cable;cantilever construction;the rigid accepts continuous beam ;stress目录摘要 (i)第一章概述 (1)1.1 工程背景 (1)1.2 桥位地形、地质、气象、水文概述 (1)1.2.1 地形、地质 (1)1.2.2 水文 (1)1.2.3 气象 (2)1.2.4 区域地质构造 (2)第二章桥梁概况及方案比选 (3)2.1 桥梁概况 (3)2.2 设计资料 (3)2.2.1 技术指标 (3)2.2.2 材料参数 (3)2.3 方案比选 (4)2.4 桥梁总体布置 (5)第三章计算模型及结构计算参数 (7)3.1 顺桥向计算模型 (7)3.1.1 模型说明 (7)3.2 结构计算参数 (8)3.2.1 材料参数 (8)3.2.2 结构几何尺寸的确定 (9)第四章索力优化 (10)4.1 概述 (10)4.1.1 静力方面 (10)4.1.2 动力方面 (10)4.2 拉索优化理论 (10)4.2.1 斜拉桥索力调整理论 (10)4.2.2 刚性支承连续梁法 (11)4.2.3 影响矩阵法 (14)第五章结构计算 (19)5.1 各种参数的计算及取值 (19)5.1.1 恒载计算参数 (19)5.1.2 斜拉索的设计弹性模量 (19)5.1.3 活载计算参数 (20)5.2 恒载内力计算 (21)5.3 内力影响线计算 (24)5.4 活载内力计算 (29)5.5 徐变应力和收缩荷载 (32)5.6 荷载内力组合 (32)5.6.1 承载能力极限状态 (33)5.6.2 正常使用极限状态 (34)第六章配筋计算 (38)6.1 控制截面钢束面积估算 (38)6.1.1 按强度要求估算 (38)7.1.2 按施工和使用阶段的应力要求估算 (38)6.2 钢束布置 (40)6.2.1 钢束布置原则 (40)第七章预应力损失及有效预应力计算 (42)7.1 控制截面几何特性 (42)7.2 预应力损失方式 (43)7.2.1 预应力钢筋与管壁间摩擦引起的应力损失()1sσ (43)7.2.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失()2sσ (44)7.2.3 混凝土弹性压缩所引起的预应力损失()4sσ (44)7.2.4 钢筋松弛引起的应力损失(5sσ) (45)7.2.5 混凝土收缩和徐变引起的应力损失(6sσ) (46)7.3 钢束预应力损失估算 (47)第八章配束后主梁内力计算及强度验算 (50)8.1 内力计算及内力组合 (50)8.2 强度验算 (53)8.2.1 求受压区高度(中性轴位置) (53)8.2.2 强度计算 (53)第九章施工方案设计 (56)9.1 斜拉桥施工的理论计算 (56)9.1.1 施工计算的一般原则 (56)9.1.2 施工计算的方法 (57)9.2 斜拉桥施工的控制与调整 (58)9.2.1 施工管理 (58)9.2.2 施工测试 (58)9.3 斜拉桥施工方案设计 (59)结论 (60)参考文献 (61)致谢 (62)第一章概述1.1工程背景早在悬索桥出现的同时,工程师就提出了斜拉桥的概念。

斜拉桥结构成桥调索专题

斜拉桥结构成桥调索专题

3、零位移法演示
如何利用civil导出影响矩阵?
双塔三跨结构零位移调索
边中跨比较小结构
4、最小弯曲能法演示
(1)调整拉索轴向刚度—放大104-105次; (2)减小主梁主塔抗弯—缩小104-105次; tips:
1)第二种方法效果更好些,得到索力更均匀; 2)刚度减小不能无穷小,容易出现计算不稳定;
操作演示
斜拉桥实例-操作演示
Civil索专题—斜拉桥成桥调索专题
主讲人: 钱 江
1、什么是合理成桥状态?
关键点:塔直梁平
如何描述?
(1)塔要直—主塔尽量承受轴向压力;
(2)梁要平—主梁尽量弯矩比较均匀;
(3)索力均匀—短索索力小,长索索力大;
(4)支座反力—支座不能出现负反力;
2、常用调索方法?
ห้องสมุดไป่ตู้
1)弹性支撑连续梁法; 2)零位移法; 3)最小弯曲能法(最小弯矩法); 4)影响矩阵法;

