基于SAP2000钢箱梁步履式顶推局部受力影响因素分析
钢箱梁顶推参数影响及稳定性分析
钢箱梁顶推参数影响及稳定性分析XIE Fujun;ZHANG Jiasheng【摘要】为了研究钢箱主梁顶推施工过程的受力特点及其局部稳定性,结合某钢箱自锚式悬索桥,分析导梁的各个设计参数对顶推过程受力及变形的影响,分析表明导梁前端最大位移、导梁根部弯矩及钢箱梁最大拉、压应力均随顶推过程呈现周期性的变化,导梁的弹性模量及泊松比的变化对顶推过程受力及变形的影响较小,导梁的长度及其平均线重度对顶推过程受力及变形的影响较大.其次,以弹性薄板的小挠度理论为基础,分析钢箱梁顶推过程的局部稳定性,计算表明,钢箱梁未加劲前,局部稳定性不满足要求,加劲之后则满足要求.考虑板组间的约束因素、材料非线性、初始几何缺陷及残余应力等的影响,结构自重引起的应力对结构的屈曲临界应力影响很小,可以忽略不计;横隔板的设置对提高钢箱梁局部屈曲效果明显.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2019(016)006【总页数】9页(P1484-1492)【关键词】钢箱梁;顶推;施工过程;影响分析;局部稳定【作者】XIE Fujun;ZHANG Jiasheng【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U445.462;U441+.5大跨径的自锚式悬索桥，一般情况下，考虑到场地的限制和成本控制等因素，主梁施工多采用顶推法。
李传习等[1]对中国、日本和英国钢结构局部稳定设计规范有关轴心受压板件局部稳定验算方法进行比较、分析，提出对轴向受压钢箱梁不同板件或者组合板件进行局部稳定验算时推荐采用的相应规范及其条文。
刘刚[2]对美国规范和中国规范中钢结构抗震局部稳定进行分析和比较。
郭青锋等[3]对猎德大桥顶推过程中钢箱梁局部稳定进行分析，并根据规范公式对加紧肋进行宽厚比验算。
张玉平等[4]运用有限元软件ANSYS，根据施工方案对嘉绍大桥钢箱梁施工过程中的2个最不利工况进行穗定性和强度验算分析。
李立峰等[5]以某大跨度自锚式悬索桥为例，进行2个不同结构布置的扁平钢箱梁局部稳定模型试验，得到了模型的变形、应力分布规律以及失稳荷载、破坏形式，提出考虑材料与几何双重非线性、初始几何缺陷和残余应力的极限承载力分析方法。
钢箱梁顶推施工中导梁结构受力分析
钢箱梁顶推施工中导梁结构受力分析作者：范鹏李志成来源：《科技资讯》2023年第22期摘要：依托某带导梁钢箱梁顶推施工工程，通过Midas Civil软件建立钢箱梁全桥细化模型，研究了在顶推施工过程中导梁结构在不同计算工况下的受力变化。
考虑不同工况下对应的边界条件和施工荷载施加等因素，分析计算了施工全工况下及结构应力应变。
研究结果表明：在不同施工阶段下，结构受力均满足规范要求，导梁在斜交钢箱梁顶推施工过程中存在扭转变形的现象，对其结构受力不利应重点关注。
关键词：钢箱梁顶推施工导梁受力分析中图分类号：U445.462 文献标识码：AForce Analysis of Guide Beam Structure in the Incremental Launching Construction of Steel Box GirdersFAN Peng LI Zhicheng（1. Yancheng Emergency Disposal Center for Highway Maintenance， Yancheng， Jiangsu Province， 224000 China；2. Hohai University， Nanjing， Jiangsu Province， 210098 China）Abstract： Relying on the incremental launching construction project of a steel box girder with the guide beam， this paper establishes a refined model of the whole steel box girder bridge by Midas Civil software， and studies the force changes of the guide beam structure under different calculation conditions during incremental launching construction. Considering the factors such as the corresponding boundary conditions and construction load application under different working conditions， this paper analyzes and calculates the stress and strain of the whole construction condition and the structure. The results show that under different construction stages， the force of the structure meets the requirements of the code， and that the guide beam has torsional deformation during the incremental launching construction of the skew steel box girder， so the unfavorable force of the structure should be paid more attention to.Key Words： Steel box girder; Incremental launching construction; Guide beam; Force analysis近年来，我国交通建设发展迅速，其中公路基礎设施建设也不断深入。
