自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx

上传人:聆听****声音 文档编号:477946 上传时间:2023-04-29 格式:PPTX 页数:80 大小:10.37MB
下载 相关 举报
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第1页
第1页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第2页
第2页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第3页
第3页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第4页
第4页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第5页
第5页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第6页
第6页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第7页
第7页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第8页
第8页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第9页
第9页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第10页
第10页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第11页
第11页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第12页
第12页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第13页
第13页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第14页
第14页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第15页
第15页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第16页
第16页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第17页
第17页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第18页
第18页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第19页
第19页 / 共80页
自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx_第20页
第20页 / 共80页
亲,该文档总共80页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx

《自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx(80页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

自锚式悬索桥施工全过程精细化计算分析控制.pptx

施工全过程精细化计算分析控制,魏XX陕西通宇公路研究所有限公司2015年9月17日,自锚式悬索桥,目录,0、自锚式悬索桥简介1、自锚式悬索桥成桥平衡状态有限元计算方法2、自锚式悬索桥施工阶段有限元计算方法3、自锚式悬索桥施工控制计算分析要点4、自锚式悬索桥空缆线形有限元分析控制方法5、自锚式悬索桥主缆基准索股架设线形控制方法6、自锚式悬索桥吊索张拉结构响应规律分析7、自锚式悬索桥吊索张拉计算控制方法8、自锚式悬索桥线形调整计算控制方法,0自锚式悬索桥简介,0自锚式悬索桥简介,悬索桥是目前跨越能力最强的桥型之一,主缆是它的主要承重构件,一般锚固在锚碇上,锚碇是一般悬索桥的重要组成部分。

如果桥梁跨径较小,可去掉锚碇而将主缆锚固在加劲梁上,那么主缆的水平分力就全部传递到了加劲梁上,由加劲梁自身来平衡,这就将传统地锚式的悬索桥变成了自锚式的悬索桥。

自锚式悬索桥的出现,不仅去掉了占地锚式悬索桥造价很大一部分的锚碇,也为不方便建造锚碇的地方修建悬索桥提供了一种解决方法。

作为一种特殊的桥型,自锚式悬索桥以其优美得结构造型,优越的经济性能,适应各种地形和地质状况,越来越受到工程界的青睐,成为城市市区中小跨径桥梁极具竞争力的桥型,目前国内外都已有多座桥梁落成。

自锚式悬索桥主梁施工方法,斜拉扣挂架设法,节段吊装法,顶推架设法,支架架设法,自锚式悬索桥举例,日本此花大桥(300m),韩国永宗桥(300m),长沙三汊矶湘江大桥(328m),美国旧金山新奥克兰海湾大桥(385m),佛山平胜大桥(350m),青岛海湾大沽河航道桥(260m),依托工程-青岛海湾大沽河航道桥独塔空间索面自锚式悬索桥,跨径布置为(80+190+260+80)=610m,1自锚式悬索桥成桥平衡状态有限元计算方法,成桥平衡状态理论计算方法,自重力及集中力作用下的索段,大节段吊装施工的自锚式悬索桥施工控制仿真分析及关键技术-魏家乐2010年硕士论文,成桥平衡状态有限元计算方法(midas),关于MIDAS/Civil悬索桥分析的一些功能说明MIDAS/Civil悬索桥分析功能使用说明用MIDAS/Civil做悬索桥分析自锚式悬索桥分析资料自锚式悬索桥-永宗大桥的成桥阶段分析悬索桥的成桥和施工阶段分析使用悬索桥分析控制功能时的注意事项自锚式悬索桥成桥模型的建立过程和计算分析探讨自锚式悬索桥的计算MIDAS程序中几何刚度初始荷载和初拉力的功能说明,MIDAS公司资料,前辈的总结资料,论坛讨论资料,MIDAS/Civil-悬索桥分析控制,Civil做悬索桥分析,有限元模型的建立,本文采用MIDAS/Civil有限元计算程序,按杆系结构进行分析,结构由主梁、索塔、主缆、吊索组成。

模型共626个节点,592个单元。

组成。

模型共626个节点,592个单元。

结构单元模拟(索与桁架)边界条件模拟(刚性连接与弹性连接)荷载作用模拟(所有自重!