斜拉桥的索力优化策略

斜拉桥的索力优化策略

浅析斜拉桥的索力优化策略摘要:斜拉桥以其结构新颖和跨越能力大等优势逐渐成为现代桥梁工程建设当中最具有竞争力、发展最为迅速的一种新型桥梁,斜拉桥的索力优化,可以根据不同的研究内容,分成施工索力的优化和成桥索力的优化两种主要形式,成桥索力的计算主要是采用刚性支承的连续梁法、弯曲能量最小法、零位移法来计算成桥索力,本文主要通过对索力优化的方法进行分析,并对成桥索力的计算及优化策略进行了相关阐述。

关键词:斜拉桥;索力优化、策略近几年来,随着社会主义现代化建设的不断进步,我国的现代桥梁工程建设也取得了很大的进步,斜拉桥以其结构新颖和跨越能力大等优势逐渐成为现代桥梁工程建设当中最具有竞争力、发展最为迅速的一种新型桥梁,从设计的角度来进行分析,可以得知成桥恒载内力的分布如何是桥梁结构在长期运营过程中保证其质量的关键部分所在,成桥的状态合理指的就是斜拉桥的索、梁、塔等构件在活载、恒载作用下做能承受的最小的受力状态。

1 关于索力优化的方法分析根据研究对象所处的不同状态又可以将成桥的索力优化分为设计阶段的索力优化以及设计好但是还未参与施工的成桥索力优化和已经参与运营的成桥索力优化几种不同的类型,同样的,施工索力优化又可以分为纠正施工误差的索力优化和为了达到成桥索力的合理性而进行的索力优化。

针对设计阶段的斜拉桥的索力优化,到目前为止,国内外已经有很多学者对此进行了深入的研究,具体可以分为以下几种类型。

1、刚性支承连续梁法。

所谓的刚性支承连续梁法,是被指定的受力状态的优化方法中的重要代表,这种方法主要是将处于斜拉桥恒载作用下的斜拉桥主梁的呈刚性支承连续梁状态作为优化的目标,利用斜拉索力中的竖向分力和刚性支点的相等反力条件来确定最优索力,并且对减小对成桥内力造成的影响具有一定的作用。

2、索力无约束优化法。

索力无约束优化法有内力平衡法和弯曲能量最小法两种主要方式,所谓的弯曲能量最小法指的就是将结构的弯曲能力作为一个目标函数,将结构作为内力平衡法的主要研究对象,并按照内力平衡的原则得到一个较为合理的斜拉索索力。

斜拉桥的受力分析及施工控制与调整

斜拉桥的受力分析及施工控制与调整

同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
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第一节 斜拉桥的静力分析
➢ 斜拉桥的结构体系及受力特点
飘浮体系:相当跨内具有弹性支承的单跨梁
主梁
半飘浮体系:相当跨内具有弹性支承的连续梁梁
(压弯构件) 塔梁固结体系:相当于配置体外索的连续梁
刚构体系:相当于配置体外索的连续刚构 索(受拉):为主梁提供弹性支承
(1) 索的力学行为
同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
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同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
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y [V (x) S(x)] x M (x) h x M (x) HHa H
y h x k(x) a
垂度: k (x) M (x) H未知 H
索张力: N (x) H 2 V 2 (x) H 1 ( S(x) h )2 Ha
➢ 索力优化概念 ➢ 成桥状态内力的初步确定 ➢ 斜拉桥施工的理论计算
同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
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(1) 索力优化概念
主梁弯矩方程为:
(0≤x≤l/2)
依据变形协调条件计算索力N为:
为了简化讨论,令:
则索力为:N=ql/2
同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
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f
2
q 2l 5 240
曼滤波法
同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
5
同济大学土木工程学院桥梁工程系 王志强
6
开始
总体布置、初拟结构尺寸(梁、索、塔和墩等)
静力计算(恒载、活载及附加荷载计算) 确定成桥合理内力状态和构件尺寸


