开口薄壁箱半跨转体拱桥施工阶段受力性能研究

合集下载

毕业设计(论文)_拱桥静载受力分析和模态分析计算

毕业设计(论文)_拱桥静载受力分析和模态分析计算

目录摘要第一章绪论.................................................1.1拱桥概述............................................拱桥的特点..............................................国内外发展状况 ........................................我国拱桥的发展方向及主要结构型式........................我国拱桥的施工方法......................................1.2论文简述............................................课题介绍 ...........................................建模依据 ...........................................第二章ANSYS软件介绍.....................................2.1 ANSYS 发展........................................2.2主要功能及特点......................................2.3典型的分析过程.....................................2.4负载定义及附表...................................... 第三章有限元分析 ........................................3.1模型参数............................................3.2建模过程............................................3.3加载及后处理........................................简述自重(deadweight) 作用在中跨处施加车辆荷载(load)第四章模型实验简介第五章数据分析比较4.1 .....................第六章结论...........展望 .............致谢 .............参考文献 .........拱桥静载受力分析和模态分析计算摘要:本文对跨度为3米,矢跨比为1/6的系杆拱桥在一定外力作用下的应力、应变、位移和拱桥模态利用an sys软件,进行了有限元建模和分析计算,得到了相应的计算结果,并与实验结果进行了比对,证明了建模是合理的,计算结果是可信的。

拱桥施工介绍

拱桥施工介绍

❖ 劲性骨架混凝土拱桥:劲性骨架拱桥与钢筋 混凝土拱桥的区别在于前者以钢骨拱桁架作 为受力筋,它可以是型钢,也可以是钢管, 采用钢管作劲性骨架的又称为内填外包型钢 管混凝土拱。
四川万县长江大桥
拱轴线的选择
❖ 选择拱轴线的原则:尽可能降低由于荷载产生的弯 矩数值。
❖ 合理拱轴线:能与拱上各种荷载作用下的压力线相 吻合,这时的拱圈截面只承受轴向压力,无弯矩作 用。但是实际上由于受活载、温度变化和材料收缩 等因素的作用,一般不可能获得。公路桥梁一般还 是以恒载压力线作为设计拱轴线。因为一般桥梁中, 恒载占有很大的比重。
❖ 缆索吊装设备:主索、工作索、塔架和 锚固装置等四个基本组成部分。
缆索吊装布置示例
(1-主索张紧绳;2-2号起重索;3-后浪风;4-塔架;5-I号起重索;6-扣索; 7-平滚;8-主索;9-塔顶索鞍;10-塔顶索鞍;11-地垄;12-手摇绞车; 13-扣塔;14-待吊肋段;15-单排立柱浪风;16-法兰螺丝;17-牵引索; 18-侧向浪风;19-浪风)
常用的拱轴线形
❖ 圆弧线:均布径向荷载的压力线,线形简单, 施工方便,但与恒载压力线偏离较大,各截 面受力不均。适用:常用于20m以下的小跨径 拱桥或较大跨径的预制装配式钢筋混凝土拱 桥
❖ 悬链线:恒载集度自拱顶向拱脚均匀增加时 的压力线。用于实腹式拱桥,不计弹性压缩, 与恒载压力线重合; 用于空腹式拱桥,与 恒载压力线有偏离,但有利。适用:大、中 跨径普遍采用
❖ a.按拱圈顺序对称砌筑:跨径16m以下的拱 圈,采用满布式拱架施工时,从拱脚至拱顶 依顺序对称砌筑,在拱顶合龙;采用拱式拱 架时,对跨径10m以下的拱圈,应该在砌筑 拱脚的同时,预压拱顶以及拱跨1/4部位。
1-拱顶预压拱石;2-拱顶变形线

支撑对开口薄壁箱转体拱稳定性影响研究

支撑对开口薄壁箱转体拱稳定性影响研究
168 0 m 的杆单 元 ; .3 ×1 钢筋 笼 2 3等馓 计算 成 为 , 长 72m。 . 截面积 为 8 10 0 。 . 1 ×1 的杆 单 元 。 22 钢筋笼 支撑 位置 的影 响 . 由文献 4可知 , 在脱 架初 拉 力情 况 下 。 结构 的 失 稳模 态虽整 体表 现 为整 体 面外失 稳 , 2 局 部发 但 箱
()撑 hv
生了屈曲。 为了避免局部失稳 的发生 , 可以在容易发
生局 部屈 曲的 2 箱加设 支 撑 , 里支 撑选 择与 钢筋 这
笼1 截面相同的钢筋笼作为支撑 。 2 箱内布置如 在
图3 所示 的3种支 撑形 式 。 1给 出 了()b () 表 a ()c3种
板被 大大减薄 , 相应 的配重 部分 的重 量 也随之 减小 ,
2 弹 性 稳 定 系数 分 析
2 1 有 限元分 析模 型 .
转动体系的总重量大大减轻。这一特殊的半跨转体
系统 的稳 定性研 究 目前还 不是 十分 成熟 , 际中 , 实 随
全 桥 由背 墙 配 重 , 肋 , 索 3个 主 要 部 分 组 拱 拉
变形 失稳 中相 对拱 肋 而 言 并 非研 究 的 主体 , 故在 建
了几类钢筋笼约束形式对于拱箱稳定性 的影响。
立模型中忽 略其影响, 仅考虑包含拱肋整体和拉索 的半 跨结 构部 分 。空间 有 限元模 型 见图 2 其 中 , Se6 h l 3单元用 于模 拟拱肋 , i l l Ln 0单元用 于模拟 k 拉索 , 拱肋部分钢筋笼采用In 8 k 单元 。 i 由于分析的
2 . 本 桥主拱 圈 的施 工采用 有平 衡重 转体施 工 , 其
主要 施工 过程 是 在河 沟 两 岸利 用 地 形 , 挖 出土 牛 开