)索塔:

按照实际施工节段划分单元,节点编号141#,单元编号140#;加劲梁:

按照小节段自然梁段长度划分单元,并在吊索锚固位置分割既有单元,节点编号101218#,单元编号101217#;主缆:

按照索夹、索鞍、散索套位置划分单元,节点编号301621#,单元编号301620#;吊索:

每个索夹对应一根吊索,节点编号701758#,单元编号701758#;临时支撑(临时墩):

节点编号801830#;索鞍:

节点编号901958#,单元编号901957#。

2自锚式悬索桥施工阶段有限元计算方法,施工阶段,阶段1:

施工主塔、过渡墩、辅助墩、临时墩。

阶段2:

钢箱梁工厂制造,大节段吊装架设。

阶段3:

预偏塔顶索鞍,安装主缆。

阶段4:

分批次张拉吊索,拆除临时墩。

阶段5:

二期铺装,成桥。

施工阶段,施工阶段-倒拆,到拆可以得到构件的近似初始状态。

收缩徐变、支架拆除等无法到拆,正装-无应力状态法,倒装-正装-无应力状态法,正装可以得到所有结构构件的精确的初始状态。

只要正装结果与设计一致,则成功!

3自锚式悬索桥施工控制计算分析要点,3.1索塔施工阶段控制,应通过实验确定实测力学参数,尤其是混凝土、钢材的弹性模量。

索塔预抬高值的确定塔顶位移和索塔受力的控制,索塔预抬高值设置,索塔预抬高值设置是为了保证成桥状态索塔达到设计标高而计算得到的施工阶段标高,主要分为:

桥面位置预抬高及塔顶预抬高。

桥面位置预抬高即为从施工至桥面塔高之后的后期所有施工过程对该位置产生的竖向变形量,或者说是从索塔施工开始到成桥整个过程的桥面位置处索塔竖向变形值扣除施工到桥面塔高时已发生的索塔竖向变形值。

同样,塔顶的预抬高即为从施工至塔顶之后的后期所有施工过程对塔顶产生的竖向变形量,或者说是从索塔施工开始到成桥整个过程的塔顶竖向变形值扣除索塔封顶时已发生的塔顶竖向变形值。

索塔预抬高值可用公式表达为:

=Z2(计算位置往上部分索塔的自重产生的竖向弹性变形)+F(塔顶强大的主缆竖向荷载作用对计算位置产生的竖向弹性变形)+C(索塔混凝土收缩徐变对计算位置产生的竖向变形)或=S总(计算位置在整个施工阶段总竖向变形)-Z1(计算位置往下部分索塔的自重产生的竖向弹性变形),塔顶位移和索塔受力的控制,塔顶位移和索塔受力的控制主要是主缆架设到吊索张拉阶段的控制。

塔顶位移很大程度,的影响着索塔甚至是整个结构的受力,且随着塔顶主缆竖向分力的逐渐增加,索塔的应力储,备也逐渐增大,由此可允许的塔顶水平位移也逐渐增大。

因此,控制了塔顶的位移,也就控制了索塔的应力处于安全范围之内。

由于结构的不对称,从主缆架设开始,边跨和主跨的主缆水平分力即大小不同,索塔则偏向水平分力较大的一侧(一般为边跨),此时索塔所能承受的水平荷载较小,如果不加控制,索塔主跨侧塔身将开裂甚至发生事故。

此时需对塔顶索鞍进行适当预偏,使其偏向边跨侧,由此可调整主缆两侧水平分力使其大小一致,此时索塔受到一个较小的偏心荷载(偏心距即为索鞍预偏量),塔顶发生微小的水平位移,塔身受力安全。

在吊索张拉过程中,主跨的主缆水平分力逐渐大于边跨,索塔将逐渐偏向主跨方向,若不加以控制,当到达一定程度时,边跨侧塔身将开裂。

此时应将索鞍逐渐向索塔中心顶推回来,顶推次数、顶推量和顶推时机应根据严格计算得到,顶推次数应该尽少,且顶推应该尽早进行,一方面尽量减少施工量,另一方面尽量减少顶推力的大小(因为顶推越晚,塔顶主缆竖向分力越大,索鞍和索塔间的摩阻力就越大,容易造成顶推困难)。