恒载、活载内力

计算分析

稳定性和局 部应力分析
收缩、徐变、 温度分析

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法随着现代交通运输的发展,高速铁路建设已成为国家基础设施建设的重要组成部分。

在高速铁路建设中,斜拉桥作为高铁线路重要的交通枢纽和枢纽设施之一,具有承载力强、结构美观等优势,因而得到广泛应用。

高速铁路斜拉桥中的斜拉索作为支撑结构的主要构件之一,其施工工艺及索力控制方法对整个桥梁的安全稳定性和使用寿命起着至关重要的作用。

1. 斜拉索的制作斜拉索是斜拉桥上起主要承载作用的重要构件,其质量对整个桥梁的安全性和使用寿命有着至关重要的影响。

斜拉索的制作过程一般包括:拉拔、直径、钢丝绳气液埋玻璃外壁保护、镀锌、预紧和拉力等工序。

在制作过程中,应严格按照相关标准和规范进行斜拉索的制作,确保其质量符合要求。

斜拉索的架设需要专业的施工团队和合适的施工工艺。

在架设过程中,首先需要对斜拉索进行严格的检查和验收,保证其质量符合要求。

随后,需要合理安排架设作业,采用安全可靠的架设设备和工艺,确保斜拉索的架设过程安全、稳定。

3. 斜拉索的预应力施工斜拉索的预应力施工是保证斜拉桥结构稳定性和承载能力的关键环节。

在预应力施工中,需要合理确定预应力拉伸力的大小和方向,并依据相关规范进行施工,确保斜拉索的预应力施工质量符合要求。

二、索力控制方法在高速铁路斜拉桥的施工和运营过程中,需要对斜拉索的索力进行合理控制,保证其在正常范围内的变化,确保斜拉桥的安全运营。

索力的控制原则主要包括:稳定性、适度和动态性。

稳定性是指保证索力稳定在一定范围内,不能出现过大或过小的变化;适度是指确保索力的大小适合桥梁的承载能力和使用要求;动态性是指考虑斜拉索长期使用过程中索力的动态变化。