拱桥上部结构-拱桥受力特点、组成与分类、各类常见拱桥的构造特点

拱桥上部结构-拱桥受力特点、组成与分类、各类常见拱桥的构造特点
➢ 下弦杆为拱形,上弦杆一般与桥道结构组合 成一整体而共同工作。在跨中部分,因上、下 弦杆很靠近而做成实腹段。
➢ 拱上建筑与主拱圈共同受力,成片预制。
a
74
特点:
✓ 兼具桁架和拱的特点,结构受力合理,材料省;
✓ 总重力,推力小,对地基要求低;

整体性好——比双曲拱;

施工方便;

吊装困难,节点易开裂
一、双曲拱
➢ 主拱圈:拱肋、拱波、拱板、横向联系 ➢ 施工时化整为零,集零为整受力。 ➢ 于1964年在江苏无锡诞生,东拱桥,跨径
9m,为三肋二波砖结构。 ➢ 文革期间发展迅速,约定44余座,最大跨径
150米
a
71
➢ 河南前河大桥:1-150m,f0/L0=1/10,
7+2×0.6m,汽-15,拖-60,拱宽7.8m,变截面 悬链线,高2.2~2.7,1969年建成。
➢ 湖南汀江大桥:主桥长1250米,宽20米,最 大跨径76米,引桥282米,规模最大。
➢ 目前已基本不修建,但加固与加宽问题突出 。
a
72
特点:
拱肋、拱坡、拱板、横向联系组成

截面合理,省材料

施工无支架,吊装重量轻

人工用量大

整体性差
a
73
➢ 桁架拱又称拱形桁架桥,具有水平推力的桁 架结构,
a
66
a
69
φ402×16
40
20
300 160 40
80
40
25
540
60
320 30 730/2 φ300 215 30 100 150 100 30
700
620

钢筋砼拱桥转体施工法作业指导书

钢筋砼拱桥转体施工法作业指导书

钢筋砼拱桥转体施工作业指导书一、平面转体法的主要介绍1、平面转体法适用于深谷、河岸较陡峭、预制场地狭窄或无法采用现浇或吊装的施工现场。

在桥墩台的上、下游两侧利用山坡地形的拱脚向河岸方向与桥轴线形成一定角度塔设拱架,在拱架上现浇拱(肋)箱或组拼箱段以完成二分之一跨拱,其拱顶高程与设计高程相等(应设置预留高度),利用转动体系,将两岸拱箱相继旋转合拢就位,要使得拱箱稳定旋转就位,拱箱的平衡是平转法的关键。

2、施工方法特点:将主拱圈分为两个半跨,分别在两岸利用地形作简单支架(或土牛拱胎),现浇或者拼装拱肋,再安装拱肋间横向联系(横隔板、横系梁等),把扣索的一端锚固在拱肋的端部(靠拱顶)附近,经引桥桥墩延伸至埋入岩体内的锚锭中,最后用液压千斤顶收紧扣索,使拱肋脱模,借助环形滑道和手摇卷扬机牵引,慢速地将拱肋转体180°(或小于180°),最后再进行主拱圈合龙段和拱上建筑的施工。

3、转体施工的平衡方法3.1 有平衡重转体。

拱箱(肋)在平转中是利用扣索,悬扣于桥台上,在桥台后(或拱体的另一端)要加平衡重,用以平衡拱箱(肋)的重力,以达到平稳转体,平衡重一般是通过计算利用桥台圬工或在桥台配置一定重力(条块石或其它重物),待拱箱(肋)合龙,转动体系封闭后在拆除配重。

有平衡重转体施工的特点是转体质量大,施工的关键是转体。

要把数百吨中的转动体系顺利稳妥地装到设计位置,主要依靠两项措施实现:正确的转体设计;制作灵活口靠的转体装置,并布设牵引驱动系统。

3.2 无平衡重转体。

由锚锭、尾管、水平撑、锚梁、斜锚索组成的锚固体系来取代转体所需要的平衡重,这种转体方法不需利用(或少利用)墩、台圬工或配重。

与有平衡重转体施工相比,无平衡重施工转体是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中,从而节省了庞大的平衡重。

锚锭拉力是由尾索预加应力传给引桥桥面板(或平撑、斜撑),以压力的形式储备。

桥面板的压力随着拱桥转体的角度变化而变化,当转体到位是达到最小。

拱桥的受力特点、施工和养护

拱桥的受力特点、施工和养护

4、无支架施工之转体施工法
无平衡重平面转体一般构造 1-轴向尾索;2-轴平撑;3-锚梁;4-上转轴;5-墩上立柱;6-扣索;
7-拱肋;8-扣点;9-锚锭:10-斜尾索;11-轴心;12-环道; 13-下转盘;14-缆风索
4、无支架施工之转体施工法
无平衡重转体施工示例:
涪陵乌江大桥位于四川省涪陵市。桥址为V型河谷,水深流急,大桥 全长351.83m,桥高84m,主跨为1跨200m钢筋混凝土箱形拱(此跨度为当时 国内拱桥跨度的第一),矢跨比1/4,拱上建筑为13孔15.8m钢筋混凝土简 支板,双柱式柔性排架,桥台基础置于岩石上,主拱圈采用3室箱,全宽9m 。
有平衡重转体施工受到转动体系重量的限制。过大的平衡重增大了转动 的难度且不经济,一般适用于跨径l00m以内的拱桥。
4、无支架施工之转体施工法
有平衡重平面转体 一般构造
1-尾铰;2-平衡重; 3-轴心;4-锚梁; 5-绞车;6-滑轮组; 7-支点2;8-扣索; 9-支点1;10-拱肋; 11-上盘;12-上下环道; 13-底盘;14-背墙; 15-平衡重; 16-球面铰轴心; 17-竖向预应力筋; 18-舡槽梁; 19-拉杆;20-斜腿; 21-滚轮;22-轨道板
3、无支架施工之缆索吊装法
缆索吊装布置示例 (1-主索张紧绳;2-2号起重索;3-后浪风;4-塔架;5-I号起重索;6-扣索;7-平滚; 8-主索;9-塔架;10-塔顶索鞍;11-地垄;12-手摇绞车;13-扣塔;14-待吊肋段; 15-单排立柱浪风;16-法兰螺丝;17-牵引索;18-侧向浪风;19-浪风)
3、无支架施工之缆索吊装法
(4)扣索; 当拱箱(肋)分段吊装时,需用扣索悬挂端段箱(肋)及中段箱( 肋),并可利用扣索调整端、中段箱(肋)接头处标高。扣索的一端系在拱箱 (肋)接头附近的扣环上,另一端通过扣索排架或塔架固定于地锚上。 (5)缆风索: 亦称浪风索。用来保证塔架的纵横向稳定及拱肋安装就位 后的横向稳定 (6)塔架及索鞍: 塔架是用来提高主索的临空高度及支承各种受力钢索 的结构物。塔架的形式是多种多样的,按材料可分为木塔架和钢塔架两类 。