顶推法施工中钢箱梁局部屈曲分析技术
顶推法施工中钢箱梁局部屈曲分析摘要：以某钢箱梁顶推为工程依托，针对顶推过程中由于临时支架、钢箱梁本身线型误差、以及钢箱梁在吊装、焊接过程中的施工误差，导致箱梁与滑板之间的面接触变为点接触，甚至出现脱空的现象，致使支反力重分布，进而导致局部屈曲。
采用三维精细有限元板壳模型模拟钢箱梁顶推施工过程，建立精细局部模型对支点处局部屈曲状态进行仿真分析，并建议在通过滑道的底板上增加平行及垂直于腹板的加劲肋。
该建议被采纳实施后，取得了良好的施工效果，可供同类工程项目借鉴。
关键词：顶推；钢箱梁；局部屈曲分析；仿真分析顶推法施工方便施工单位进行管理，能够在比较恶劣的条件下施工，具有宽敞的施工平台并可避免高空作业，由于施工具有良好的整体性，在现代桥梁施工中被广泛采用[1 - 6]。
尤其在处理桥梁上跨铁路以及主要交通干道等问题有显著的优势[1]，是一项具有广泛应用前景的桥梁施工技术。
本文以某钢箱梁顶推为工程依托，介绍钢箱梁安装以及顶推就位过程，以及在此过程中出现的钢箱梁局部屈曲现象、三维精细有限元仿真分析屈曲模态、以及建议加固的方法，确保后续顶推施工安全有效进行。
1 工程简介某工程需要顶推的钢箱梁横跨主干道、该主干道的匝道，梁底离主干道高度9～18.3 m，离匝道5.7 m。
为不对主干道的交通造成影响，采用梁段顶推方式进行钢箱梁就位施工[2]。
顶推钢箱梁孔跨布置为(39+50+39) m，竖曲线为圆曲线，曲率半径3 497.854 m，采用等截面流线型的单箱5室截面，梁高2 m。
箱梁顶面全宽25 m，箱底宽度13.5 m，两侧悬臂长度5.75 m，顶板厚度14 mm，底板厚度14 mm，全桥采用Q345C钢板制作，其截面大样如图1所示。
全桥分为22个节段，质量共约1 420 t，最大梁段质量84 t，最大梁段尺寸25 m×6.295 m×2 m。
顶推过程中，当钢导梁即将上22号墩时为最不利工况，此时钢导梁加主梁最大悬臂长度为55 m，该阶段钢箱梁极有可能发生局部屈曲现象[7 - 8]，如图2所示。
钢箱梁步履式平移顶推受力特性与施工技术的开题报告
钢箱梁步履式平移顶推受力特性与施工技术的开题报告一、选题背景和意义随着社会经济的发展和城市化进程的加速，交通基础设施建设日益迅猛。
其中，道路建设是城市化进程中重要的基础设施之一。
在道路建设中，钢箱梁作为一种新型的桥梁构造方式，被广泛应用于桥梁项目中。
钢箱梁具有重量轻、强度高、刚度好等优点，因此成为近年来桥梁建设中的首选结构。
在对钢箱梁的施工过程中，往往需要采用步履式平移顶推技术进行完成。
因此，了解钢箱梁的步履式平移顶推受力特性以及施工技术，对于桥梁的设计和施工具有重要的意义。
二、研究内容和目标本文将针对钢箱梁步履式平移顶推技术，探究其受力特性以及施工技术。
具体研究内容包括：1、钢箱梁的特点和平移顶推技术概述；2、钢箱梁步履式平移顶推施工过程中的受力分析；3、钢箱梁步履式平移顶推施工过程中的施工技术；4、钢箱梁步履式平移顶推施工过程中的注意事项和经验总结。
本研究的目标是通过对钢箱梁步履式平移顶推施工技术的研究，提高桥梁的设计和施工水平，为钢箱梁步履式平移顶推技术的发展和完善提供有价值的参考和借鉴。
三、研究方法和技术路线本文主要采用文献资料法和实例分析法两种研究方法。
通过对国内外文献的调研，了解钢箱梁和平移顶推技术的研究现状和发展趋势，掌握施工技术的基本知识和操作要点。
同时，本文还将通过对实际项目进行案例分析，对钢箱梁步履式平移顶推工程的施工过程进行具体的受力分析和施工技术探究。
最后，将总结归纳出施工中需要注意的事项和经验，以便于工程实践中的应用和推广。
四、研究预期结果和成果本文的研究预期结果和成果包括：1、通过文献和实例分析，彻底了解钢箱梁步履式平移顶推技术的受力特性和施工技术；2、掌握各种钢箱梁步履式平移顶推工程的施工技术要点和实践经验；3、提高桥梁工程设计和施工的技术水平，为工程实践提供参考和借鉴；4、对钢箱梁步履式平移顶推技术的发展和完善提供有价值的参考和借鉴。
综上所述，本研究将对钢箱梁步履式平移顶推技术进行深入探究，为桥梁工程的设计和施工提供有价值的参考和帮助。
宽幅钢箱梁顶推局部受力分析与控制
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第#期
王 ! 达 &等 '宽 幅 钢 箱 梁 顶 推 局 部 受 力 分 析 与 控 制
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! ! 顶 推 法 常 运 用 于 钢 梁 桥 建 设 &具 有 跨 越 能 力 大 0 安全性高和适用性强等特点 ( *"+ 顶推施工过程 中 在 主梁自重以及施工 荷 载 的 效 应 下&支 承 区 域 处 的 钢 梁底板需要承受较 大 的 支 反 力&且 钢 箱 梁 属 于 薄 壁 结 构*$+&在 支 反 力 作 用 下 钢 箱 梁 的 局 部 应 力 极 为 突 出 &容 易 发 生 受 压 失 稳 &因 此 顶 推 施 工 过 程 中 的 稳 定 性以及局部受 力 较 复 杂 的 问 题 在 *#>&+ 钢 梁 顶 推 设 计 方案需 要 重 点 考 虑( 陈 君 等*A+通 过 改 变 垫 块 的 刚 度0厚度0面积分析 对 局 部 应 力 的 影 响&发 现 调 整 垫 块刚度以及面积可以有效改善顶推施工过程中支承 区域 及 其 附 近 的 局 部 应 力)田 仲 初 等 认 *N+ 为 采 用 台 阶 导 梁 以 及 台 阶 导 梁 0增 大 部 分 钢 箱 梁 截 面 的 刚 度 0 压重的组合方式可改善支承处钢箱梁转角过大的问 题&避免该处出现局部应力过大的现象)魏民 认 *@+ 为 通过提高梁底支承处四氟滑板长度对改善钢梁局部 受力有一定作用)张晔芝等 认 *"%+ 为 减 少 滑 道 的 横 桥 向高差可以显著改善钢箱受力情况(
