砼斜拉桥施工过程稳定性分析

砼斜拉桥施工过程稳定性分析
砼斜拉桥施工过程稳定性分析

斜拉桥桥面施工方案

桥面施工方案 一、工程概况: 桥面总宽度及组成:本桥采用上下行分离式桥面,桥面总宽度为26m,桥面组成:0.5米(护栏)+11.5米(行车道)+2.0米(中间分隔带)+11.5米(行车道)+ 0.5米(护栏)=26.0米。 大桥的上部构造为7×30m预应力混凝土连续组合箱梁、共56片。 二、总体施工进度和劳动力安排 桥面施工计划在2004年2月20日开工,计划在2004年4月30日桥面施工施工完毕。 人员机械配备:混凝土工15人,钢筋工18人,木工8人,勤杂人员2人,两台容量8m3混凝土运输车,EA-05混凝土泵一台,平面阵捣梁一台。 三、施工准备 1、对便道进行修整,达到运输车辆能够顺利通行。 2、对桥面进行清洗并对纵横向湿接缝梁体混凝土进行彻底凿毛,露出新鲜混凝土。 3、全面复测,组织测量人员对郑沟大桥中线及桥面标高等进行全面复测,如有误差进行调整,调整后再进行桥面铺装。 4、组织施工技术人员进行图纸审核,对现场工人及工班长进行桥面铺装施工技术交底。 四、施工要点 施工顺序:横向湿接缝施工纵向湿接缝施工箱梁顶板负

弯矩张拉孔道压浆和封锚桥面铺装层的施工解除临时支座 1、桥梁纵、横向湿接缝施工 a、本桥纵、横向湿接缝模板采用厂制定型钢模,钢模出厂后经验收各部尺寸合格后,模板表面打磨光滑并涂油。模板与梁体端头采用外支撑顶紧,并夹双面海绵胶带,保证模板不漏浆、不变形。横向湿接缝模板采用厂制定型钢模,采用吊挂式施工,模板安装时,其吊杆必须顶紧,上横杆安装牢固可靠。 b、接头钢筋采用绑扎搭接,并部分焊接,焊接接头长度单面焊不小于10倍的钢筋直径,双面焊不小于5倍的钢筋直径。 c、梁体端头混凝土面必须凿毛,凿除浮浆,露出混凝土石子。 d、梁体端头顶板负弯矩部分预应力扁波纹管的连接,采用比原直径稍大一点的波纹管套接,套接后用胶带纸密封。 e、混凝土浇注。混凝土采用C50号混凝土,其坍落度80~180mm,其浇注时操作人员必须是混凝土施工的熟练工人,掌握混凝土施工工艺,保证混凝土密实的前提下,振动棒绝对不能捣动波纹管。 f、浇注完成后,加强混凝土的养护,保证接缝混凝土的质量。施工完毕,墩顶清理干净。 2、桥面顶板负弯距张拉及压浆 桥面顶板负弯距张拉采用穿心式千斤顶单根张拉,张拉采取双控,以伸长量进行校核,张拉顺序为T1、T2号钢束对称单根张拉,其中T1的伸长量为10.9cm,T2的伸长量为6.2cm。张拉施工人员全为经验丰富张拉作业人员。张拉时报请监理工程师,经批准后进行张拉。张拉时作好张拉施

斜拉桥工程施工程序施工技术方案

斜拉桥工程施工程序施工技术方案 索塔施工 2.1 简述 本桥主桥为塔梁固结体系,索塔采用曲线H 型索塔,塔柱曲线半径275.4m(外侧),箱形断面,索塔全高107m(从承台顶面算起);其中上段塔柱39.8m,中段塔柱48.6m,下段塔柱18.6m(含塔柱底座)。 上段塔柱塔柱断面为等截面,顺桥向尺寸6.5m,横桥向尺寸4.6m,空心矩形截面,顺桥向壁厚1.0m,横桥向壁厚0.9m。 中段塔柱断面为变截面空心矩形截面,顺桥向尺寸6.5~7.972m,横桥向尺寸4.6m,顺桥向壁厚1.2m,横桥向壁厚1.1m。 下段塔柱也为变截面空心矩形截面,顺桥向尺寸7.972~9.0m,横桥向尺寸5.5m,顺桥向壁厚1.2m,横桥向壁厚也为1.1m。 索塔横向设两道横梁,上横梁的顶板和底板均为半径12m 的弧形,采用空心截面,横梁宽度5.5m,横梁中心处高度15m,临近索塔处高度为30m,壁厚0.6m,由于结构造型的需要,横梁正中间开设半径 3.5m 的圆洞;下横梁梁为适应桥面横坡需要,采用变高度结构,横梁中部梁高4.5m,宽6.0m,顶底板厚为0.6m,腹板厚为1.5m。横梁为预应力混凝土A 类结构,共设置了34 束15-25 预应力钢束。预应力钢束锚固于塔柱外侧并采用深埋锚工艺,预应力管道采用塑料波纹管。下横梁兼作主梁0 号梁段,形成塔梁固结体系。 斜拉索通过钢锚梁锚固于上塔柱,为抵消斜拉索的不平衡水平分