钢管混凝土劲性骨架拱桥转体施工应力应变检测研究

钢管混凝土劲性骨架拱桥转体施工应力应变检测研究

文 章 编 号 :6 23 9 ( 0 0 0 —3 70 1 7—1 8 2 1 ) 300 —2
0 前 言
化 , 感 器 的布 设 应 当反 映 不 同 工 况 的最 不 利 受 力 状 态 , 传 为
大 跨 度 混 凝 土 桥 梁 由 于 受 混 凝 土 材 料 的 非 均 匀 性 和 不 此 在 传 感 器 的 布 设 上 采 用 了 长 期 测 点 加 临 时 测 点 的 方 案 。 即 稳 定 性 , 计 参 数 的选 取 ( 材 料 特 性 、 度 、 面 特 性 等 参 长期 测 点 主要 布 置 于 主 要 的受 力 断 面 , 拱 脚 和 拱 顶 截 面 , 设 如 密 截

要 : 梁 转体 施 工是 将 桥 体在 偏 离桥 位 轴 线 一 定 角度 处 制 作 , 成 整 体 或 半 整 体 结 构 后 脱 架 , 利 用 转 动 机 构 使 桥 桥 形 再
体 转 体 后 与 设 计 轴 线 相 吻 合 的 一 种 新 技 术 。转 体 法施 工 在 桥 梁工 程 施 工 中 已较 为 广 泛 , 其 是 在 主跨 上 部 结 构 施 工 条 件 受 尤
由 外 基 于 黄 陵 洞 大 桥 布 点 多 、 期 长 、 作 量 大 ( 量 频 繁 且 需 式 钢 弦 应 变 计 。拱 脚 浇 注 下 侧 壁 后 , 于 施 工 原 因 , 置 式 工 工 测 拱 / 多 点 同 时 读 数 ) 现 场 测 试 环 境 差 ( 施 工 , 测 量 ) 密 封 、 钢 弦 应 变 计 随 着 施 工 进 度 作 了 不 断 调 整 , 脚 截 面 和 14 、 边 边 , 截面外置 式钢弦应 变计被相继拆 除 。 绝 缘 要 求 高 , 度 变 化 难 于 预 测 , 撞 击 、 捣 损 坏 传 感 器 温 因 振

拱桥施工(转体施工)

拱桥施工(转体施工)

节点构造
横 向 连 接
对拱座基础只有较小水平推力的拱桥,使拱座相应
变得轻巧。
主要工程量
主桥桩基础:(Φ3.0~1.5)1727m3/92根
主墩承台混凝土:14388m3 拱座混凝土:4632m3 上部钢结构:7498t 其它结构钢材:3135t
上构、桥面系及其它结构混凝土圬工量:16969m3
转体施工设施:钢材6784t 混凝土7228m3
桥址:广州东南西环高速公路跨越珠江主航道 主跨跨径组合: 76+360+76(m)(全桥总长1084米)
桥下净高:34米
设计荷载:汽-超20,挂车-120级,8级地震设防
主拱矢跨比:1/4.5
桥跨结构: 三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥 钢管混凝土的主拱,劲性钢骨架外包混凝土的边拱 肋,高强度钢绞线构成的系杆
无支架施工
二、缆索吊装施工法 三、转体施工法 四、劲性骨架施工法来自五、悬臂施工法三、转体施工
• 基本原理:将拱圈或整个上部结构分为两个半跨,分 别在河流两岸利用地形或简单支架现浇或预制装配半 拱,然后利用动力装置将其两半跨拱体转动至桥轴线 位置(或设计标高)合龙成拱。 • 方法:平面转体、竖向转体、平竖结合 • 特点:结构合理,受力明确,节省施工用料,减少安 装架设工序,变复杂的、技术性强的水中高空作业为 岸边陆上作业,施工速度快,不但施工安全,质量可 靠,而且不影响通航。
• 跨径200m的重庆涪陵乌江钢筋混凝土拱桥及主跨360m 的广州丫髻沙飞燕式钢管混凝土拱桥就是采用转体施 工法建成的。
转体施工拱桥
有平衡重平面转动
平面转动
无平衡重平面转动 竖直转动
施工关键 正确的转体设计 制作灵活可靠的转动装置 布设可行的牵引驱动系统