某钢箱梁桥顶推过程中下部结构的受力分析
２０１８ 年 第 １０ 期 叶 巍:某钢箱梁桥顶推过程中下部结构的受力分析
—５—
时支墩水平方向的受力为钢箱梁底板与滑道的摩擦 盖梁上却超过了拉应力允许值ꎬ因此需要对其进行
力 ｆ ＝ μＮꎬ摩擦系数参照其它文献取 ０. ０８ꎬ则水平荷 进一步计算ꎮ ６ 个临时墩桩中只有 １ 号和 ６ 号满足相
中图分类号: Ｕ４４５. ４６２ 文献标识码: Ｂ
赣江特大桥是一座 ９０ｍ ＋ ９０ｍ 连续钢箱梁、钢 箱拱叠合拱桥ꎬ由于施工条件受到限制ꎬ只能采取顶 推法进行施工ꎮ 由于顶推的方法的特殊性ꎬ应该对 顶推过程中的下部结构进行受力分析ꎮ 采用三维有 限元法ꎬ对该桥钢箱梁顶推过程中下部结构进行分 析ꎬ研究下部结构的应力分布、位移情况ꎬ为类似桥 梁的下部结构施工提供一定的参考ꎮ １ 概述
地基比例系数 ｍ 由于桩身穿过的土层不同而 不同ꎬ由于未提供详细的地质资料ꎬ现场各土层的内
摩擦角参照广深港沙湾水道特大桥工程地质勘察报 告中同类土质的数值ꎬ并结合相关资料来确定ꎬ内摩 擦角 φ 的大小只对等代土弹簧的竖向刚度稍有影 响ꎬ而对等代土弹簧的水平刚度没有影响ꎬ各土层所 取的地基比例系数和内摩擦角见表 １ꎮ
支反力时墩顶各滑道的竖向反力
最大支反力 ( ｔ)
滑道竖向反力( ｔ) 滑道 １ 滑道 ２ 滑道 ３ 滑道 ４
７０６
１８６
１６７
１６７
１８６
SAP2000钢结构分析-全面教程
钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。
然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。
点击“确定”。
在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。
点击“确定”来关闭对话框。
轴网定义完毕。
点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。
点击“确定”，回到“定义材料”对话框。
点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。
如下图。
点击“确定”，“确定”，材料定义完成。
步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。
并点击“确定”。
回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。
点击“确定”。
框架截面定义完成。
步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。
点击“确定”。
再点击“确定”，定义板截面完成。
步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。
点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。
点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。
柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。
在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。
钢箱梁步履式多点连续顶推施工关键技术及设计要点探讨
钢箱梁步履式多点连续顶推施工关键技术及设计要点探讨摘要:通过结合工程实例，论述了钢箱位连续按压施工时的定位、导向光束定位、支撑桥墩高度的关键技术。
根据打击时的构造物的应力特性整理了钢板箱位设计要领。
关键词: 钢箱梁步履式多点连续顶推顶推线形钢导梁线形调整措施引言：20世纪60年代，顶推法最早用于桥梁的建设，尤其是钢桥梁的建设。
但是由于比传统方法并不是显得非常方便，所以没有得到广泛的推广。
但是在20世纪末，在混凝土桥梁中得到了广泛的推广应用，因而获得了新的生命力，随着顶推技术的不断发展和成熟。
目前在国内外又出现了将顶推法应用于钢架桥的应用上，但由于对刚架桥的设计研究较少，顶推法施工的主要思路就是在预先设计好的场地进行施工，然后再进行下一段的预制。
一、钢箱梁步履式多点连续顶推施工的设计要点1.1梁步履式多点连续顶推的相关工艺采用线性多点推法推送连续钢箱梁的四个截面，分别是起升、进入、下降和复位。
每个截面小于4-6米，平移得到钢箱梁。
在顶推过程中，梁与墩之间的摩擦和流动处于顶推过程中。
推力是自平衡的，不受人体负荷的影响。
在顶推过程中，梁与墩之间的摩擦和滑动均在顶推装置内进行。
顶推水平力自平衡，桥墩基本不承受水平荷载。
顶升装置由同步液压控制系统、垂直和水平千斤顶、下支撑结构、上支撑结构、横向校正结构和临时垫梁组成，如图1所示。
推压过程如下：垂直千斤顶同步打开支撑筒，直到钢箱梁被提升并与临时垫梁分离，水平千斤顶同步打开推压筒，使上部支撑结构与钢箱梁整体向前移动，直到与支撑筒接触。
图 1 顶推装置示意梁掉在暂时的靠垫上，上部支撑结构和铁箱梁离开着，打开水平的千斤顶，从顶部支撑结构转移，达到了凤尾船的返回。
反复以上的步骤，进行铁箱的天花板压工程，从铁箱的天花板到设计位置1.2顶推过程钢箱梁的受力情况由上述说明可以推断：第一，顶升道路以钢箱梁为多点支撑连接梁，其体强度在钢箱梁和临时支撑的重量中广泛分布，并且其整体受力大小与钢箱梁的重量和临时支撑的布置间距相关，成正相关分布；第二，顶升直接施加在钢箱梁底板上，接触点必须是由一支座反力，其尺寸为支座反力大小、支座表面尺寸、钢箱梁节点处的小加劲形状等。