到吊索张拉完毕时,索鞍已回到索塔中心处,索塔接近对称受力状态。

在二期铺装后的成桥状态,索塔两侧主缆水平分力完全相等,达到设计状态。

3.2主梁施工阶段控制,拼装线形架设线形节段长度体系转换控制,拼装线形-架设线形拼装线形:

在工厂的若干支墩上将小节段拼装成大节段时,钢箱梁近似为无应力状态,该无应力状态的拼装线形需要预先为工厂提供。

架设线形:

小节段钢箱梁在工厂预制拼装成大节段钢箱梁后,使用大型运输设备运送到桥位,再采用大型浮吊吊装架设到提前施工好的临时墩上,该线形亦即为大节段间的拼装线形,需要精确计算架设标高以控制架设线形。

对大节段钢箱梁之间的环缝进行焊接,使钢箱梁状态转变为多跨连续梁(此时受力仍为简支梁受力状态)。

节段长度,对于自锚式悬索桥而言,主缆锚固点和吊索吊点位置都非常重要,,如果位置偏离目标值,将会导致结构受力和线形发生很大变化。

而在施工过程中,由于加劲梁受轴力压缩等原因会导致梁长变短,因此应预先对钢箱梁的长度进行精确的控制和调整,例如节段设置长度预留量、节段间焊缝补偿等,从而保证钢箱梁上主缆锚点和吊索吊点的准确性。

锚固点位置影响垂度3.7倍,锚固点位置影响垂度2.9倍,体系转换体系转换控制:

随着后期主缆的架设和吊索的张拉,梁重荷载逐渐转换到由主缆承担,钢箱梁由连续梁状态逐渐转换为吊索多点弹性支撑状态。

在此过程中,主梁标高和受力发生较大变化,要按照既定的吊索张拉方案计算和控制每步张拉所引起的钢箱梁的变形和应力。

30cm,3.3主缆施工阶段控制,主缆索股无应力长度计算空缆线形计算基准索股架设线形控制,主缆索股无应力长度计算,主缆的无应力长度:

指索股在设计温度下,截面应力为零时的长度。

不难看出,有应力长度,跟主缆所受荷载大小有关,而无应力长度是一个常量,无论荷载如何变化,其值均保持恒定不变。

自锚式悬索桥在施工控制过程中,主缆的无应力长度是通过成桥状态下有应力长度扣除各项荷载变形得到的,该值是索股加工长度的依据。

为了使成桥状态的结构线形和内力均达到设计要求,保证施工质量,主缆的无应力长度的计算准确性在整个施工控制中具有决定性的作用。

通过有限元模型计算时,在进行成桥平衡状态分析得到主缆成桥线形和主缆张力后,扣除伸长量即得到无应力索长。

主缆无应力长度求解得到理论计算值后,每根索股的无应力长度则需要进行修正计算。

由于主缆一般采用中心索股进行计算,索股长度计算在塔顶采用IP尖点而非延索鞍弯曲,因此对于中心索股仅需要对塔顶索鞍处进行长度修正计算。

相对于中心索股的主缆其他索股,由于在塔顶索鞍处弯曲半径不同、散索后锚固跨空间差异以及垂度差别的影响,需要逐段进行修正计算。

将主缆按控制点分为锚固点到散索鞍段、边跨曲线段、塔顶索鞍曲线段和中跨曲线段分别计算,然后将各段的无应力索长相加得出全桥主缆各索股的计算长度。

主缆索股无应力长度计算,空缆线形计算,对于自锚式悬索桥,当主缆空挂时,主缆两端锚固在加劲梁后锚面板,中间支撑在主塔上,使索鞍两侧主缆满足鞍座的平衡条件,此时主缆中心索股的空间位置即为空缆线形。

主缆空缆线形的准确计算和精确控制是悬索桥施工的关键,一旦主缆施工架设完毕,最终的主缆线形及内力能否达到设计要求即基本确定。

按照综合倒装-正装-无应力状态法的施工控制方法进行计算。

通过建立非线性有限元模型,通过已知的成桥吊索力,计算主缆成桥线形及各索段无应力长度,倒拆得到近似的空缆线形(包含索鞍、索夹的预偏量等),通过模拟施工过程正装计算得到成桥状态的结构几何形状参数,将其与设计成桥状态几何形状参数进行比较,若误差不满足精度要求,则修改空缆线形及索鞍、索夹的坐标,重复上述计算过程,直到满足精度要求为止。