大跨度拱桥缆索吊装施工过程中拱肋受力分析

大跨度拱桥缆索吊装施工过程中拱肋受力分析
虑施工 过程 中的几 何 非 线 性 , 由于 吊装 过 程 中 的大 多数 构件均 属于 临 时结 构 , 因此 计算 中也 没 有考 虑
( 4 ) 当左右半跨各 4个节段均 已安装到位 , 并 调节到设计坐标后 , 即可吊装合拢段 , 完成两片拱肋
的安 装 。 ( 5 ) 吊装 第 三 片 ( 下 游) 拱肋, 安装拱肋横撑 。 其 吊装顺 序 同上 。
图 3 吊装方案布置 ( 单位 : m)
钢管 拱肋 节段 吊装 的施工 步骤 如 下 ( 考 虑 到 结 构对 称性 , 本文 仅 给 出一 岸 的 吊装 过程 ) :

5 8・
北 方 交 通
2 0 1 3
( 1 ) 吊装 拼装 好 的 1 } } 节段 拱 肋 ( 由上 游 和 中 间
第7 期
北 方 交 通
・ 5 7・
大 跨 度 拱桥 缆 索 吊装施 工 过 程 中拱肋 受 力分 析
高菁 局菁 阳
( 中交 远洲交通科技集 团有限公 司, 石家庄 0 5 0 0 0 0 )

要: 探讨 了大跨度拱桥 缆索 吊装施工过程 中拱肋 的受力计 算, 以某大跨度拱桥 缆 索吊装施 工过程 为例 , 采
吊装施工阶段 , 扣索要作为结构的一部分承受荷载。 我们姑且把扣索 当作是一个普通的直杆单元 , 当我 们给定了拱肋上各个扣点位置坐标后 , 扣索 的长度 也就被确定下来。扣索的两端采用铰接 , 应使扣索 的E I ( E A 。吊装施工阶段 有限元模 型的单元按照 施 工工 序 采 用 正 装 法 逐 步 建 立 J 。在 计 算 中未 考
称 为施工 阶段 2 , 依 次类 推 。裸 拱拱肋 吊装 前将 上 游 拱肋 与 中游拱肋 的拱段在工 厂拼装成 空 问结 构 , 吊装 合 拢后 , 再 吊装下 游拱肋 。吊装 示意 图如 图 3 。

混凝土拱桥施工

混凝土拱桥施工

混凝土拱桥施工第一节认识拱桥一、拱桥的受力特点拱桥是桥梁结构体系中的一种形式,在我国有着广泛的应用。

和其他结构体系相比,拱桥有着不同的特点。

拱桥与梁桥的区别,不仅在于外形不同,更重要的是两者受力性能有差别。

由力学知识可知,在竖向荷载作用下,梁式结构在支承处仅产生竖向支承反力,而拱式结构在支承处不仅产生竖向反力,而且还产生水平推力。

由于这个水平推力的存在,拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多,而使整个拱承受压力。

这样,拱桥不仅可以利用钢、钢筋混凝土等材料来修建,而且还可以根据拱的这个受力特点,充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料(石料、混凝土、砖等)来修建。

这种由圬工材料修建的拱桥又称圬工拱桥。

1. 拱桥的主要优点(1)跨越能力较大。

(2)能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比,可节省大量的钢材和水泥。

(3)耐久性好,养护、维修费用少。

(4)外形美观,构造较简单,尤其是圬工拱桥,技术容易被掌握,有利于广泛采用。

2. 拱桥的主要缺点(1)自重较大,相应的水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,当采用无铰拱时,对地基要求高。

(2)施工工序较多,在圬工拱桥建筑中,目前还未能采用高度的机械化和工业化施工方法,因此需要的劳动力较多,建桥时间也较长。

(3)由于拱桥水平推力较大,在连续多孔的大、中桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采取较复杂的措施,或设置单向推力墩,增加了造价。

(4)与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立体交叉及平原区的桥梁时,因桥面高程提高,而使两岸接线的工程量增大,或使桥面纵坡增大,既增大造价又对行车不利。

拱桥虽然存在这些缺点,但由于它的优点突出,只要在条件许可的情况下,修建拱桥仍然是经济合理的,尤其是圬工拱桥有节省钢材的优点。

因此,在我国桥梁建设中,拱桥仍然得到了广泛的应用。

二、拱桥的基本类型及构造1. 拱桥的组成和分类(1)拱桥的组成。

拱桥是由上部结构(桥跨结构)和下部结构两大部分组成的,图7.1.1 为拱桥各主要组成部分的名称。

浅谈空心薄壁高墩翻模施工

浅谈空心薄壁高墩翻模施工
收稿 日 : 0 11—0 期 2 1 — 1 2 作者简介 : 伍建章( 9 3 ) 男 , 17 - , 工程师 , 主要从事路桥建设。
纸平面位置进行 , 主筋的接长全部采用套筒机械连 接。
2 3 模板 的安装 .
第 一节 钢筋 安装 经检 查合格 后开始 进行 第一节 模板 的安装 , 模板 拼装 之前 先将模 板磨 光清 除干净 ,
[] 5 吴幼明 , 罗旗帜 , 岳珠峰 , 多 因素分析薄壁曲线箱 粱剪滞 效应 等. 的力学模型[ ] 中南公路工程 , 0 , ( ) 4 4 . J. 2 73 3 : 0 2 2— 5 [] 6 王 波, 张海龙 , 徐 丰. 壁高墩大跨 连续刚构 桥地震时程 反 薄
准备浇注的混凝土 的模板的位置 、 几何尺寸以及垂 直度 , 在下次测量放点时对其墩柱平 面位置再进行 复核。
3 2 高程控 制 .
应参数研究[]公路工程 , 0 ,24 : — 2 J. 2 73 ()2 3. 0 8
[] 7 夏文敏 , 许捷 飞. 四肢变截 面空心 薄壁高墩 的线性 稳 定性分 析 [ ] 公路 工程 ,0 03 ( ) 14 2 . J. 2 1 , 6 : —17 5 2 【] 8 胡思友 , 向伟然. 双青公路 青龙界高架桥施工简介【 ] 湖南交通 J. 科技 , 0 。 ( ) 1 17 2 9 3 1 :1 1 . 0 5 4— [] 9 苏 龙, 池, 肖 胡章立. 六盘水市 白鹤高架桥 荷载试验 及分析 [ ] 公路工程 , 1 ,5 5 : 1 13 J. 2 03 ( ) 1 — 2 . 0 2
据 已经 浇注 的混凝 土表 面设置 的检 测点 吊线锤 控制
究[ ] 中南公路工程 , 0 ,16 : — 8 J. 2 63 ()1 1. 0 6 [ ]罗志聪. 4 浅谈桥梁薄 壁墩( 变形裂缝 的成因及预 防措 施[ ] 台) j.