钢箱梁步履式顶推法施工关键技术研究
钢箱梁步履式顶推法施工关键技术研究摘要：随着社会、经济和科学技术的进步，桥梁工程的发展也是日新月异，步履式顶推钢箱梁的施工技术也随之兴起，它依托自身所具备的优势，被广泛应用于桥梁建设中，在确保工程质量的同时，大大降低了桥梁工程中的难度。
虽然这种顶推法具有很多优点，但在使用步履式顶推法时，需要按照有关的技术规范和程序，加强对各工序的监督，保证各环节的规范化和科学性。
关键词：步履式顶推法；钢箱梁；施工工艺引言随着我国经济的快速发展，交通基础设施日益完善，为各个产业的发展提供了强有力的保证。
在一些特大型、高难度桥梁的施工中，钢箱梁顶推施工技术的应用是非常普遍的，而顶推设备的选择和安装以及顶推施工的同步控制是保证工程高质量的关键。
本文着重阐述了步履式多点连续顶推施工技术的特点，并对其进行了深入的分析，以提高其整体质量和工作效率，使钢箱梁的施工更加顺畅。
1步履式多点连续顶推施工工艺特点分析（1）每一套顶推设备都配有竖向千斤顶，并可自由设置顶升高度，随钢箱梁坡度的变化而变化，具有一定的灵活性。
（2）钢箱梁在顶推过程中，由于顶升设备的顶升，整体钢箱梁会发生迁移现象。
因此，顶推设备上的钢箱梁不受惯性影响，使其顶推安全可靠。
（3）钢箱梁顶推、钢箱梁横向纠偏、顶推迁移等工作均在顶推设备中顺利完成。
此时，理论上水平推力不会影响钢管支墩。
（4）采用吨位80吨的纵向顶推千斤顶，纵移千斤顶同步性较高，如若同步性偏低，必然导致钢箱梁在实际顶推过程中发生偏移，从而增加纠偏工作量。
当顶推作业不能达到同步时，就会产生水平推力，从而影响临时支墩的安全。
2步履式多点连续顶推施工工艺步履式多点连续顶推工艺是利用顶推装置顶升、平移、落梁、复位不断循环的四个共组对钢箱梁进行平移，保证钢箱梁顶推4-6米/小时。
另外，在顶推过程中，采用步履式顶推系统的顶推装置，使梁体滑至指定位置，顶推水平力相互平衡，支墩几乎不受水平压力的影响。
顶推装置由液压控制系统、竖向千斤顶、水平千斤顶、上下支撑、横向纠偏结构和临时垫梁组成。
钢箱梁顶推施工中临时结构受力特性研究
科技与创新｜Science and Technology & Innovation2024年 第04期DOI ：10.15913/ki.kjycx.2024.04.024钢箱梁顶推施工中临时结构受力特性研究王建华1，李志成2（1.浙江交工集团股份有限公司，浙江 杭州 310000；2.河海大学土木与交通学院，江苏 南京 210098）摘 要：以某钢箱梁顶推施工工程为背景，通过MIDAS Civil 有限元模拟软件建立钢箱梁顶推临时支架模型，根据现场施工方案确定计算工况，分析临时结构在各工况下的应力、位移变化规律，并对各阶段临时结构的稳定性进行了验算。
结果表明，临时支架在各计算工况下的变形、应力和稳定性均满足规范要求。
在顶推施工阶段，钢管的组合应力最大，故钢管为临时支架的最危险构件，施工时需对其重点关注。
而且，主梁偏移对临时结构的受力有不利影响，需在主梁发生偏移时及时进行纠正。
关键词：临时支架；顶推施工；有限元分析；稳定性分析中图分类号：U445.462 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）04-0088-03随着中国经济的飞速发展，基础建设得到了良好的发展空间。
桥梁作为交通枢纽的重要组成部分，其施工技术也在近年成为了研究的重点对象[1]。
钢箱梁具有重量轻、刚度大、跨越能力强等特点[2]，被广泛应用于桥梁建设中。
为减少施工工期及降低施工对桥下通行的影响，跨既有线路桥梁建设工程多采用顶推法进行施工[3]。
李传习等（2019）[4]以泸州沱江四桥变曲率竖曲线钢箱梁顶推施工为背景，对局部受力最不利的L5临时墩滑道处钢箱梁的应力及其对材料参数、施工误差的敏感性进行了分析；夏学军（2019）[5]针对临时墩跨度大、自由高度高的难点，采取临时墩滑道设置向后初始偏心、临时墩间设置预张拉索、拼装平台长短滑道结合设计等方式，提高施工结构承载力；卢元刚（2021）[6]以孔李淮河大桥为三跨连续钢箱系杆拱桥项目为背景，利用有限元软件对顶推施工进行仿真分析，对拱肋、主纵梁、临时支撑在顶推过程中的受力和变形进行了详细计算。
钢箱梁顶推专项施工分析
钢箱梁顶推专项施工分析摘要：我国科学技术的不断进步促进了桥梁顶推施工技术水平的不断提升，从而使钢箱梁顶推施工技术的应用范围越来越广泛。
当前阶段，钢箱梁顶推施工技术在各种桥梁工程建设过程中得到普及，并且发挥出了十分重要的作用，在具体应用过程中相关技术人员还需要充分掌握钢箱梁顶推施工技术的控制措施，进一步提升此种技术的应用水平和应用效果，从而为桥梁工程的整体建设质量提供可靠保障。
基于此，本文就结合相关实际案例，对钢箱梁顶推专项施工相关方面进行分析和探讨。
关键词：桥梁工程；钢箱梁；顶推专项施工1工程简介本工程为主线桥第3联（9#墩柱~13#墩柱）连续钢箱梁，分为4跨，总长度为50+66+66+50=232米，桥梁呈两幅对称布置，两幅桥梁之间设置0.5m分隔带。
单幅宽度由南侧的27.5m渐变为北侧的19m，钢箱梁桥采用Q355D钢材，钢箱梁南侧为双箱7室布置，渐变为北侧双箱4室布置，梁高2.2m，悬臂宽2m，见图1。
图1 钢箱梁横断面结构示意图（单幅）其中钢箱梁自南向北依次跨越：北三环南辅道、绕城高速、北三环北辅道。
绕城高速与北三环辅道之间为绿化植被；在10#墩柱处有一东西方向的330kV高压线，与钢箱梁近似垂直，距离钢箱梁顶部约6.5m；在12#墩柱处有一东西方向的110kV高压线，与钢箱梁斜向交叉，角度约72º，距离钢箱梁顶部约4m，见图2示意。
图2 现场环境示意图2钢箱梁顶推专项施工分析2.1顶推设备安装顶推装置布置原则是在需要布置顶推设备的各临时支架2上布置1个小顶推单元，按桥梁中线对称布置；每榀临时支架2附近布置1台液压泵站，主控台安置在拼装平台上（注：并非一次将所有支架2都布满顶推设备，而是在每次顶推前进方向上箱梁所在支架2和前一个支架2布置）。