2. 斜拉桥索力的监测与调整为了有效控制斜拉索的索力,需要对其进行定期监测和调整。

监测主要通过悬索索力监测系统进行,通过监测系统可以实时监测斜拉索的索力变化,并根据监测数据进行相应的调整。

在实际运营中,若出现索力超出正常范围的情况,需要及时采取措施进行调整,保证斜拉索的索力处于合理范围内。

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法

高速铁路斜拉桥斜拉索施工工艺及索力控制方法随着高速铁路建设的不断推进,斜拉桥作为高速铁路的重要组成部分,已经得到了广泛的应用。

而斜拉桥中的斜拉索则是该桥的关键部分之一,直接影响到桥梁的稳定性和安全性。

因此,斜拉索的施工工艺和索力控制方法显得尤为重要。

一、斜拉索施工工艺1. 斜拉索选材斜拉索的材质一般采用高强度钢丝绳,可根据桥梁的设计和要求进行选择。

在选材时,应考虑材料的强度、耐腐蚀性、耐疲劳性等因素,以确保斜拉索的持久性和安全性。

斜拉索的架设需要考虑以下因素:(1)架设位置:在斜拉桥施工中,应根据桥梁设计和要求,确定斜拉索的起始点和终点位置。

(2)支座设置:斜拉索的支座应根据设计要求,在桥梁的主梁上设置好。

(3)张力控制:在斜拉索架设过程中,需要控制斜拉索的初始张力,避免过度引起索力过大或过小的情况。

在斜拉索张拉过程中,需要控制索力的大小和均匀性,以确保桥梁的稳定和安全。

(1)张拉方式:斜拉索的张拉方式一般采用斜拉式或悬挂式,其中悬挂式张拉更为常见。

(2)张拉控制:在斜拉索张拉过程中,需要通过测量仪器等手段,控制张拉的力度和均匀性。

同时,还需要按照设计要求,逐步增加张拉力,并进行密集的检查和监测,以确保斜拉索的安全性。

二、斜拉索索力控制方法在斜拉桥的正常使用过程中,斜拉索的力度可能会发生变化,因此需要采取一些措施以控制索力。

1. 索力监测斜拉索的索力需要进行实时监测,以及时发现和处理问题。

常用的监测方法包括电阻应变法、静力法、动力法等。

2. 索力调整当斜拉索的索力发生变化时,需要采取相应的调整措施。

调整方法一般包括张拉、松弛、加固等。

3. 索力均衡在斜拉桥相邻跨径斜拉索相接处,需要进行索力均衡,以保证桥梁的稳定性和安全性。

索力均衡一般采用多组减张筋或压杆的方法。

综上所述,斜拉索的施工工艺和索力控制方法是高速铁路斜拉桥设计和建设中的关键环节,需要充分考虑桥梁的设计要求和施工实际情况,以确保斜拉桥的高效、安全、稳定运行。

基于零位移与无应力状态控制的斜拉扣挂施工扣索力确定方法

基于零位移与无应力状态控制的斜拉扣挂施工扣索力确定方法

基于零位移与无应力状态控制的斜拉扣挂施工扣索力确定方法余玉洁;罗永琪;周文;蒋丽忠【期刊名称】《工程科学与技术》【年(卷),期】2024(56)3【摘要】大跨度拱桥常采用斜拉扣挂法开展拱肋施工,但在节段拼装过程中扣索索力和拱肋空间位形之间互相影响,索力优化计算以及扣索状态控制问题复杂。

提出改进零位移法结合无应力状态控制法的复合扣索力计算方法:基于改进型零位移法快速得到满足成拱线形要求的扣索力大小,基于成拱索力采用无应力状态法反推各施工阶段扣索索力。

该复合方法可避免传统零位移法扣索力不准和反复迭代计算的缺陷,施工中扣索可实现一次张拉,后续节段拼装中无需对扣索进行索力调整。

以某跨径430 m大跨度钢管混凝土拱桥缆扣合一施工为工程应用背景,采用的零位移法结合无应力状态法对大跨度非对称式钢结构拱肋进行斜拉扣挂拼装的扣索力求解和施工模拟。

分析拼装过程中扣索力变化规律,并对比验证实际线形与目标线形偏差,以及拱肋应力与设计应力之间偏差程度。

结果表明,所提出的复合算法理论简单且索力求解计算便捷。

所求的扣索力可有效保证拱肋拼装完成及松索后拱肋线形和受力均满足要求。

【总页数】7页(P83-89)【作者】余玉洁;罗永琪;周文;蒋丽忠【作者单位】中南大学土木工程学院;中铁广州工程局集团桥梁工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】U448;TU311【相关文献】1.拱桥节段施工斜拉扣挂索力仿真计算研究2."零弯矩法"应用于斜拉扣挂索力确定的讨论3.确定拱桥斜拉扣挂施工扣索张力的改进迭代算法4.拱桥斜拉扣挂施工扣索无应力长度精确计算5.采用斜拉扣挂法施工的大跨径钢管混凝土拱桥的全过程索力优化计算方法因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

斜拉桥的索力优化

斜拉桥的索力优化

斜拉桥索力优化简介一、斜拉桥的概况斜拉桥又称斜张桥 , 其上部结构由主梁、拉索和索塔三种构件组成。

它是一种桥面系以加劲梁受弯或受压为主 , 支承体系以斜拉索受拉和主塔受压为主的桥梁。

斜拉索作为主梁和索塔的联系构件 , 将主梁荷载通过拉索的拉力传递到索塔上 , 同时还可以通过拉索的张拉对主梁施加体外预应力 , 拉索与主梁的结点可以视为主梁跨度内的若干弹性支承点 , 从而使主梁弯矩明显减小 ,主梁尺寸以及主梁重量也相应减小,大大改善了主梁的受力性能 , 显著提高了桥梁的跨越能力。