高铁劲性骨架混凝土拱桥主拱施工过程受力分析

高铁劲性骨架混凝土拱桥主拱施工过程受力分析

2021 年第 3 期
工程前沿
13
劲性骨架应力分布均匀、线形变化平缓均匀。一般情况下 劲性骨架沿着拱轴线纵向浇筑时段划分越细,越有利于结 构受力,但与此同时,会带来工期增加的问题。综合主拱 圈受力与工期等因素,该桥主拱圈拟采用“3 个环、4 个工 作面”的浇筑方案,如图 3、图 4 所示。
各施工阶段的受力情况,文章仅列出部分典型结果。 弦杆钢管最大应力随浇筑次序的变化关系如图 6 所示。
图 9 外包混凝土拱圈底缘应力随浇筑次序的变化关系 和横向风荷载,不考虑施工过程中设置风缆的作用。施工 过程中结构稳定安全系数随浇筑次序的变化关系如图 10 所示,最大稳定安全系数为 37.54,最小稳定安全系数为 11.29,满足规范所要求的稳定系数大于 4 的要求,结构整 体稳定性有较大富余。
图 10 施工过程中结构稳定安全系数随浇筑次序的变化关系 劲性骨架在斜拉扣挂施工至最大悬臂状态时的一阶失
2.2 有限元模型 针对主拱圈采用先劲性骨架后外包混凝土这一特点,
有限元建模简化时考虑劲性骨架采用梁单元,外包混凝土 采用板单元,扣锚索采用杆单元模拟并赋予张拉力。全桥 合计节点 1831 个,单元 4690 个,其中杆单元 136 个、梁 单元 3512 个、板单元 1022 个。劲性骨架弦杆钢管混凝土 采用共节点的双单元方式进行模拟。含施工临时扣塔及扣 锚索的全桥模型如图 5 所示。
作面分段、分环的施工方案可行,能保证拱肋在施工过程中的强度和稳定性满足规范要求。
关 键 词 : 钢筋混凝土拱桥;高铁;劲性骨架;施工过程
中图分类:2096-2789(2021)03-0012-03
DOI:10.19537/ki.2096-2789.2021.03.005
为适应大跨径拱桥对材料性能和施工方法的要求,钢 管混凝土劲性骨架混凝土拱桥应运而生。此类拱桥跨度较 大,其劲性骨架外包混凝土若直接采用连续浇筑,施工过 程中主拱圈将产生较大变形与应力,施工控制困难,安全 风险大 [1]。在劲性骨架已经成拱的前提下,其外包混凝土 通常采用竖向分环、多工作面、纵向分段的浇筑方法 。 [2-3] 主拱在施工、运营过程中受力特性与外包混凝土浇筑方案 密切相关 [4-6]。文章通过研究主跨 275m 的高速铁路上承式 钢筋混凝土拱桥主拱施工过程,分析其外包混凝土浇筑方 案的有效性,揭示主拱在施工过程中的承载能力和特性。

水布垭肖儿河大桥开口薄壁拱箱转体施工

水布垭肖儿河大桥开口薄壁拱箱转体施工

的深约 7 m、 0c 直径为 2m的 圆形 凹槽 内 , 中心预埋 有直 径 10 0
mT的圆形 钢棒 , l l 其结构 是一个 距下转 盘顶面 2 m、 0c 直径 2e m
的 c0 筋 混 凝 土 圆柱 球 缺 面 , 缺 圆 弧 面 的 矢 高 为 1 m, 4 钢 球 0e 目的
() 1 下转盘 。以桥 台基础 混凝土设 计顶面 高程分 上、 下转
盘 。下转盘顶面设有转体 环道 , 环道两侧预留孔洞( 为转体时作
反力支撑用 ) 和磨心预 留坑 。浇筑下 转盘时必须 控制 整个转盘 顶面高差不大 于 4mT 其 中环道部 分的高差不得 大于 2mT 环 l, l l, l 道高差太大 , 转体 时保 险支墩就会受阻 ; 环道两侧预 留为转体时 作反力 支撑用 的 1 mx1 mx2 m( x宽 x深 ) 5c c c 长 5 5 方形孔 洞 ,
圈上 搭 设 支 架 和 立 模 浇 筑斜 腿 、 弦 杆 和 桥 面板 。 上
难找到合适的反 力支撑 位置 。下 转盘 混凝 土达 到 2 %的设 计 5 强度后需及时将表面凿毛并清 除乳皮 , 以利封盘混凝土的结合 。 ()磨心。 心是 以转 动中心为基点 , 2 磨 设在下转盘 中部预留
的净跨 8 4m刚架拱桥 。转体施 工法其优 点是 利用桥 梁结构本 身作为施 工设施 , 支架分阶段施 工, 渐形 成 无 逐
桥 梁结 构 , 与传 统 的施 工 方 法相 比 不仅 省去 了 昂 贵 的 施 工设 施 , 约 资 金 , 且 施 工技 术 简 易 , 作 安 全 , 它 节 而 操 质 量可靠 , 尤其 变 高 空作 业 为 岸边 陆上 作 业 , 受 山洪 威 胁 , 别 适 合 于 深 山峡 谷 桥 位 。 不 特