临时支架2上顶推设备采用汽车吊安装。
2.2顶推设备调试及操作顶推设备就位并组装好系统全部油路、电路后，进行顶推前的最后联动调试。
以保证在手动、自动模式下均能按设定的运动方式精准运行。
利用SAP2000对某结构进行内力分析
文章编号:100926825(2007)0820089202利用SAP2000对某结构进行内力分析收稿日期:2006210220作者简介章汉东(52),男,工程师,浙江省仙居交通局,浙江仙居 3罗周朝(582),男,工程师,浙江省仙居交通局,浙江仙居 3卢雨乐(2),男,工程师,西南交通大学,四川成都 63章汉东 罗周朝 卢雨乐摘 要:为计算某主梁承载能力,现基于SAP2000对该结构空间梁格模型进行分析。
同时详细地介绍了SAP2000在桥梁结构分析中的具体应用,可为同类结构的分析提供参考。
关键词:桥梁工程,结构分析,SAP2000应用中图分类号:TU311.1文献标识码:A引言现有已架设好的6片40m 的T 梁,T 梁材料混凝土标号采用50号,混凝土抗拉设计强度为2.45MPa ,T 梁横向联系的横隔板以及翼缘板已连接。
现在T 梁上设置轨道用来运输某一箱梁,箱梁总重68t ,现设置一个运输装置对该箱梁进行运输,T 梁、横隔板尺寸、T 梁横向连接以及轨道布置运输箱梁情况如图1～图3所示。
为确保该运输方案能顺利完成,保证主梁的安全,基于通用有限元程序软件SAP2000对该运输方案进行模拟分析,为该运输方案提供理论依据[1,2]。
1 平面杆系有限元模型根据工程实际情况,运输方案计算采用有限元程序SAP2000通用有限元软件进行计算,其中取4片T 梁作为主梁,每片T 梁设置9块横隔板,建立空间梁格有限元模型,共划分为175个节点,246个空间梁单元,空间梁格有限元模型如图4所示[3]。
2 活载计算由于箱梁运输相当于移动的荷载施加在主梁上,因此按照影响线采用动态加载法进行加载计算,模型计算各梁所分担的弯矩如图5所示,主梁接近跨中翼缘板处的影响线如图6所示。
3 分析计算结果计算是根据动态加载法,即运输箱梁从T 梁的起点一直慢慢移到T 梁的另一端,从而相当于对T 梁进行了时程分析,可得T 梁及翼缘板在运输箱梁移动的过程中得到最大的内力值,由于T 梁为简支,计算内力结果为对称的,故取T 梁的一半,弯矩最大计算结果见表1。
钢箱梁顶推施工仿真计算与受力分析的开题报告
钢箱梁顶推施工仿真计算与受力分析的开题报告一、研究背景随着公路和高铁建设的不断推进，钢箱梁作为大跨径桥梁最常用的梁型，已成为现代桥梁建设的重要组成部分，在国家基础设施建设中占有举足轻重的地位。
在钢箱梁的制造与施工中，顶推施工是一种常见的方法，这种方法不仅安全可靠，而且可以大幅度提高施工效率。
然而，由于顶推施工时梁体自重及混凝土硬化期等影响，梁体受力状态较为复杂，因此需要对其受力进行分析和计算，以便保证构造的合理性和安全性。
二、研究目的本研究旨在通过仿真计算和受力分析，深入研究钢箱梁顶推施工中的受力特点和规律，为钢箱梁顶推施工提供科学的理论依据和合理的施工参数。
三、研究内容1. 钢箱梁顶推施工原理及工艺流程的研究；2. 钢箱梁顶推施工中受力分析模型的建立；3. 钢箱梁顶推施工中梁体在不同施工阶段的受力状态分析；4. 钢箱梁顶推施工中现场试验及数值仿真计算的对比分析。
四、研究方法本研究将通过以下方法进行：1. 通过文献调研和实地观察了解钢箱梁顶推施工的原理和工艺流程；2. 基于有限元理论和应力分析方法，建立钢箱梁顶推施工中受力分析模型；3. 对钢箱梁施工过程中不同工况下的受力分析进行模拟计算；4. 钢箱梁顶推施工中现场试验及数值仿真计算的对比分析。
五、预期研究成果1. 建立钢箱梁顶推施工中受力分析模型，并通过实例验证；2. 揭示钢箱梁顶推施工中梁体在不同施工阶段的受力状态特点和规律；3. 探讨钢箱梁顶推施工参数的合理性，并提供相应的施工建议；4. 补充和完善钢箱梁顶推施工的理论体系和技术知识。
六、参考文献1. 《钢箱梁施工技术规程》；2. 吴家平，尹栋梁，杨晓伟. 钢管混凝土拱顶推施工数值模拟及力学性能分析. 中南大学学报(自然科学版), 2016, 47(2): 722-728；3. 王长平，张晟，李凌志. 钢箱梁吊装及斜拉桥悬浮索滑移受力数值模拟研究. 清华大学学报(自然科学版), 2012, 52(11): 1529-1533；4. 杨实葵，田海涛. 新板式钢箱梁吊装全程安全控制与监测. 交通运输工程学报, 2018, 18(3): 151-157.。
SAP2000钢结构分析
钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。
然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。
点击“确定”。
在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。
点击“确定”来关闭对话框。
轴网定义完毕。
点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。
点击“确定”，回到“定义材料”对话框。
点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。
如下图。
点击“确定”，“确定”，材料定义完成。
步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。
并点击“确定”。
回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。
点击“确定”。
框架截面定义完成。