力,在上塔柱斜拉索锚固区内配置了Φ32 的精轧螺纹粗钢筋。 索塔采用C50 混凝土,为便于施工、定位,索塔内设置劲性骨架,劲性骨架须按照图纸要求与钢牛腿壁板进行焊接连接,塔顶设置避雷针及导航灯,塔内设检修爬梯。 2.2 施工难点及重点 (1)施工测量及控制 塔高107m,测量控制难度大,需采用多种测量手段进行放样及施工控制测量,确保索塔施工精度要求。索塔施工测量及控制的重点和难点有:外形轮廓曲线控制、钢锚梁安装定位及精确控制;索塔结构应力和变形控制,包括多种工况以及日照温差、风荷载等因素影响下的索塔各部位的应力状态和变形控制。 (2)钢锚梁施工 斜拉索锚固区钢锚梁制作、安装精度要求高,单节钢锚梁重4.5t,钢锚梁安装定位难度大,定位精度将直接影响斜拉索安装质量结构受力和耐久性。 (3)高性能混凝土施工 索塔混凝土最大泵送高度约107m,砼强度等级、抗裂及耐久性要求高,泵送难度大。混凝土配合比设计及浇筑工艺是确保索塔混凝土质量的关键,尤其是上塔柱钢混结合段混凝土施工难度大。 2.3 总体施工工艺 (1)塔柱起步段采用搭设脚手管支架作施工平台,立模现浇,第一段高度2.2m,第2个节段高度4.5m;其余节段采用爬模施工,标

1使用MIDAS Civil做斜拉桥分析时的一些注意事项

使用MIDAS/Civil做斜拉桥分析时的一些注意事项 斜拉桥的设计过程与一般梁式桥的设计过程有所不同。对于梁式桥梁结构,如果结构尺寸、材料、二期恒载都确定之后,结构的恒载内力也随之基本确定,无法进行较大的调整。对于斜拉桥,由于其荷载是由主梁、桥塔和斜拉索分担的,合理地确定各构件分担的比例是十分重要的。因此斜拉桥的设计首先是确定其合理的成桥状态,即合理的线形和内力状态,其中起主要调整作用的就是斜拉索的张拉力。 确定斜拉索张拉力的方法主要有刚性支承连续梁法、零位移法、倒拆和正装法、无应力状态控制法、内力平衡法和影响矩阵法等,各种方法的原理和适用对象请参考刘士林等编著的公路桥梁设计丛书-《斜拉桥》。 MIDAS/Civil程序针对斜拉桥的张拉力确定、施工阶段分析、非线性分析等提供了多种解决方案,下面就一些功能的目的、适用对象和注意事项做一些说明。 1.未闭合力功能 通常,在进行斜拉桥分析时,第一步是进行成桥状态分析,即建立成桥模型,考虑结构自重、二期恒载、斜拉索的初拉力(单位力),进行静力线性分析后,利用“未知荷载系数”的功能,根据影响矩阵求出满足所设定的约束条件(线形和内力状态)的初拉力系数。此时斜拉索需采用桁架单元来模拟,这是因为斜拉桥在成桥状态时拉索的非线性效应可以看作不是很大,而且影响矩阵法的适用前提是荷载效应的线性叠加(荷载组合)成立。 第二步是利用算得的成桥状态的初拉力(不再是单位力),建立成桥模型并定义倒拆施工阶段,以求出在各施工阶段需要张拉的索力。此时斜拉索采用只受拉索单元来模拟,在施工阶段分析控制对话框中选择“体内力”。 第三步是根据倒拆分析得到的各施工阶段拉索的内力,将其按初拉力输入建立正装施工阶段的模型并进行分析。此时斜拉索仍需采用只受拉索单元来模拟,但在施工阶段分析控制对话框中选择“体外力”。 但是设计人员会发现上述过程中,倒拆分析和正装分析的最终阶段(成桥状态)的结果是不闭合的。这是因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异,导致正装分析时得到的最终阶段(成桥阶段)的内力与单独做成桥阶段分析(平衡状态分析)的结果有差异。即,初始平衡状态分析(成桥阶段分析)时,同时考虑了全部结构的自重、索拉力以及二期荷载的影响;而在正装分析时,合拢之前所有阶段的加劲梁会因为自重、索拉力产生变形,合拢时合拢段只受自身的自重影响而不受其它结构的自重和索拉力的影响。 MIDAS/Civil能够在小位移分析中考虑假想位移,以无应力长为基础进行正装分析。这种通过无应力长与索长度的关系计算索初拉力的功能叫未闭合配合力功能。未闭合配合力具体包括两部分,一是因为施工过程中产生的结构位移和结构体系的变化而产生的拉索的附加初拉力,二是为使安装合拢段时达到设计的成桥阶段状态合拢段上也会产生附加的内力。利用此功能可不必进行倒拆分析,只要进行正装分析就能得到最终理想的设计桥型和内力结果。 重新说明一下的话,首先倒拆分析和正装分析的结果是不可避免存在差异的,设计人员需要根据倒拆分析得到的施工阶段张力,利用自己的经验进行进一步地调索或者调整施工步骤或施工工法,从而才能得到既满足施工阶段的结构安全要求,又满足成桥状态的线形和内力条件的斜拉索张力。 其次利用MIDAS/Civil的未闭合力功能,设计人员可以不必繁琐地建立倒拆施工阶段的