最终就可以得到包含主缆无应力长度、索鞍及索夹预偏量等的精确空缆线形。

基准索股架设线形控制,主缆架设时,考虑施工的方便和架设质量,首先需要选择一根具有代表性的索股架设到位后,其它索股参照该索股架设,这根索股称为基准索股。

考虑到主缆索股架设和施工控制的方便性,一般选择基准索股为最下缘索股,其它索股可参照基准索股架设,并满足“若即若离”的原则。

而空缆线形计算一般取主缆中心索股,因此需要换算出基准索股线形作为控制依据。

基准索股线形是后续其它索股架设的参照和依据,基准索股的线形必须架设精确。

在基准索股架设过程中,应尽量选择在夜间对索股线形进行持续5-7天的调整和观测,精度要求5mm。

3.4吊索施工阶段控制,吊索无应力长度计算,吊索张拉控制,吊索无应力长度计算,自锚式悬索桥成桥后吊索调整量很少,基本没有调整余地,因此准确的计算吊索的无应力长度和恒载作用下的吊索伸长量就显得尤为重要。

与主缆无应力长度计算方法相同,吊索无应力长度可由成桥状态有应力索长减去应力伸长量得到,再进行主缆上索夹、桥面上吊点处的构造及误差修正得到实际下料长度。

吊索张拉控制,与地锚式悬索桥先架设主缆后逐段拼装主梁的施工方式不同,自锚式悬索桥在吊索张拉前加劲梁和主缆均施工完毕,此时吊索的安装和张拉成为施工的特点和难点。

在吊索张拉过程中各种非线性问题突出,如主缆大位移非线性、吊索的参与和退出工作、吊索间力的强相干性、主缆与鞍座接触非线性、索鞍的顶推非线性,加劲梁与支架的接触非线性、主塔和加劲梁的梁柱P-效应非线性和混凝土材料的收缩徐变非线性等等。

所有这些非线性相互耦合作用使得吊索张拉过程的计算极其复杂,在分析方法上与地锚式悬索桥差异巨大。

吊索张拉过程几乎所有结构构件均参与进来,一般应考虑主缆的线形和索力、吊索索力、索塔位移和应力、加劲梁线形和应力、索鞍顶推时机、压重施加时机、永久支座和临时支点反力、吊索倾斜角度、吊索张拉接长等问题。

采用有限元进行精细化模拟分析,采用吊索无应力长度法和张拉法等控制方法,经过试算计算、响应分析、调整控制等复杂过程,提出多套合理的张拉控制方案,经比选得到最优张拉方案进行控制。

3.5桥面施工阶段控制,施工完二期铺装及附属设施后,结构则达到成桥状态,结构线形、受力也应接近设计值。

若施工完成时桥面线形、主缆线形、吊索力等存在不可忽视的偏差时,可通过影响矩阵法等方法进行适当调整,使最终成桥状态的结构线形、受力逼近设计目标值。

为影响矩阵,为被调向量为调值向量,4自锚式悬索桥空缆线形有限元分析控制方法,空缆线形的计算,主缆无应力长度,塔顶主索鞍的预偏量,索夹预偏量,散索鞍预偏量,主缆在加劲梁上锚点坐标,空缆线形,空缆线形的计算,空间有限元模型必须精确模拟主索鞍与主缆切点及散索鞍至锚固点的散索问题,否则主缆线形在主索鞍及散索鞍附近坐标偏差较大。

索鞍预偏量,由于空缆状态时,若主索鞍位于索塔中心线,主、边跨水平力差异巨大,这对此时仅有较小的主缆竖向分力作用下的索塔受力极为不利。

将主索鞍向边跨侧偏移一定的距离(一般情况吊杆安装张拉时主跨主缆水平分力增量较大),使空缆状态时索鞍两侧主缆水平分力相等,主索鞍在纵桥向相对于索塔中心线偏移的距离就是索鞍预偏量。

索鞍预偏量的计算,在有限元模型中,主缆空挂状态下,解除主缆与塔顶连接的纵桥向约束,主缆自动寻找平衡状态,使得索鞍两侧主缆水平分力相等,此时主缆节点发生偏向边跨的位移,该值即为索鞍预偏量。

在该索鞍预偏状态下的主缆线形才是空缆线形。

注意,此时索塔偏心受压,将发生较小的纵桥向位移,因此索鞍中心点位置为索鞍预偏量与塔顶偏移量之和。

索鞍预偏量的实现,温度伸缩杆,刚度较大每长度变化1m,通过单元温度改变,索鞍预偏、顶推均可实现!