根据主梁所用建筑材料的不同 , 可将现代斜拉桥分为钢斜拉桥、混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥以及混合式斜拉桥等。

早期斜拉桥的主梁均为钢结构,其形式主要为双箱或单箱配以正交异性板。

随着技术进步 ,19 世纪中期出现了第一座现代意义的混凝土斜拉桥 , 从此,混凝土斜拉桥进入了人们的视野。

混凝土斜拉桥的主梁和索塔一般由混凝土材料构成 , 为了提高主梁和索塔的适用性能 , 主梁可以优先采用预应力混凝土主梁 , 索塔可以釆用钢结构劲性骨架加强或环向预应力结构。

在密索体系混凝土斜拉桥中,拉索受拉,主塔和主梁以受压为主 , 可以充分利用钢丝或钢绞线优异的受拉能力和混凝土良好的受压能力 , 同时, 斜拉索水平分力对主梁形成预压作用 , 提高了主梁的抗裂能力。

从设计方面看 , 既要考虑结构总体布置、结构体系选择的合理性 , 又要考虑釆用何种方法寻求成桥索力的最优解 , 还要考虑施工的便捷性、经济效益、社会效益以及美学功能等多种因素 ;从施工方面讲 ,既要确定合理的施工流程 , 设法寻求合理的施工初拉力 , 还要做好施工过程中施工参数的动态控制和调整等方面工作。

另外 ,在整个过程中 , 还要考虑设计参数变化、温度、徐变、几何和材料非线性以及施工方法等因素对设计和施工的影响。

二、斜拉桥索力优化方法斜拉桥是高次超静定结构 , 其主梁、主塔受力对索力大小很敏感 , 而基于斜拉索索力可以调节的特点 , 我们可通过对拉索索力的调整来优化斜拉桥成桥恒载状态。

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零位移法进行斜拉桥调索
摘要:斜拉桥调索方法有弹性支承连续梁法;零位移法;最小弯曲能法;影响
矩阵法,本工程实例运用零位移法进行斜拉桥索力调节。

关键词:斜拉桥索力调节,零位移法。

一、工程概况
独山镇人行桥跨径布置为(135+135)m,主桥全长276米,为独塔双索面半漂浮体系。


梁为双工字钢梁,钢桥面板,主塔采用方行平行式混凝土桥塔,下部采用承台及群桩基础。

(总体布置见下图)。

三、零位移法调索
(1)采用MIDAS建立斜拉桥的模型,并施加相关约束;
(2)斜拉桥的斜拉索单元设置成绗架单元并赋予初始拉力100KN;
(3)施加自重和二期恒载,MADAS进行静力分析;
(4)使用未知荷载系数,约束条件选择位移。

(5)生成荷载组合,斜拉索的索力就是初始拉力100KN和相应系数乘积。

调索后形成的梁平塔值合理成桥状态满足要求,所以可以看出使用零位移法调索是可行的。

四、总结
本文基于零位移法可快速准确的确定斜拉桥的合理成桥索力,可用于斜拉桥索力的优化。

本工程使用零位移调索的方法是可行的,因为本工程桥梁较小且是人形桥,存在的不足就是
没考虑钢桥的特性影响,还有影响矩阵的影响,还需结合实际施工的环境进行验证和改进。

参考文献
[1]陈伟德,范立础。

确定预应力混凝土桥梁恒载初始索力的方法[J]。

同济大学学报(自
然科学版)1998,26(2):120-123
[2]耿继东,王雪枫,矮塔混凝土斜拉桥成桥索力优化研究[J].内蒙古公路与运输.
[3]梁鹏,肖汝诚.斜拉桥索力优化实用方法[J].同济大学学报,2003,31(11):1270-1274。

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