斜拉桥大桥施工方案

第一章工程概况 1.1、工程项目简介 **长江公路大桥起始于江北岸合安高速公路**接线处,穿越**市区,在**市东门汽车轮渡处跨越长江天堑及南北岸部分区域,终点与318国道新改建路线相交,全长5.9km。该项目已由国家计委以计基础[2001]1186号文批准建设。 **长江公路大桥的主桥施工标段划分为A标(北)和B标(南)。A标段起止桩号为K20+118.5~K20+638.5全长520m,. 1.1.1 结构布置 **长江公路大桥主桥为50+215+510+215+50米五跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥,全长1040m。 主桥采用全焊扁平流线形封闭钢箱梁,倒Y型双塔,空间双索面扇形钢绞线斜拉索。 钢箱梁采用主梁梁高3.0m(桥中心线处),梁上索距15m型式。 斜拉索每个索面16对斜拉索,在梁上锚固标准间距为15m,在塔上锚固间距为2.0~2.5m,与索塔的连接采用钢箱式锚固,与主梁的连接采用锚箱式锚固。斜拉索在塔上张拉。 索塔采用钢筋砼倒Y形形式,锚索区上塔柱为单箱双室整体多边形截面,塔体空心结构。索塔总高179.126m,桥面以上塔高与主跨比为0.2695。 主桥两座索塔均采用双壁钢围堰大直径钻孔状复合基础,双壁钢围堰外径32m,内径29m,壁厚1.5米。钢围堰高度A标为51.0m。承台为直径29m的圆形承台,高6.0m。承台顶面高程-3.25m。承台下为18根直径3.0m的大直径钻孔灌注桩,呈梅花形排列,桩间中心距为6.0m。封底采用水下C25号砼厚7.0m。 主桥边跨及辅助跨处各设一个辅助墩和一个过渡墩,其中辅助墩为双柱式实心结构,基础为8根直径3m的大直径钻孔灌注桩;过渡墩为分离式实体结构,基础为4根直径2m的钻孔灌注桩。 1.1.2 主要技术标准 桥梁等级:四车道高速公路特大桥 设计行车速度:100km/h 桥面宽度:31.2m,四车道桥面标准宽度26.0 m,中间设2.0m宽中央分隔带,两边各设0.5m防撞护栏。主桥斜拉桥两边增设锚索及检修宽度。 荷载标准:汽车——超20级,挂车——120 桥面最大纵坡:3.0% 桥面横坡:2% 设计洪水频率:1/300 地震烈度:基本烈度Ⅵ度,按Ⅶ设防 通航水位:最高通航水位16.930m,最低通航水位2.480m 通航净空:最小净高24m,主通航孔双向航宽不小于460m,边通航孔单向航宽不小于204m 1.2 桥址区自然条件 1.2.1地理位置

斜拉桥静风稳定分析

斜拉桥静风稳定分析 摘要:随着斜拉桥跨径的不断增大,空气静力失稳现象已引起了人们的广泛重视。本文笔者通过线性方法和非线性方法对斜拉桥静风稳定性进行阐述分析,以供参考。 关键词:斜拉桥;静风稳定;线性分析;非线性分析 abstract: with increasing span cable-stayed bridges, aerostatic instability phenomenon has aroused wide interest. in this paper, the author by linear method and nonlinear method is analyzed on static wind stability of cable-stayed bridge, for reference. key words: cable-stayed bridge; static wind stability; linear analysis; nonlinear analysis 0 引言 风灾是自然灾害中发生最频繁的一种,近十几年,桥梁建设进入了大跨度时代,随着理论的发展,材料和施工方法的进步,斜拉桥、悬索桥的跨径的跨径越来越长。斜拉桥具有“塔高,跨长,索长、质轻、结构柔和阻尼弱”的特点,从而导致风荷载对桥梁安全、舒适性有着重要影响。风对桥梁主要有静力作用和动力作用,本文主要结合工程实例分析静力风荷载对混凝土主梁的斜拉桥的影响。 静风响应指结构在静力风荷载作用下的内力、变位和静力不稳定现象,主要体现为结构的刚度和静风稳定性。斜拉桥在静风荷载的作用下有可能发生横向屈曲失稳和静力扭转发散失稳。主梁在静风

ansys对斜拉桥的分析实例

用Ansys分析斜拉桥的变形、应力分布与优化

问题背景:第三届结构设计大赛,题目为:承受运动载荷的不对称双跨桥 梁结构模型设计。参赛作品为一个斜拉桥 比赛所用材料:桐木若干,白乳胶一瓶。 比赛要求:保证小车通过的同时,桥应力求重量轻,轻者可进入决赛。 参赛实验台示意图 比赛计算参数: 木杆的抗拉强度表

设计方案数据:根据所给材料,经过计算我们预计需要使用:主梁:4根6*6、4*6,55*1截取18mm宽,55*2截取15mm宽;拉塔:2根6*6,3*4作桁架;梁的固定用1根3*4;桥墩:2根3*4,55*1的木片作桁架结构。下脚料把主梁两端各加长20mm,并把端面做成梯形以使桥梁稳定。 桥梁简支模型:

其中(5)、(7)、(8)为拉索,(6)为拉塔,(1)、(2)、(3)、(4)为主梁,1、2、5为三个支座,塔高为330mm,2、3的距离为250mm,3、4的距离为200mm。 当小车经过2、5之间时,梁最容易发生破坏。 加载条件:预赛——空车(重9.88kg)行驶,桥面板由长度为30mm的若干铝板,用柔绳串接而成,重量为2.8kg。 Ansys分析目的:使用ansys分析软件对桥的应力分布进行分析,对结构进行改进与优化。 Ansys建模数据: 步骤: 定义单元类型:桐木材料选取单元类型:Beam 188 拉索材料选取单元类型为Link 10。 定义单元实常数:Link 10单元的实常数AREA定义为3.14*2.25/4。其中Beam 188不需要定义实常数。 定义材料属性:材料属性如图。 定义梁截面类型:主梁:8*8,侧梁:5*5,桁架:3*3(全部为矩形),拉索:R=1.5(圆形)。 建模:建立节点模型,利用建模工具建立节点,再用lines—straight lines 连接节点形成线模型。 划分网格:利用Meshing—Mesh attributes—picked lines,根据不同单元属性,不同材料属性,不同截面属性选择线,划分网格。再用Meshing命令中的line—set进行线单元数目划分,取为15。 定义load:对底座、边缘施加全部自由度约束,节点受力为98.8/4。 求解:solve命令。 查看结果:利用general postproc后处理查看结构变形云图,应力分布。 模型说明:建模过程中,对实际模型进行简化。其中弹性模量和泊松比进行简化处理,数据从网络中获取。桥面板由长度为30mm的若干铝板,用柔绳串接而成,重量为2.8kg。此约束忽略不计。当小车通过桥梁时,认为在如图位置变形最大,故受力分析时,将载荷加载到如图13、14、16、17节点处。尤其是拉索模型。由于拉索单元为Link,其只能受拉,不具有抗弯性能,故改用杆单元代替原模型。建模时使用mm作单位,而泊松比要除以1000,受力要乘以1000,才能得到正确的结果。

斜拉桥施工方案要点

南阳市光武大桥建设工程 斜拉索挂索、张拉专项施工方案 中铁十五局集团 南阳市光武大桥建设工程项目经理部 二0一二年三月

一、工程概况 光武大桥采用两联80+80m单塔双索面斜拉桥,塔高34.21米。全桥采用现浇预应力混凝土连续梁。斜拉索为双索面,每个箱梁中央布置一个索面,横桥向对称布置在索区里。斜拉索直接穿过中腹板锚固于箱梁底面。斜拉索在梁上索距为8.0m;塔上索距2.05m,等间距布置。拉索的水平倾角在25.153°~37.682°。 斜拉索采用防腐性能优越的喷涂环氧钢绞线斜拉索体系,规格为OVM250AT-61,两端采用可换索式250AT锚具。每个索塔斜拉索横向单排布置,斜拉索采用高强度低松弛单层环氧涂层无粘结钢绞线斜拉索体系,单根钢绞线直径15.24mm,钢绞线标准强度fpk=1860Mpa。斜拉索外包HDPE整圆式护套管规格为ф260mm。全桥斜拉索共12对拉索,钢绞线约191吨。整束斜拉索钢绞线防护体系由单根钢绞线PE管、哈弗管外套、锚具、锚头防腐固体油脂、锚头环氧砂浆等组成。 全桥斜拉索布置情况 二、编制依据 1、《南阳市光武大桥施工图设计》 2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000) 3、《公路工程质量评定标准》(JTGF80/1—2004) 4、《OVM平行钢绞线斜拉索施工指南》 三、OVM250AT斜拉索体系结构说明 斜拉索由锚固段+过渡段+自由段+抗滑锚固段+塔柱内索鞍段+抗滑锚固段+自由段+过渡段+锚固段构成, 1、锚固段

主要由锚板、夹片、锚固螺母、密封装置、防松装置及保护罩组成。在锚固段锚具中,夹片、锚板、锚固螺母是加工上主要控制件,也是结构上的主要受力件。 A.密封装置:其主要起防止漏油、防水的密封作用。它由防损板、内外密封板、密封圈构成。并在密封装置内注防腐油脂对剥除PE层的钢绞线段起防护作用。 B.防松装置:主要由空心螺栓和压板构成,在钢绞线张拉并预压结束后安装此装置,可实现有效地对单个锚固夹片保持夹紧力,从而对夹片起防松、挡护作用。 C.保护罩:保护罩安装在锚具后端,并涂抹无粘结筋专用防护油脂,主要对外露钢绞线起防护作用。 2、过渡段 主要由预埋管及锚垫板、减振器组成。 2.1预埋管及垫板:在体系中起支承作用,同时在垫板正下方最低处应设有排水槽,以便施工过程中临时排水。 2.2减振器:对索体的横向振动起减振作用,从而提高索的整体寿命。本桥拟采用可调式减振器,以充分发挥减振器的减振作用。 3、自由段 主要由带HDPE护套的无粘结镀锌钢绞线、索箍、HDPE外套管、梁端防水罩、塔端连接装置等构成。 3.1无粘结镀锌钢绞线:为拉索的受力单元。 3.2索箍:因受张力大而采用钢质索箍,它是在紧索完成后安装的。主要作用是将索体形成一个规则的几何整体形状。 3.3 HDPE外套管:主要对钢绞线拉索起整体防护作用,本工程采用规格分别为ф260mm,HDPE管的连接方式采用专用HDPE焊机进行对焊。 A.梁端防水罩:主要起支承HDPE外套管和防止雨水由梁端预埋管进入拉索锚具的防 护作用。 B.塔端连接装置:由于HDPE外套管的热胀冷缩特性,其主要为塔端HDPE自由端热胀冷缩过程中提供空间和起密封防护作用。 4、抗滑锚固段 主要由锚固筒、减振器、索箍组成。 4.1锚固筒:锚固筒安装在塔外预埋的索鞍(分丝管)钢垫板上,主要对减振器起支承作用。 4.2减振器:对索体的横向振动起减振作用,从而提高索的整体寿命。 4.3索箍:因受张力大而采用钢质索箍,它是在紧索完成后安装的。主要作用是将索体形成一个规则的几何整体形状。