步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。
点击“确定”。
再点击“确定”，定义板截面完成。
步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。
点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。
点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。
柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。
在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。
钢箱梁顶推施工探讨
钢箱梁顶推施工探讨发表时间：2019-05-31T17:14:17.450Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：李明章[导读] 钢箱梁步履式顶推施工方法在传统的顶推施工方法的基础上，综合机械设备及控制科学的不断发展进步，改进形成的一种新型顶推施工方法。
中铁一局集团铁路建设有限公司陕西咸阳 712000摘要：钢箱梁步履式顶推施工方法在传统的顶推施工方法的基础上，综合机械设备及控制科学的不断发展进步，改进形成的一种新型顶推施工方法。
步履式顶推施工方法能够适应负责的施工环境，满足严苛的施工要求。
近年来，步履式顶推施工方法已逐渐被桥梁工程界接收，并取得一定成就。
本文通过对步履式顶推施工方法在施工过程中遇到的问题进行总结，得出步履式顶推施工过程中的控制要点, 为以后此类工程施工控制及应用提供了依据和参考。
关键词：顶推，施工，控制要点，应用1.引言随着社会经济发展，原有道路交通已不能满足现状交通需求。
尤其是在经济发达地区，交通路网更加密集。
新建道路往往要上跨既有繁忙航道或高速公路，面对不可能中断的既有交通，如何采取有效施工方法进行新建道路的施工是工程建设者面临的实际问题。
为了应对复杂的现场施工环境及满足既有交通同行需求，在跨线桥施工过程中，通常会采取相应的技术措施来解决建设与运营的矛盾。
顶推施工法就是为了应对复杂的施工环境而诞生的一种先进的施工方法。
钢箱梁顶推施工法是指在桥梁纵向方向跨越障碍物的后方设置拼装场地，将钢箱梁整体拼装后，通过设置在临时墩上的步履式顶推设备的水平、竖向及横向千斤顶施加合理顶力，借助滑移装置，将梁体反复顶升、推移向前顶推，就位后落梁并将临时垫梁更换为正式支座，从而完成钢箱梁架设施工。
钢箱梁顶推过程中存在顶推速度快、顶与推相互转换频繁，体系转换频繁、结构受力状态复杂，顶推施工时，梁体纵横向偏位会对整个箱梁及桥墩带来不利影响。
因此，钢箱梁顶推施工过程控制对施工安全及梁体整个全寿命周期影响至关重要。
浅谈钢箱梁顶推施工存在得问题及解决措施
浅谈钢箱梁顶推施工存在得问题及解决措施【摘要】：在桥梁工程不断建设的过程中，需要面对的施工环境越来越复杂，尤其是需要跨线、跨河的项目，现浇施工的难度非常大，对技术工艺的要求十分严格。
顶推施工作为一种适应性较强的技术工艺，不仅对环境条件的要求较低，而且具有很好的施工效果。
但是在实际施工中依然需要重点把握好悬臂端变形、结构受力、箱梁抗倾覆稳定性等方面的内容，避免各种施工问题的发生，争取达到与预期一致的施工效果。
【关键词】钢箱梁；顶推施工；技术要点引言：顶推技术现在已经被广泛的应用到桥梁工程钢箱梁作业中，技术已经比较成熟，且积累了较多的实践经验，可以为后续工程的建设提供一定的指导。
从专业角度来总结分析钢箱梁顶推施工中常见的问题，并基于顶推施工原理，确定施工技术要点，把握好每个节点，避免各因素带来的不利影响，通过精确的计算分析，保证每个节点均与设计一致。
以及做好人员培训管理，争取实现全过程规范化、专业化施工。
一.顶推施工原理钢箱梁顶推法现在已经比较成熟，对其原理进行分析，即梁体在桥头逐段浇筑或拼装，然后利用千斤顶纵向顶推，促使梁体通过各墩顶所设置的临时滑动支座面就位，一般常见于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥与斜拉桥梁工程。
钢箱梁以多点顶推法居多，将顶推平台设置在主跨位置，然后在上面设置滑道。
平台上以逐段焊接的方式作业，通过所选的顶推设备做同步循环作业，使得钢箱梁可以按照设计逐段向前滑移，直到到达最终设计位置[1]。
在实际施工中，钢箱梁顶推技术操作难度系数较小，一般钢箱梁都会提前在工厂完成制作，然后运输到现场，最终在支架平台上按照设计完成拼装、顶推作业，逐步顶推到位后完成整个施工流程。
二、顶推施工存在的问题1.对于专业机械与人员要求高钢箱梁顶推施工专业性较强，需要有专业的机械设备作为支持，并且对施工人员的综合能力有着较高的要求，不仅要掌握每一个施工步骤，还需要对整个顶推施工过程有一个明确的了解，综合现场条件科学预估可能会出现的问题，并在施工过程中做好预防管理。
基于SAP2000钢结构施工荷载与一次性加载的模拟分析
基于SAP2000钢结构施工荷载与一次性加载的模拟分析发表时间：2019-03-20T11:39:41.340Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：徐向阳[导读] 综合上述分析，建议在现场采用交叉施工方式。
在此种施工作业，中柱顶部弯矩偏大，边柱顶部弯矩偏大。
广州中璟慧富房地产开发有限公司广东广州 510000摘要：由于施工顺序的不同，建筑物在施工工程中的受力状态会发生变化，为更好模拟实际施工过程中建筑物的结构受力状况，在本文中采用sap 2000软件进行施工阶段的模拟，依据模拟结果并结合模拟过程中出现的问题对实际施工过程进行有效指导，为预制装配式低层钢结构住宅的装配施工提供理论依据。