开口薄壁箱平转施工拱桥重心的计算方法及应用

开口薄壁箱平转施工拱桥重心的计算方法及应用

关键词 : 土建T程 ; 桥梁工程 ; 拱桥 ; 平转桥 ; 口薄壁箱拱 ; 开 转动体系 ; 重心 ; 弹性支撑法
中 图分 类 号 : U4 1 4 文 献 标 志码 : A 文 章 编 号 : 1 7 — 9 3 2 1 ) 0 0 8 - 0 6 3 2 X(0 0 1 - 03 5
ss o h r v t e t r f h o a ig s s e wa o d c e ,t e c o d n O t e c lu a i g r s ls h o a in i f eg a i c n e e r t t y tm sc n u t d h n a c r i g t h a c ltn e u t ,t e r t t t y o t n o
o h r g y t weewe h e Oa j s t eg a i e tr a d f a y h r vt e tr f h o ain s s f eb i es se t d m r i td t d u t h r vt c n e ,n i l ,t eg a i c n e er tt y — g y n l y o t o tr s sl a j se y o -h - p t n p cin .Ths to r v d t a e s l a d p a t a a d as e wa t du td b n t es o s e t s n mo y i o i meh d i po e h ti fa i e n r ci l n l s s b c o
o p nt i a c e o f i o a a ga x mpe u igt i meh d f sl , d l ga dp rmee n l— f e n r h db xo z uHu j n s a l, s s t o , i t mo e n n aa tr ay o h Gu h i e n h r y i a

С

С

:/
¨


图 6 成 桥 拱 圈截 面 应 力 图 ( MP a )
3 . 2 转体 过程 中动 力效 应对结 构受 力影 响 转体 过程 中 , 拱 圈处 于大悬 臂 扣挂状 态 , 在外 荷 载( 风荷 载 、 转 动机 构 的不平 整 不 光滑 等 因素 ) 作 用
图 4 转 体 体 系组 成 示 意 图
合拢 段长 度为 1 6 0 c m, 合拢 完成 后 , 进 行 拱 圈二 期混
系到转动体系结构安全和后期拱圈成桥应力 , 必 须
按照 正确 的施 工顺 序 对 拱肋 进 行 应 力 分 析 , 确保 施
工过程及成桥状态拱圈应力满足要求 。转体拱圈脱
架后 合 拢前 应 力 如 图 5所示 , 拱 圈成 桥 应 力 如 图 6
合拢段内设 置一道横 隔板 ) , 两岸对称 布置。转体
拱 圈 底 板 厚 度 从 拱 脚 至 2号 横 隔 板 区 段 为 2 5—
1 0 c m, 2号 横 隔板 至拱 顶 区 段 为 1 0 c m; 腹 板 厚 度 从
拱脚 至 2号 横 隔板 区段 为 2 5 c m, 2号至 1 0号横 隔板
下 易发 生振动 。根 据《 公 路 桥涵 设 计通 用下盘 及 基 础 : 下盘及基础采用 C 2 5片 石 钢
筋 混凝 土 和 C 4 0钢 筋 混 凝 土 组 成 。下 盘 总 厚 度 为
D 6 0 -2 0 0 4第 4 . 1 . 1 0条的规定 , 拱圈转体施工过程
2 0 1 5年
第 4期
北 方 交 通
D O I : 1 0 . 1 5 9 9 6 / j . c n k i . b q t . 2 0 1 5 . 4. 0 0 0 2

拱桥施工阶段内力分析及稳定性计算

拱桥施工阶段内力分析及稳定性计算

X 2
H 22
H
y 2 ds
s EI
三、拱桥内力计算
•拱脚相对垂直位移引起的内力
如拱脚的垂直相对位移为: V VB VA
式中 VB , VA 左、右拱脚的水平位移, 均 自原位置向下移为正。
由拱脚产生相对垂直位移 在弹性中心产生的赘余力为:
X 3
V 33
V y2ds
s EI
三、拱桥内力计算
y2ds
H
g
1
1
s EI
dx
1
s EAcos
y2ds
s EI
•由Hg在拱内产生的弯矩、剪力和轴力
N
1 1
Hg
c os
M
1 1
H g ( ys
y1 )
Q
1 1
Hg
s in
三、拱桥内力计算
•桥规规定,下列情况可不考虑弹性压缩的影响
l 30m, f 1/ 3
l
l 20m, f 1/ 4
•等代荷载(换算荷载)加载法
等代荷载是这样一均布荷载K,它所产生的某一量值,与
所给移动荷载产生的该量值的最大值 Smax
相等:
K Smax
是等代荷载K所对应影响线所包围的面积
三、拱桥内力计算
d 相应轴力和剪力为:
轴向力 剪力
拱顶 拱脚
其它截面
N H1
N H1 cos j V sin j
N H1
弹性压缩 拱轴线与压力线不相符产生次内力
拱轴线与压力线不相符 不考虑弹性压缩
1、1)不实考虑腹弹拱性压缩的恒载内力
弹性压缩
实腹式悬链线的拱轴线与压力线重和,恒载作用拱的 任意截面存在轴力,而无弯矩,此时拱中轴力可按以 下公式计算。

一种测定开口薄壁梁弯曲中心的试验装置

一种测定开口薄壁梁弯曲中心的试验装置

一种测定开口薄壁梁弯曲中心的试验装置【摘要】本文展示了一种可以测定开口薄壁梁弯曲中心的试验装置。

该试验装置包括开口薄壁梁固定调节系统与加载测量系统。

试验设计采用悬臂梁加载的方式。

竖向加载系统提供横力作用且能显示力值大小,水平位移系统测量扭转变形。

通过记录某一横力作用下的扭转变形,可以确定加载位置是否处于弯曲中心。

通过调节开口薄壁梁的水平位置,寻找出扭转变形等于零的加载位置,该加载位置即为弯曲中心。

本发明所指的试验装置可以针对不同横截面的开口薄壁梁进行弯曲中心的测量,测量准确度高,能实现灵活调节,测量过程直观、简便、快捷,避免了复杂截面的繁冗计算,具有一定应用价值和现实意义。