斜拉桥施工方案新

石家庄市仓安路斜拉桥施工组织设计 1、工程概况 1.1 斜拉桥概况 石家庄市仓安路斜拉桥位于石家庄市内,跨越京广电化铁路和铁路编组场。该桥主桥跨度55+125+55 m,为双塔双索面PC斜拉桥式,采用塔墩固结、主梁连续全飘浮体系。主梁采用双主肋断面,梁高1.7m,肋宽2m,桥面宽28.9m,梁上索距6.3m,全桥斜拉索4×9对,共72根。 见图T1-1仓安路跨线桥总体布置图、图T1-2斜拉桥布置图 斜拉桥主塔为“H”型,塔高55m,采用Φ1500钻孔桩基础,每个塔柱下部13根桩,桩长62m;主塔承台尺寸为1050cm×1375cm×450 cm;塔柱为5200×300cm 箱形断面,壁厚顺桥向90cm,横桥向60cm。主塔下横梁采用预应力钢筋混凝土,上横梁为钢管桁架。边墩立柱为200×200cm钢筋混凝土结构,下为Φ1200钻孔灌注桩,桩长为56m。 1.2主要工程数量 主要工程数量表表1-1

1.3工程特点 1.3.1地下管线繁多。斜拉桥主塔及边墩下分布自来水管道、雨水管道、电信电缆等各种管道,施工期间必须对地下管线进行勘探、搬迁或保护,增大了工作量。 1.3.2施工难度大。斜拉桥主跨跨越电气化京广铁路和铁路编组场,且主塔的位置靠近既有铁路的地道桥,为保证铁路正常的运营,需对铁路地道桥基础进行加固处理,施工难度很大。 1.3.3高空作业多,防电要求高。 1.3.4地面交通繁忙,施工干扰大。仓安路交通较为繁忙,来往车辆川流不息,施工期间必须精心组织,合理布置,并对交通进行合理疏导。 1.4施工方案的制定与审核 斜拉桥设计单位:上海市政工程设计研究院 施工方案制定单位:湖南路桥建设集团公司-中铁十七局集团有限公司联营体方案审核专家组:上海同济大学夏建国、洪国智(教授、斜拉桥专家)、石家 庄铁道学院王道斌、吴力宁(教授、斜拉桥专家)、石家庄 市项目办技术顾问张长生、刘容生(原市政设计研究院总工) 2、斜拉桥施工方案 斜拉桥桩基施工采用循环旋转钻孔,泥浆护壁,导管法灌注水下混凝土;主塔及边墩立柱采用翻模技术施工;下横梁采用军用梁及军用墩搭设支架现浇混凝土;上横梁则在工厂分节预制,运至工地拼装成整体,用塔吊提升至安装位置后,与塔柱上的予埋管件焊接;主梁的两边墩处的6.65m段和边跨在支架上浇筑;主梁0号段在托架上浇筑;1-7号(主跨)段采用短平台、复合型牵索挂蓝悬臂浇筑法施工,每段浇筑6.3m,待7号段和7′号段浇筑完成后,先在支架上进行边跨段的合龙,再悬浇8、9号段,最后利用挂蓝完成主跨合拢段的浇筑;斜拉索由塔吊、千斤顶等进行安装。