关键词：SAP2000钢结构、住宅施工、模拟分析1.引言随着预制装配式钢结构住宅的建造技术在国外的大规模应用, 目前在我国的一些大中城市开展了一些低层、多层和高层钢结构住宅试点工程。
预制装配式钢结构因自身具有的工业化生产、标准化制作、抗震性能好、易拆除及重建、施工周期短、节省劳动力等众多优势，逐渐成为未来住宅体系的主流。
在预制装配式钢结构住宅的装配过程中，由于施工顺序以及加载条件的不同，用软件建立整体模型的结构分析结果和实际施工的建筑物的受力状况并不完全一致,这些误差产生的原因大致可分为两点：(1）对整个建筑物的模型同时施加荷载时，所施加的荷载会被传递到还未施工的上部楼层，这与实际施工条件不同；(2）在各施工阶段的施工荷载会导致竖向构件的不同收缩,通常的分析方法无法反映这种情况，由此会导致误差的存在。
当结构构件的受力与变形存在较大变化时，实际情况与设计的初衷会存在差异，如果设计或施工时不注意解决这类误差，有可能降低结构的安全储备以致结构处于不安全的工作状态。
2.钢框架住宅施工模拟分析结构的设计状态一般是根据一次成型状态进行的，未考虑施工过程中的施工顺序，然而在施工过程中，结构的刚度、构件的内力和变形、构件的边界条件、荷载的作用方式等都在不断的变化。
基于步履式顶推技术的钢箱梁桥施工风险评价与质量控制分析
基于步履式顶推技术的钢箱梁桥施工风险评价与质量控制分析刘学冬;王凤武
【期刊名称】《工程建设与设计》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】结合某桥梁工程,对基于步履式顶推技术的钢箱梁桥施工风险评价进行介绍,并从杆件拼接、临时结构、顶推过程、落梁精度4方面提出基于步履式顶推技术的钢箱梁桥施工质量控制措施。
结果表明:步履式顶推技术不仅可以提高桥梁的施工质量,还能准确地进行顶推作业。
【总页数】3页(P257-259)
【作者】刘学冬;王凤武
【作者单位】中咨公路养护检测技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U445
【相关文献】
1.曲线钢箱梁桥步履式顶推施工横向倾覆稳定性影响因素的分析
2.基于步履式顶推施工的跨高速公路钢箱梁桥设计
3.步履式顶推施工关键技术及在连续钢箱梁桥项目中应用
4.钢箱梁步履式顶推施工控制技术研究
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序 号
工况
节点数
梁单 元数
壳单 元数
Link 单元数
单元 总数
1 最不利○1 6873 24 3872
23 3919
2 最不利○2 6985 70 3872
74 4016
224 城市建设
万方数据
施工技术
CONSTRUCTION
计算过程中，荷载仅考虑钢箱梁自重恒载，其他施工临时荷载影
从表 4.3 可见，对应力尤其是底板、腹板主应力，支承长度因素
2.5
258 225.5 32.5
-256.5 -254.5
-2
-260 -251
-9
[10] 王勋成，邵敏．有限单元法基本 原理和数值方法[M]．北京：清华大学出版 社，1997
表 4.4 因素分析结果对比表
[11] 薛强. 弹性力学.北京:北京大学出 版社，2006
因素组 合
X1Y1 X1Y2 X2Y1 X2Y2
A2B2
-833
262
-157
224
-250 出版社，2006
A2B1
-832
271
-226
257
-259
[9] 苏庆田，吴冲，董冰．斜拉桥扁平
T1
-1685 -1676
540
544 -387 -454 486 516 -513 -520 钢箱梁的有限混合单元分析．《同济大学
T2
-1665 -1674
1
4.9
2
第 1 个 4.9m, 第 2 个至第 4 个后移 7m
3 共四个横梁，每间隔 4 3 个跳跃式布置
1988，1～106 [4] 郭 金 琼 . 箱 形 梁 设 计 理 论 [M]. 北 京 ：人 民 交 通 出 版 社 ，
1991，1～9
[5] 田立华．陶赖昭松花江刚构—连续梁桥施工控制：[硕士学位
先进的分析技术提供了：逐步大变形分析、多重 P-Delta 效应、 特征向量和 Ritz 向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling 屈曲 分析、爆炸分析、针对阻尼器、基础隔震和支承塑性的快速非线性分 析、用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等。在桥梁工程中，常 被用于复杂结构或局部应力分析。它具备了强大的前后处理功能，能 自动生成网格，可以给出结构的变形图和应力等值线图。
施工，采用国际先进的步履式顶推施工工艺。考虑通航孔的要求，临 时墩跨径布置为：38.1+47.8+60+60+50+68.3（主通航孔位置）+50+35. 8m。钢主梁导梁为标准节段 Z1，每节 7m，共 8 节 56m，其 B1 面板及 部分横梁顶推完后安装，横梁每隔三个布置一个，详见图 2.1 总体析，认为横梁位置与顶推支承长度是二个典型因素。见表
SAP2000 作为有着 40 多年发展历史的结构静动力分析设计软
4.1 和表 4.2：
件，凭借其直观简洁的界面、高效精确的分析引擎和全面完善的结果
表 4.1 典型因素表
处理，已经成为结构工程中不可或缺的结构分析有限元软件。通过对