【关键词】开口薄壁梁;弯曲中心;实验教学改革引言开口薄壁梁在工程中有着广泛的应用。

如土木桥梁工程、海洋船舶工程、航空航天工程中的高耸结构、大跨度结构等经常采用一些开口薄壁截面梁。

对开口薄壁截面梁。

当横力作用平面平行于形心主惯性平面且通过截面内某一特定点时,薄壁截面梁只发生弯曲而不发生扭转,则该点为弯曲中心。

弯曲中心也称为剪力中心或扭转中心。

若横力没有作用于弯曲中心,薄壁截面梁在发生弯曲的同时,还将发生扭转。

目前,对于开口薄壁截面梁的弯曲中心的确定一般采用材料力学的理论进行计算获得。

但实际工程采用的开口薄壁截面形状会千变万化,对于一些不规则截面,弯曲中心的计算就显得相对困难。

虽然计算机辅助设计能够帮助确定弯曲中心,但却无法考虑工程构件实际制作过程的离散性所引起的偏差,比如,构件薄壁尺寸的不均匀性、实际加工的尺寸偏差等。

因此,通过试验测定实际构件的弯曲中心有着重要的现实工程意义。

本发明介绍一种通过试验测定开口薄壁悬臂梁的弯曲中心的装置。

通过该装置测定的开口薄壁梁弯曲中心会考虑到工程构件实际制作过程的离散性所引起的偏差。

利用该装置对复杂截面开口薄壁梁的弯曲中心进行确定更简便快捷。

1.试验装置的结构1.1 结构图1所示为开口薄壁梁弯曲中心的试验装置结构图。

拱桥的施工——精选推荐

拱桥的施工——精选推荐

(3)分环分段砌筑
• 大跨径拱桥,拱圈厚度较大,一般由三层以上拱石组 成,将拱圈分成若干环砌筑,砌一环合龙一环。
• 下环砌筑完并养护数日后,砌缝砂浆达到一定强度时, 再砌筑上环.上下环间拱石应犬牙交错,每环可分段砌 筑
• 跨径>25m,每段长度一般不超过8m,段间可设置空 缝或闭合楔。
(4)连拱的砌筑
拱架应待拱圈混凝土达到一定强度后方可拆除。为了 能使拱架所支承的荷载能逐渐转给拱圈自身来承受, 拱架不能突然卸除,而应按一定的程序进行。
必须采用专门设备,最常用的有砂筒和千斤顶。
8-25砂筒
四、工程实例
四肋空腹式钢筋混凝土拱桥,全桥由三个连续等跨拱 组成,全长159.6m,宽13.2m。
拱肋设计净跨径40m,净矢高8m,矢跨比1/5,拱肋 主体为0.75m×0.95m,拱脚处高1.1m。在3m范围内平 滑过渡到标准截面,拱轴系数2.24,拱肋间由9条 0.45mx0.60m横系梁连接。
• 江苏吴江垂虹桥,85孔,尚存残孔8孔。
图8-3杭州拱宸桥
• 江苏苏州宝带桥:现存最长的多孔薄拱薄墩连拱桥。桥始 建于唐,历代多次重修,现存桥53孔,全长316.8m,中间3 孔隆起通船,桥宽4.1m。
• 桥头建有石狮、石亭、石塔
2.木拱桥
• 木拱桥始建于宋。 • 《清明上河图》,虹桥,漕运,水中无桥墩。虹桥等术拱
完工或护拱,砌筑完毕后方可卸架。 • ④卸架应分步进行、逐渐均匀降落,每次下降均由拱
顶向拱脚对称进行、逐排完成,第一次完成后再从拱 顶开始进行第二次下降,直至拱架与拱圈完全脱离为 止。
• 湖南凤凰沱江大桥:四跨连拱,拱圈推力通过桥墩实现相互平 衡,要求桥墩自身有足够的重量,桥墩要足够牢 固,因此石拱 桥的桥墩体积一般都十分庞大。只要一个拱圈出现问题,大桥

桥梁工程实验-无铰拱桥受力分析试验(教学)

桥梁工程实验-无铰拱桥受力分析试验(教学)