大跨度混凝土斜拉桥静风稳定性分析

大跨度混凝土斜拉桥施工阶段静风稳定性分析 魏艳超1 李松延 2 1. 上海建科工程咨询有限公司,上海,200032 2. 上海建科工程咨询有限公司,上海,200032 摘 要:大跨度斜拉桥结构整体刚度较小,对风荷载作用十分敏感。当前斜拉桥的施工一般采用悬臂施工法,在全桥合拢时会发生体系转换。斜拉桥主梁未合拢前,整个结构处于悬臂状态,很容易在风荷载的作用下发生失稳破坏。使用大型有限元软件MIDAS/Civil ,对重庆轨道交通六号线蔡家大桥进行施工阶段的静风稳定性分析,结合风洞试验相关数据,计算桥梁的静风临界失稳风速,并总结结构刚度随主梁长度的变化规律,进而评估该桥的抗风性能。 关键词: 混凝土;斜拉桥;施工阶段;静风稳定性 1 引 言 进入新世纪之后,我国的桥梁建设突飞猛进。斜拉桥的发展更是一日千里,其跨径已经跨越了千米大关,应用越来越广泛。 斜拉桥是直接将主梁用多根斜拉锁锚固在桥塔上的一种桥梁结构体系,其结构刚度比其他桥型要小得多,属于柔性结构,在荷载作用下呈现出较为明显的几何非线性特征。在风荷载的作用下极易发生失稳。在斜拉桥的施工过程中,由于采用悬臂施工法造成全桥合拢时会发生体系转换,故对斜拉桥施工过程中的静风稳定性也应给与重视。本文以重庆轨道交通六号线蔡家大桥的施工为例,分析斜拉桥各关键施工阶段结构的静风稳定性。 2 三维非线性分析理论 在我国现行的《公路桥梁抗风设计规范》中规定:斜拉桥的主跨大于400米时必须要进行静风稳定性验算。在对斜拉桥进行静风稳定性分析时,现今最常用的理论是三维非线性分析理论。 为了对桥梁结构进行三维非线性分析,需要先将作用在桥面主梁上的空气静力做一步简化,一般是将其分解。静力三分力是对分解后的空气静力的称呼,具体即横向风荷载H P 、竖向风荷载V P 和扭转矩M ,如图1所示: α Pv M Ph 图1 静力三分力 具体表达式为如下: ()2H 0.5d H P V C H ρα= ()2 V V 0.5d P V C B ρα= (1)

斜拉桥的稳定性分析-pc梁

斜拉桥的稳定性分析 周超舟1,蔡登山2,吕小武3,马 森4 (1.中铁大桥局股份公司施工设计事业部,湖北武汉430050; 2.中铁大桥局集团桥科院有限公司,湖北武汉430034; 3.河南省交通厅工程处,河南郑州450052; 4.辽宁省交通勘测设计院,辽宁沈阳110000) 摘 要:利用有限元方法,将斜拉桥的主梁和桥塔离散成三维板壳单元,用悬链线索单元来考虑斜拉索的非线性影响,对大跨度斜拉桥的稳定性进行了分析,所建立的有限元分析方法,在大跨度斜拉桥的稳定性分析中具有一定的实用价值。 关键词:斜拉桥;有限元法;稳定性分析中图分类号:U 448.27;T U 311.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7767(2006)04-0044-03 收稿日期:2006-04-19 作者简介:周超舟(1971-),男,高级工程师,1994毕业于西南交通大学,工学学士。 1 前 言 斜拉桥的斜拉索承受轴向拉力,其水平分力对主梁产生巨大的轴向压力,而竖直分力则对桥塔产生轴向压力,且随着跨度的加大,主梁和桥塔的轴向压力也增大。所以,大跨度斜拉桥的稳定性分析是一个十分重要的问题。国内外虽然有许多学者对斜拉桥的稳定性进行过分析[1,2] ,但大都是针对钢斜拉桥的,且多用等效弹性模量来考虑斜拉索的非线性影响,这使得计算结果的误差较大,不便于推广应用。 在PC 斜拉桥中,结构自重在总荷载中所占的比例很大,为了减轻自重,可采取两种方法:①使用轻质混凝土;②减小主梁的横截面。结合目前的材料水平、经济状况和施工条件等因素,以第②种方法用得较多。但这样就更加突出了PC 斜拉桥的稳定性问题。 大跨度PC 斜拉桥一般都采用悬臂施工的方法来建造[3],凭直观分析可知,斜拉桥在施工时的最大悬臂状态,即中跨未合龙之前,是一个较危险的状态,此时结构的整体刚度还不能实现,而在较大的施工荷载的作用下,主梁极易发生失稳破坏。近年来,国内几座斜拉桥在施工时出现的事故也证实了这一结论。1986年10月,四川达县洲河斜拉桥在施工时坍塌,有专家指出是由于主梁失稳造成的;1998年9月,浙江宁波招宝山大桥在施工时,发生主梁断裂事故,其中一个主要原因就是:薄壁箱式主梁的底板过薄,在施工荷载的作用下,主梁被压溃。所以,为了保证施工安全,必须对大跨度PC 斜拉桥进行施工状态的稳定性分析。 2 PC 斜拉桥稳定性分析的有限元法 用有限元法对PC 斜拉桥进行分析时,为了更好地反映出主梁的剪力滞、扭转等效应,将主梁离散为三维板壳单元;桥塔一般为矩形箱式柱,也可离散为三维板壳单元;斜拉索则用悬链线索单元来分析。2.1 板壳单元 如图1所示为8节点三维板壳单元(即三维Serendipity 单元),其位移形函数为[4]: 图1 三维板壳单元 N i = 1 8 (1+F 0)(1+G 0)(1+N 0)(1)式中,F 0=F i F ,G 0=G i G ,N 0=N i N ,i =1,2,,,8。 根据板壳理论的基本假设:变形前中面的法线,在变形后仍保持为直线。因此,板壳单元内任一点的位移可由中面对应点沿总体坐标x 、y 、z 方向的3个位移分量u m 、v m 、w m ,以及节点i 处上、下表面的向量V 3i 绕与它相垂直的两个正交向量的转角B 1i 和B 2i 表示: u v w =E 8i=1N i u m v m w m +E 8 i=1N i F t i 2[v -1i -v -2i ] B 1i B 2i (2) 44 世界桥梁 2006年第4期