主缆,索塔,切点,索夹预偏量计算,对于空间缆,相对于成桥状态,空缆状态索夹的坐标和横向转角都发生了一定的变化,而空缆状态主缆位置已经确定,在主缆上通过纵桥向坐标即可确定索夹位置。

因此,索夹预偏包含纵桥向坐标预偏和横桥向角度预偏。

纵桥向坐标预偏较易计算,求得空缆线形,缆上吊点位置即索夹位置,通过放样纵坐标即找到索夹位置。

而索夹角度预偏则难以计算,目前国内外对自锚式悬索桥的索夹横向预偏角度的研究经验和文献资料尤为缺乏,通常可通过模型试验进行实测确定。

散索鞍,主缆锚固点,5自锚式悬索桥主缆基准索股架设线形控制方法,基准索股线形影响参数,基准索股架设往往为非基准状态,气温、荷载、塔梁变位等都与设计理想值存在偏差,基准索股线形就不能按照理论标准状态线形进行控制,需要研究参数偏离对基准索股线形的影响。

从现场控制方便角度出发,将上述因素归纳为三个参数进行研究:

主缆索股温度T,索股散索套标记点到索鞍中心线的跨径L和高差H,分别研究T、L、H三个参数发生偏差时基准索股的线形特点。

基准索股线形影响参数,实测索股温度T:

温度发生正偏差时(即实测温度较设计温度高),索股长度伸长,垂度增大,纵桥向也发生向索塔方向的飘移。

索股散索套标记点到索鞍中心线的跨径L:

跨径发生正偏差时(即实测跨径较设计值偏大),索股拉紧,垂度减小,纵桥向也发生背离索塔方向的飘移。

索股散索套标记点到索鞍中心线的高差H:

高差发生正偏差时(即实测高差较设计值偏大),索股拉紧,垂度减小,纵桥向也发生背离索塔方向的飘移。

基准索股线形控制点,为了精确的控制基准索股线形,选取主缆标记点(指相对于成桥状态时,后锚面中心点到主索鞍中心线的跨中点)、校核点(指相对于成桥状态时,散索套标记点到主索鞍中心线的跨中点)作为线形控制点。

参数分析,为了非基准状态能在现场快速地计算出控制点的垂度调整量和放索量等架设控制参数,节省大量的人力物力,利用有限元模型进行参数分析,分别计算基准索股在基准温度附近变化1,3,5,8,10,12,15,跨度在基准跨度附近变化0.005m,0.01m,0.02m,0.05m,高差在基准高差附近变化等的垂度变化0.005m,0.01m,0.03m,0.05m,给出标记点主要计算结果如下:

拟合计算,青岛侧标记点实测:

T=3.7,L=-0.006m,H=-0.009m,1=0.008m代入公式:

x=0.0471my=-0.0672m,模型验证:

x=0.0472my=-0.0674m,长度调整控制,为了更方便、快捷的调整主缆线形,详细模拟基准温度下,每跨索长在基准无应力索长附近变化5mm,25mm,50mm等的垂度变化,供施工单位调整主缆线形时参考,x=0.0471my=-0.0672m,调整控制要求,该桥实际控制之中,在夜间(22:

0006:

00)温度相对稳定的情况下,每2小时观测一次,每天45次,实测索股温度、跨度、高差等参数,计算得到理论观测点坐标,与实测值观测点坐标进行对比,得到偏差值并进行调整,多次测量偏差值稳定在20mm以内,平均偏差控制在5mm以内,设置多处测点连续观测57天均满足要求时,认为基准索股线形调整到位。