• 二、实验要求 • 1、通过对无铰拱桥及连拱的挠度和应力应 变的测量,从感性上了解和认识无铰板拱 基本构造特征、传力过程、受力特性和内 力分布以及拱桥连拱作用的基本受力特征, 从而为学习拱桥计算理论打下基础。 • 2、通过试验要求熟悉几种常用静态测试仪 器仪表的性能、安装和使用方法,初步了 解桥梁结构静载试验的一般程序和测试方 法。
• 五、实验内容及步骤 • 1、测试工况
单拱测试工况: (1)集中荷载在拱顶加载; (2)集中荷载在L/4截面加载; 连拱测试工况: (1)集中荷载在第一孔拱顶加载; (2)集中荷载在第二孔拱顶加载;
• 2、测试内容 (1)测试各工况在集中荷载下拱桥模型各 测试截面的应力应变变化规律; (2)测试各工况在集中荷载下拱桥模型各 测试截面的位移变化规律;
• 六、实验报告要求 1、对实验中测得的各工况原始的挠度、应 变数据进行整理; 2、将各工况每级荷载作用下的各梁实测挠 度值及应变值列表; 3、根据实测数据绘制每种工况下每级荷载 下T梁的挠度和应变的横向分布曲线; 4、将实测结果与教材所讲几种横向分布系 数理论计算结果进行比较分析。
Hale Waihona Puke • 四、实验仪器设备 • 1、加载设备 将拱桥模型架 设在钢梁上,利用杠 杆原理对模型施加集 中荷载。该加载点位 置可以任意移动,可 对模型任何位置施加 荷载。
• 2、测量设备及仪表 • 由于本试验只需测取模型在荷载作用 下的挠度和应力应变等物理量, 因此从方 便测试的角度出发, 选择用力传感器测量 集中荷载大小,用机电百分表测其挠度, 用电阻应变片测量应变,用桥梁静态采集 仪器进行数据的采集和存储。
• 3、测点布置 应力应变测点分别布置在拱脚、L/4断 面、拱顶断面、3L/4断面的顶面和底面; 竖向位移测点布置在L/4断面、拱顶断 面、3L/4断面的底面,在拱座墩台布置侧 向位移测点;
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
维普资讯
第 3 卷 , 6期 1 第 2006年 12月
中 南 公 路 工 程
Ce ta o t g wa n r lS u h Hi h y Engn e i g i e rn
Vo. 131,No 6 .
De e. , 2006
开 口薄 壁 箱 半 跨转 体 拱桥 施 工 阶段 受 力性 能 研 究 袁海庆 Nhomakorabea 李 盛
407 ) 3 00 ( 武汉理工大学 土木工程与建筑学 院,湖北 武汉
【 搞
要 】以恩施 州平地坝转体拱 桥为背景 , 以处于脱离支架状 态的半跨转 动体 系为分析对象 , 运用有 限元软
件 A S S建立 了空间有限元分析模 型 , NY 对结构进行静力分析 , 从拱肋线形 , 拉索 索力 , 关键部位应 力及整体稳 定安 全系数几个方 面对结构 的受力性能进行 了研究 。
[ s a t aigo ePn i atrigac r g , h ntehl sa rigss m bek Abt c]B s nt igd— n rhbi e w e a -pnt nn yt ras r n h b u n d h f u e
a a h r c es b sn h i i l me ts f a e ANS w y t e b a k t , y u i g t e f t ee n ot r n e w YS, e t x n lz s me h n c l s ts f m t e ta ay e c a ia t e r h a o s v r l a es s c se e ain fr s a l f r e e e t n sr s n l b lsa i t a e f co . e e a c t ,u h a lv t s o i ,c b e o e ,k y s c i t s a d go a tb l y s f a t r f o b o e i
现代桥梁建设中, 随着桥梁工艺的发展, 转体施
工 ¨ 自 17 97年问世 以来 , 经历 了不 断 发展 、 善 、 完 提 高 的过 程 , 为一 种桥梁 无支架 施工 的方 法 , 的 作 它 成 熟性 和可靠性 , 受 了实 践 的检 验 。近几 年来 , 经 拱 桥 转体施 工 以其施工 简易 、 不需 复杂 的技术 设备 、 高 空 作业少 和造 价低而 显示 出 了极大 的生命 力 。为确 保 施工 的安全性 , 要 提 前 了解 结 构 在各 施 工 状 态 需
[ yw rs unn rhb de; pnti—ae ;s t nl i;ii l n e o ;s — Ke od ]tri ac r gs oe hnw l d t i aay s f t e metm t d t g i l ac s ne e h a
b l y s f a tr i t ae fc o i
Op n Tl n wald S c in u d r Co sr c in e I - l e e t n e n tu t i o o
YUAN i i g,LI S e g Ha q n h n
( o eeo i l nier gadA c icue C l g f v g ei n rht tr,Wu a nv r t o eh ooy Wu a 3 0 0 l C iE n n e h nU i sy f c n l , h n4 0 7 ) e i T g
[ 关键词】转体桥 ; 口薄壁 ; 力分析 ; 开 静 有限元法 ;稳定 安全系数
[ 中圈分类号】U4 8 2 4 .2 [ 文献标识码 】A [ 文章编号 】10 — 2 5 2 0 )6 0 1 — 3 0 2 10 ( 0 6 0 — 0 6 0
M e h n c lS a e t d e n Ha fs a r i g Ar h Brd e o c a ia t tsS u iso l p n Tu n n c i g f -
Ac o d n o t e sai n l ss,h h sspr vd ss me u euli sr c in lg s o h a y rd — c r i g t h t t a ay i t e t e i o i e o s f n tu t a itfrt e s me tpe b i g c o e ’ sr cu e d sg s c nsr c in a d i pe t n s tu t r e in , o t to n ns c i . u o
构 的受 力性 能 。
的桥梁结 构 , 用经 典公式 和简单 的数 值计 算 , 采 能够 得 到满 意的结 果 。但 对 于结 构 、 荷 和边 界 条 件 相 受 对 复杂 的桥梁工 程 的 实 际 问题 , 由于 无 法较 为合 理 地将 问题 简化 为简单 的力学 模 型 ,因 而不 能 得 到理 想 的计算结 果 。
下 的受力 性能 。对 于 形状 、 载荷 及 约 束都 较 为 简 单
闭 的拱 箱 , 最后 施 工 拱 上 结构 和桥 面 系 。此 项 技术
的采用使得在转体前混凝土开E薄壁箱半跨壁板和 l 底板被 大 大减 薄 , 应 的配 重 部 分 的重 量 也 随 之减 相
小 , 动体 系 的总重 量大 大减 轻 。实 际 中 , 转 采用 此技 术 的大跨 径 转 体 施 工 及 设 计 , 处 在 摸 索 实 践 中 。 还 本 文将 针 对半跨 拱 圈张拉 脱离 支架后 的这一施 工状 态对结 构 进行有 限 元 数 值模 拟 , 分析 计 算 此 阶 段结
相关文档
最新文档