图 2.1 总体思路图 3 仿真建模 根据全桥 frame 单元分析结果得出体效应和局部效应耦合的最 不利工况，然后采用有限混合方法以最不利工况建立壳模型进行局 部分析计算。分析时，以下两个问题必须解决，否则计算结果是不准 确的。一是如何在模型中梁单元与壳单元交界处处理保证计算结果 的精度；二是在建立模型时需要建立足够范围的壳单元保证关心部 位计算结果的精度。[6] 用混合方法建模时梁单元与壳单元是通过公共节点连接起来 的，在交界处的截面上梁单元有一个节点，壳单元有很多个节点[6]。 对梁单元与壳单元连接采取的是 SAP2000 中的 beam 束缚方法，使 梁体上的单元和壳单元在这个截面上所有的节点连接，使梁单元和 板壳单元受力变形相互协调。束缚将所有节点按同一类型刚体一起 运动，会耦合旋转和平动自由度。[8] 有限元计算模型参数取值如下： 主梁钢材：Q370qc；弹性模量：E=2e5MPa；容重：78500N/m3；泊松 比：0.3；线膨胀系数：1.17e-5。 计算模型采用有限混合模型。两组钢箱采用 Frame 对称建模，横 梁用 Link 单元，Link 与 Frame 节点 fix。间距 3.5m 布置；壳单元长度 根据圣维南原理取钢主梁导梁 56m 加 Z3 段 11.1m，共 67.1m，以确保 关心部位的计算精度。最不利工况下单元个数见下表 3.1。 表 3.1 最不利工况下单元数量表
腹板 Smin(MPa)
-250 -247
-248 -247 -497 -498
[12] 宗周红.弹塑性力学.福建:福州大 学高校出版社，2002
作者简介： 杨辉 ，福建 学历：同济大学道路工 程专业本科，南昌大学建筑与土木专业工 程硕士，1995.7-2003.12 江西省机械施工 公司；2004.1-2008.12 停薪留职中国公路
施工技术
CONSTRUCTION
基于 SAP2000 钢箱梁步履式 顶推局部受力影响因素分析
杨辉
福建省交通建设工程监理咨询公司 福建 福州 350001
摘 要：利用 SAP2000 对钢箱梁步履式顶推局部影响因素进行研究，对比分析结果对顶推设备设计及顶推中受力特性具有一定的指导意 义和重要的工程应用价值。
533
529 -383 -316 481 451 -509 -502 学报（自然科学版）》，2005（6）
T1 平均 T2 平均 R（%）
-842.5 -832.5
-10
-838 -837
-1
270 266.5
3.5
272 264.5
7.5
-193.5 -191.5
-2
-227 -158 -69
243 240.5
以最不利工况计算，采用完全试验法，进行直观分析，见表 4.3 论文]．哈尔滨：东北林业大学，2001
和表 4.4。
[6] 苏魁． 钢箱梁斜拉桥顶推施工关键问题研究：[硕士学位论
表 4.3 直观分析计算表
文]．上海：同济大学，2006，92～98
因素 组合 A1B1 A1B2
梁端位 移（mm）
-844 -841
T2 平均 -809.5 -816.5 258.5 259.5 -156.5 -156 218 219.5 -247.5 -247
建设工程监理咨询公司
R
-20.5 -6.5
3
1
0 -1 5
2
-1 -2
城市建设 225
万方数据
1 SAP2000 壳单元 shell 在 SAP2000 中，板壳对象按照受力特点可以分为三类：膜单元、 板单元及壳单元。壳单元的力学行为是膜单元与板单元之和，是真正 意义上的壳单元。也可以根据中面的形状划分：如果壳的中面为平 面，则壳的薄膜应力和弯曲应力状态互不耦合，而壳的中面也可为曲 面，此时薄膜应力与弯曲应力耦合。工程上对于壳的厚度 h 与其宽度 L 之比 h/L<1/10 的壳称为薄壳，壳的厚宽比在 1/10<h/L<1/5 之间的 壳，称为中厚壳。薄壳中横向剪应力对变形的影响较小，而中厚壳中 横向剪应力对变形的影响较大。 弹 性 壳 小 挠 度 分 析 有 两 种 基 本 理 论 ，Kirchhoff 理 论 和 Mindlin/Reissner 板理论。Kirchhoff 理论忽略了剪切变形和以及法向 应力对壳变形的影响。当壳的厚度与宽度比 h/L 处于薄壳范围时，采 用 Kirchhoff 薄壳理论进行计算可以减少计算量，而且误差较小。 壳单元（包括其平面单元）有两种形状：一种为四节点构成的四 边形，一种为三节点构成的三角形。在没有特殊边界的情况下，推荐 首选四边形单元，三角形单元一般应用在转换处。面单元长边与短边 距离的比值，称为形状比。评价应力为主时不要超过 1/3，评价位移为 主时不要超过 1/5。非线性分析时，形状比的作用比非线性分析时更 敏感。用倾斜角表示单元偏离直角四边形的程度，倾斜角不要超过 45，四边形所有内角应在 45～135 之间，注意内角必须小于 180。壳 单元总在每个连接点激活所有 6 个自由度。当单元被作为纯膜来使 用时，工程师必须确保约束或其他支座提供法向平动和弯曲转动自 由度。当单元被当作一个纯板来使用时，必须确保约束或其他支座提 供面内平动和关于法向轴的动自由度。对三维结构，建议使用完全壳 行为。 2 工程概况 某大桥工程为三塔自锚式悬索桥分别是 80m（边跨）+168m（主 跨）+168m（主跨）+80m(边跨)，拼装平台设在 Z11 墩至 Z10 墩之间靠 近 Z10 墩处，利用钢主梁作导梁从龙祥岛方向向中心城区方向顶推
因素 A 横梁位置
B 梁底支
序 号 距末端（ m） 承长度（m）
备注
1
1.4
0 共四个横梁，每间
钢箱梁步履式顶推局部影响因素分析，对顶推设备设计及顶推中受 力特性具有一定的指导意义和重要的工程应用价值。
参考文献：
2
4.9
3 隔 3 个跳跃式布置
[1] 周叶飞. 变曲率竖曲线钢箱梁顶推受力特性及施工控制技术
T2
-1619 -1633 517 519 -313 -312 436 439 -495 -494
咨询监理总公司；2009.1 调入福建省交通
T1 平均
-830 -823 261.5 260.5 -156.5 -157 223 221.5 -248.5 -249
建设工程监理咨询公司,单位：福建省交通
明支承长度达 3m 后，再增加长度对受力改善不显著；横梁位置对应
力及位移改善不明显，但应确保梁端的局部稳定性，设置距梁端
1.4m 更合理。
根据以上分析结果和本项目情况，确定采用支承长度 3.5m，即
顶推设备长 3.5m 合理；为确保导梁的稳定性，确定横梁位置距末端