钢管拱架设扣锚系统设计计算

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第３ ２卷 第 １ ５期 ２ｏ ｏ ６年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ Ｈ ＴＥ 兀 瓜 Ｅ
Ｖ０． ２ Ｎｏ １ １３ ．５ Ａｕ ｇ． ２ ０ ０６
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ６ １ ．３ ２０ １０ —８ ５ ２０ ）５０ ２ ．２
２ 扣锚 系统 的计 算 ２ １ 扣锚 系统计 算模 型的 建 立（ 图 ２ ． 见 ）
节段接头 为刚性连 接） 。
６ 第 Ⅳ节段 架设 ， ） 与第 Ⅲ节段 接头铰 接 ， 他 已架设接头 为 其
１假定扣 、 索塔架始终处于竖直 状态 ， ） 锚 即将 塔架视 为刚体 ， 刚性连接 ； 吊装其他位置拱肋的过程 中焊接 Ⅲ、 在 Ⅳ节段接头 ， 形
图 １ 主拱一布置 （ 位： 单 咖
）
图 ２ 计算模型的处理
每跨钢管拱拱肋单肋分 ９ 吊装 ， 段 吊重为 ３ ～５ ５ｔ ６ｔ 。钢管拱 ２ ２ 扣 锚 系统计 算 分解 步骤 口 ． ］ 采用缆索 吊机 吊装 ， 斜拉扣挂 法悬臂施 工 ， 、 索塔 架和缆 索 吊 扣 锚 １第 １节段架设 ， ） 拱脚为铰接 （ 直至全桥合 拢之后 ， 封拱脚成 机分离。扣锚索采用 ５２ ．４低松 弛预应 力钢绞 线 ， 服强 为 固结 ） 屈 。 度 ｄ＝１８０ＭＰ。扣索靠 拱肋端设置 Ｐ型 固端锚 ， ６ ａ 锚索靠锚墩 端 ２ 拱肋 间“ 字撑架设 ， ） 米” 在拱肋对应重心处施加集 中荷载 。 设置 Ｐ型固端锚 ， 塔架顶设置扣 、 锚索群锚 ， 用于张拉收紧及调整。 ３ 第 Ⅱ节段架设 ， 第 １节段接 头铰 接 （ 吊装其 他位置 拱 ） 与 在 每跨钢管拱第一 节段 拱脚 与墩 帽拱座 预埋件 形成 铰支连 接 肋 的过程 中焊接接 头 ， 形成刚性连接 ） 在拱肋 牛腿的位 置重 心处 ； 体系 ， 另一 端用 扣索悬 挂于扣 索塔 顶锚具 内， 时拉设锚 索来 平 加牛腿 自重作 为集 中荷 载。 同 衡扣索 的水平 力。用穿 心千斤 顶 同时分级 张拉 扣 、 索 钢绞线 ， 锚 ４ 第 Ⅲ节段架设 ， ） 与第 Ⅱ节段接 头铰接 ， Ｉ、 而 Ⅱ节段接 头为 使钢管拱接头 标高 达 到设 计值 ， 并尽 量使 塔 架始 终保 持 竖直 状 刚性连接 ； 吊装其他位 置拱肋的过程 中焊接 Ⅱ、 在 Ⅲ节段接头 ， 形 态 。其他节段均与前一节段 接头用螺栓连接 ， 整好 接头标 高和 调 成 刚性连接 。 塔架偏位后 即进行 接头焊接使之成为刚性连接状态。 ５ ２号“ 撑 架设 ， 拱肋对 应重 心处施 加集 中荷 载 （ Ⅲ ） Ｋ” 在 Ⅱ、
收稿 日期 ：０ ６０ －４ ２０—１ ２ 作者简介 ： 叶之可 （９ １ ， ， １７ 一） 男 工程师， 广东省佛 山市南海区交通建设质量监督站 ， 广东 佛 山 郑 震 （９ ６ ， ， １７ 一） 男 工程师， 中铁大桥局第三工程有限公司 ， 广东 花都 ５００ １００ ５８０ ２２０
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第３ ２卷 第 １ ５期 ２ ００ ６ 年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣｒＵＲＥ
Ｖ０． ２Ｎｏ １ １３ ． ５
钢 管 拱 架 设 扣 锚 系 统 设 计 计 算
叶之可
摘
满足设计标准 的要求。 关键词 ： 扣锚系统 ， 管拱 ， 钢 斜拉扣挂 法 中图分类号 ： ４ ．２ Ｕ４ ８ ２ 文献标识结合具体钢管混凝土拱桥 的概况 ， 介绍 了扣锚 系统 的建模 与计算， 就计算过程 中遇到的 问题提 出了解决 办法， 以
无缝 钢管 。两边跨肋 间对称设置 了 ６道 钢管横撑 ， 中跨对 称设置 了７ 道钢管横撑 ； 拱顶为空 间“ ” 一 字撑 ， 拱脚 为“ 字撑 ， 米” 其余 为 “ 字撑［，＿ Ｋ” １ 。 ２
２５０ ０
注： 虚线为加载后变形曲线
善
寸
注： 虚线为加载后变形曲线 ｂ 接头刚结计算模型 ）
１ 工程概 况
扣锚索塔顶 张拉端 视 为沿拱 轴线 竖直 平面 内的 铰接状 态。２ 将 ）
锚 长沙黑石铺 湘江大桥主桥 为三跨钢管混凝 土拱桥 ， 两边跨净 钢管拱 和其扣索作为整体模 型进行 计算 ， 索作 为扣索的水平 力 平衡 体系单独计算 。３ 不计横桥 向风力 的影 响 ， 空间拱肋 和扣 ） 将 跨径 １４ｒ， ４ 净矢高 ３ Ｔ 净矢跨 比 ， ／ ０ ／ ． ； ｎ ２Ｉ， Ｉ ０ Ｌ ＝１ ４ ５ 中间跨净跨径 索简化为平 面梁单元计算 。４ 模 型在 拱脚处 为铰接状 态 ， ） 吊装节 １２Ｉ， 矢高 ４ ． Ｉ净矢 跨 比 ， ／ ＝１ 。主肋拱轴 线 型均 ６ Ｉ Ｔ净 ０ ５Ｉ， Ｔ ０Ｌ０ ／ ４ 段 与已架设节段 接头 之 间 为铰接 ， 已架 设 节段 接 头之 间视 为 固 为二次抛物线 ， 横桥 向为双主肋 结构 ， 间净 距为 ２ Ｉ 主肋 肋 ６Ｉ。单 Ｔ 宽 ２ ５Ｉ， ． Ｉ Ｔ 肋高 ４Ｉ， 面形式 采用双 哑铃形桁 式结 构 ， Ｉ Ｔ断 具体 布置 （ ３５ ） Ｑ ４ 一ｃ螺旋 焊钢 管。上 、 弦杆 两管 间用厚 １ 的 １ Ｍｎ 下 ４ｍｍ ６
（ ３５ ） Ｑ ４ 一ｃ钢板连接 ， 做成 缀板 。腹杆 采用 似２ ６ｍｍ壁厚 １ ０ｍｍ
第
结 。５ 钢管拱拱肋 自重视为均布荷 载 ， 间横粱和 牛腿的 自重 简 ） 肋
参见 图 １ 。上 、 下弦杆各 采用两根 直径 １Ｉ 壁厚 １ 的 １ Ｍｎ 化为作用在其重心上相应拱肋处 的集 中荷 载。 Ｉ Ｔ ４ｍｍ ６