索股的线形调整主要通过索股长度来调整,索股长度通过调整垫板来调整,调整垫板分别设计多种厚度配合使用,垫板不易使用过多。

最小厚度为5mm的垫板,可保证索股长度最大误差2.5mm。

6自锚式悬索桥吊索张拉结构响应规律分析,吊索张拉结构响应规律分析,自锚式悬索桥吊索张拉过程繁琐,张拉控制难度较高,结构响应规律复杂。

一般需要建立空间有限元模型进行分析计算,提出合理的张拉控制方案,对结构响应规律进行深入研究。

主缆大位移非线性响应吊索索力相干性响应索塔变位及受力响应加劲梁的变形及受力响应支点反力响应,主缆大位移非线性响应,主缆位移变化主要规律如下:

主缆在吊索张拉过程中位移变化巨大,呈现出显著的大位移非线性特点,在本方案主缆累计位移变化达到3.3m。

主缆在开始张拉时索力和刚度较小,每步变形较大;在逐渐张拉过程中索力和刚度也逐渐增大,每步变形逐渐变小。

主缆在每步张拉中,张拉点位移变化较大,在本方案主缆单次位移变化最大超过2m,附近点位移逐渐减小;同跨远离张拉点的部分点出现明显的反向位移(最大达到-3.2m),后逐渐恢复正向位移。

在后续吊索张拉过程中,由于吊索的限制,张拉过的节点位移基本不再发生较大变化。

在开始张拉过程中,主缆张拉点可能出现位移拐点,应注意观察防止鼓丝情况出现。

吊索张拉过程中,由于主缆为空间缆,除了出现竖向位移,还将出现较大的纵横向位移(在本桥中纵向位移最大超过1.5m),因此需注意吊索倾斜角度在吊索锚固钢导管允许的转角范围内。

吊索索力相干性响应,吊索Z7张拉到位,Z8张拉到3000kN,Z9张拉到2500kN将吊索Z11张拉到位,Z12张拉到3000kN,Z13张拉到3000kN,将吊索B3、B2、B1张拉到位,施工二期,成桥,吊索索力相干性响应,将吊索B8、B9、Z4张拉到位,将吊索Z5、Z6张拉到位,Z7张拉到1000kN,将吊索B6、B7张拉到位,B5张拉到1000kN,将吊索Z7张拉到位,Z8张拉到3000kN,Z9张拉到2500kN,将吊索Z9张拉到2500kN,Z10张拉到2500kN,Z11张拉到2500kN,吊索索力相干性响应,吊索索力变化规律如下:

吊索索力在张拉过程中变化较大,无论张拉方式如何,最大出现索力(而非最大张拉索力)均需满足一定安全系数。

主缆在开始张拉时刚度较小,吊索可以一步张拉到位,但在逐渐张拉过程中主缆刚度逐渐增大,为保证吊索索力在安全范围,部分中部区域吊索需多次张拉才能张拉到位。

张拉吊索对附近已张拉点索力影响巨大,往往出现急剧减小现象(即卸载现象,这对无法一次张拉到位的吊索提供了解决办法),而远离张拉点索力却出现逐渐增大现象,中间点索力逐渐过渡变化。

吊索张拉会引起索塔偏向张拉跨,这将导致邻跨主缆垂度减小和吊索索力的增大,因此相邻跨吊索需交替张拉以保证已张拉的吊索索力不会超限。

由于吊索索力的相干性,张拉阶段往往容易忽视部分吊索可能出现的索力过小情况,应保证最小索力在一定安全范围,防止吊索过小而导致锚头偏移或倾斜。

由于主缆大变位影响,张拉前主缆上的吊点到加劲梁锚固点的距离大于吊索长度,必须设置接长杆将吊索锚头张拉至锚点。

为了使用的方便及节省材料,接长杆可采用分段设计,在使用时按需接长。

索塔变位及受力响应,索塔变位和受力规律如下:

索塔在吊索张拉前的空缆状态时,塔顶索鞍进行预偏,保证主缆在索塔两侧水平分力平衡,索塔不受水平不平衡力影响,结构受力安全。

但需注意,索塔此时为偏心受压状态,因此空缆状态索塔塔顶仍有近2cm位移。

吊索张拉应保持相邻跨交替进行,以保证索塔不会出现较大的不平衡力。

但由于主边跨跨径不等,索塔在吊索张拉过程中,主缆水平分力平衡状态不可避免的被打破,索塔在塔顶的竖向和水平分力均逐渐增大,到一定程度时需进行索鞍顶推以释放新的不平衡水平力,保证索塔受力安全。

索鞍顶推会造成索塔应力的急剧变化,因此需保证索塔有足够的应力储备以防止混凝土索塔开裂。

为提高张拉效率,索鞍顶推次数越少越好,且应保证索鞍尽早顶推到位,防止塔顶主缆竖向分力过大导致索鞍难以顶推。

在吊索张拉完毕的成桥状态,索鞍处于索塔中心,索塔平衡受力,塔顶位移为0,塔身应力对称。

初始位移,B12、Z1、Z2,B11、B10、Z3,B8、B9、Z4,Z5、Z6、Z7,索鞍顶推14.2cmB5、B6、B7,Z7、Z8、Z9,Z9、,Z10、Z11,索鞍顶推24cm,索鞍复位,B5、B4、B3,Z10、Z11、Z12,Z11、Z12、Z13,位移归零,加劲梁的变形及受力响,应,顶缘应力极值(-100.1MPa),底缘应力极值(89.7MPa),加劲梁变形和受力规律如下:

由于吊索力需要克服加劲梁自重,在张拉开始的很长一段时期,加劲梁基本不会脱离支架,受力也变化不大。

而随着吊索的不断张拉,加劲梁一旦脱离支架实现体系转换,后期每张拉一步加劲梁的变形和受力状态都会发生较大变化。

由于张拉前采用大节段吊装架设、简支变连续方式施工,加劲梁在临时墩支架上处于简支受力的连续状态,从而导致在吊索张拉过程中加劲梁变形不太均匀,在大节段跨中变形较大,支点变形较小,因此加劲梁在工厂拼装施工时预拱度设置要求较高。

在整个吊索张拉过程中,加劲梁在整体弯矩逐渐增大情况下,主缆在梁上锚固从而传递给加劲梁的轴向压力也逐渐增大,钢加劲梁处于较为安全的压弯状态,应力储备较大。

支点反力响应,支点反力规律如下:

在吊索张拉过程中,加劲梁逐渐脱离支架从而实现体系转换,临时支撑完全脱离,而永久支撑完全受力。

临时支架支撑反力总体而言逐渐减小,但在某些张拉步骤会出现增大现象,应保证支点承载力及加劲梁局部加强构造受力不能超限。

临时支撑一旦脱离应立即拆除,防止某些阶段梁体重新回落造成支撑偏离现象出现。

拆除塔区(13-16#)支架,张拉B10、B11张拉B8、B9,B5B6B7B8B9B10B11,张拉B5、B6、B7,拆除,张拉Z5Z6Z7此时B8由700增加到1600kN,支点反力响应,(3)由于主缆竖向分力及吊索力逐渐增大和临时支撑的逐渐拆除,永久支座反力也不停的发生变化,在保证其承载力满足要求的前提下,也要防止负反力的出现,因此应在张拉的合理阶段逐渐施加压重,保证支座受力在一定安全范围。

拆除临时墩一、边跨锚固段(301#)支架和临时墩二,张拉B3B4B5,青岛侧锚固区压重102.7t,青岛侧锚固区压重513.7t,二期铺装,张拉B3B2B1,张拉Z15、Z16、Z17张拉Z13、Z14、Z15张拉Z12、Z13、Z14张拉Z11、Z12、Z13张拉Z10、Z11、Z12,7自锚式悬索桥吊索张拉计算控制方法,吊索张拉过程难点,自锚式悬索桥吊索张拉过程中的主要难点在于:

为了保证施工质量,使成桥状态受力和线形均达到设计要求,主缆和吊索的无应力长度计算难度较大,在整个施工控制中具有决定性作用。

在一定张拉设备下如何用尽量少的吊索张拉次数使最终索力达到设计值是前提条件和难题。

主缆从空缆到成桥状态的线形变化巨大,几何非线性非常明显,线形控制难度非凡。

主缆的线形和内力、吊索力及其接长和倾斜、加劲梁的线形和内力、索鞍

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 求职职场 > 简历

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2