曲线桥抗倾覆稳定性及墩柱承载能力分析

曲线桥抗倾覆稳定性及墩柱承载能力分析 发表时间:2018-10-16T17:02:24.120Z 来源:《防护工程》2018年第11期作者:耿飞[导读] 并在钢盖梁的两侧各增加1个支座加固方案下的支座脱空情况、抗倾覆稳定性、墩柱承载能力进行了验算分析。验算结果表明其抗倾覆稳定性能满足要求,但墩柱承载能力不能满足要求,需进行加固处理。耿飞 河南省交通科学技术研究院有限公司河南郑州 450006 摘要:以某曲线独柱墩连续梁桥为例,采用公路-Ⅰ级中的标准车辆密布荷载作用的方式,根据独柱墩桥横向失稳的判别准则和计算方法,对独柱墩上增设钢盖梁,并在钢盖梁的两侧各增加1个支座加固方案下的支座脱空情况、抗倾覆稳定性、墩柱承载能力进行了验算分析。验算结果表明其抗倾覆稳定性能满足要求,但墩柱承载能力不能满足要求,需进行加固处理。关键词:曲线桥、支座脱空、抗倾覆、承载能力 1、引言 曲线独柱墩连续箱梁桥以其造型美观、结构轻巧、适应强性等独特优势在高速公路互通立交匝道桥中广泛应用,近年来,由于交通量的增大、车辆超载、桥梁劣化等不利因素,因超重车辆偏载导致的独柱墩桥梁倾覆倒塌事故时有发生,造成人员伤亡和重大财产损失。对在役曲线独柱墩连续箱梁桥进行横向倾覆稳定性验算及改造加固的任务迫在眉睫。本文以某曲线独柱墩连续箱梁为例,对其在独柱墩上增设钢盖梁,并在钢盖梁的两侧各增加1个支座的加固方案,通过建立空间有限元模型计算分析了支座脱空、主梁倾覆稳定性、墩柱正截面承载能力情况,为该桥梁加固方案实施的可行性及注意事项提供了参考依据。 2、计算分析内容 2.1 支座计算 支座脱空可认为是横向倾覆过程的开始,剩余未脱空支座位于一条直线时则可以认为是横向失稳的临界状态,在支座脱空计算中考虑《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)公路-Ⅰ级中的标准车辆密布荷载(含冲击力)标准值和成桥内力(自重、二期恒载、预应力、收缩徐变)标准值作用下支座反力是否为负(拉力)。在作用标准值组合(汽车荷载考虑冲击作用)下,单向受压支座不应处于脱空状态。 2.2 主梁抗倾覆验算 根据查阅的相关资料和《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》(征求意见稿),独柱墩桥梁抗倾覆验算的汽车荷载按照现行规范公路-Ⅰ级中的标准车辆荷载并采用密布形式验算,安全系数不小于3。抗倾覆轴选取原则为抗倾覆轴外侧无支座。对于曲线桥倾覆轴线确定方法为,当跨中桥墩全部支座位于桥台外侧支座连线内侧时,倾覆轴线为桥台外侧支座连线,当跨中桥墩全部支座位于桥台外侧支座连线外侧时,倾覆轴线取为跨中支座连线或一桥台外侧支座和跨中桥墩连线。根据定义,可得出如下抗倾覆表达式:

独塔单索面斜拉桥主塔稳定性分析

独塔单索面斜拉桥主塔稳定简化分析 郭卓明 李国平 袁万城 上海城建设设计院 同 济 大 学 摘要:由于悬吊桥梁采用索塔支撑,其主塔往往须承受强大的轴向压力,因此其稳定是一个比较突出的问题。尤其独塔单索面斜拉桥在空间受力和稳定性方面都相对比较薄弱,对其进行稳定性分析更显必要。本文在对其主塔受力的适当简化之后,分别对其弹性及弹塑性稳定进行了简化分析,在传统的弹塑性稳定内力分析的基础上提出了一种独塔单索面斜拉桥主塔弹塑性稳定分析的简化方法。并以两座独塔单索面斜拉桥为背景做了算例,分析结果表明本文采用的简化分析方法是可行的。 关键词:独塔单索面 斜拉桥 主塔稳定 简化分析 一、引言 国民经济的飞速发展和国家对基础设施投入的进一步加强为我国大跨桥梁的发展提供了一个良好的条件,近十几年来,斜拉桥在我国迅速发展。由于单索面斜拉桥在美学上的优势,目前采用这种形式的斜拉桥也越来越多。由于悬吊桥梁的主塔均需承受巨大的轴向压力,而且随着桥梁跨度的增大,主塔也越来越高,结构越来越柔,其稳定问题成为一个非常突出的问题。尤其是其侧向稳定在设计时更需特别注意。 结构的稳定是一个较为经典的问题。从1744年欧拉的弹性压杆屈曲理论,到1889年恩格赛的弹塑性稳定理论,到Prandtl, L.和Michell, J. H. 的侧倾稳定理论,再到李国豪教授、项海帆教授等对桁梁桥、拱桥稳定的研究[1]以及近来国内外许多学者对各种具体结构稳定的研究,稳定问题在理论上已经比较成熟。在斜拉桥的稳定方面,1976年Man-chang Tang 提出了弹性地基梁的屈曲临界荷载估算法,葛耀君[5]用能量法分析了斜拉桥的面内稳定,此外樊勇坚、李国豪以及钱莲萍等都提出过各种实用计算方法,但都是仅限于弹性稳定的简化分析,且基本集中于主梁的稳定。对于弹塑性稳定,最近谭也平、景庆新[2]等都用有限元的方法进行了分析。稳定问题在计算方法上经历了经典的平衡微分方程方法、能量法等简化方法和有限元的数值计算方法这三个阶段,目前众多的研究尤其是对弹塑性稳定的研究大都集中在有限元分析上。然而在精确的有限元分析的同时,采用直观明了、概念清晰的力学简化分析,无论在对有限元分析结果的检验还是在初步设计时进行简单的估算都十分必要。本文在对独塔单索面斜拉桥主塔的受力特性进行适当简化之后,对独塔单索面斜拉桥主塔的弹性及弹塑性稳定问题分别进行了简化分析。 二、弹性稳定简化分析 考虑最一般的情况,主塔失稳方向和拉索平面成夹角β,如图(1)所示。失稳线形假定为()()v z V f z H ?=,分解到斜拉索平面内和平面外分别为: 平面内:()()()x z v z V f z H =?=?cos cos ββ 平面外:()()()y z v z V f z H =?=?sin sin ββ 主塔产生变形以后,外力功主要有拉索做功、主塔本身轴压做功和风荷载做功,其中拉索做功需考虑其在平面内的弹性支撑和平面外的非保向力作用,则由能量法可方便的导出主塔势能的总表达式:

曲线桥稳定性设计分析与研究

2019年 第3期(总第301期) 黑龙江交通科技 HEILONGJIANGJIAOTONGKEJI No.3,2019 (SumNo.301) 曲线桥稳定性设计分析与研究 李仲阳,桂 睿 (中国公路工程咨询集团有限公司,北京 100078) 摘 要:在新版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)颁布之际,结合实际工程实例,分析曲线上的现浇箱梁在设置墩间单支座时支座脱空情况,并进一步探讨曲线现浇箱梁支座预偏心对桥梁支座脱空问题的影响,为曲线桥梁稳定性设计提供参考。 关键词:高速公路;现浇箱梁;曲线半径;支座预偏心 中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号:1008-3383(2019)03-0090-02 Analysisandresearchonstabilitydesignofcurvedbridge LIZhong-Yang,GUIRui (ChinaHighwayEngineeringCo.,Ltd.,Beijing100078,China) Abstract:《SpecificationsforDesignofHighwayReinforcedConcreteandPrestressedConcreteBridgesandCulverts》(JTG3362-2018)hasbeenpromulgated.Combinedwithpracticalengineeringexample,analysisthebearingemptyofcast-in-situboxgirderonthecurvewhenasinglebearinginthepiersareinstalled,andfurtherexploretheinfluenceofbearingeccentricityofcast-in-situboxgirderonthecurve.Providereferencefordesignofcurvebridgestability. Keywords:expressway;cast-in-situboxgirder;radiusofcurve;pre-eccentricityofbearing 收稿日期:2018-12-05 1 概 述 高速公路互通匝道的曲线半径经常会出现远 远小于主线平曲线半径的情况,匝道上设置的桥梁在曲线半径较小的时,往往采用普通现浇钢筋混凝土上部结构作为实施方案。普通现浇钢筋混凝土箱梁不需要张拉预应力,施工快速,结构安全性好。在新的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018)》颁布之后,对曲线桥的结构安全问题提出了新的要求。结合工程实例,分析小半径曲线桥支座预偏心对结构支反力的影响。2 工程实例 2.1 工程背景 湟源至西海高速公路工程为西宁至青海湖的重要通道,项目位于西宁市以西。根据国家公路网 规划( 2013年~2030年),该项目属于国家高速公路的展望线,也是青海省高速公路网(调整)规划(2009年~2030年)中的重要规划道路,路线编号S2011。根据规划,本项目路线起于湟源县,止于西海镇,是连接武威—茫崖高速公路和京藏高速公路 的连络线,规划里程5 0km。湟源南互通枢纽位于高速公路的起点,与扎麻隆至倒淌河高速公路相接,湟源南互通枢纽C匝道桥上部结构采用现浇钢筋混凝土箱梁。桥跨范围内,曲线半径由60m经缓和曲线过渡到40m,全桥长222m。全桥共分4联,联长均为54m,第一联、第二联曲线半径为60m,第三联、第四联经缓和曲线与主线相接。桥 梁全宽为9 .25m,主梁梁高1.4m,采用10cm沥青混凝土桥面铺装和8cmC40现浇混凝土调平层。标准横断面为单箱单室,顶板厚28cm,底板厚25cm,腹板厚45cm。受地形条件加下部车道影响,本桥分联墩台处支座采用双支座,支座间距4m,联间桥墩采用单支座。车道设计标准为双向两车道,设计荷载等级为公路-I级。2.2 计算模型 以第一联为例进行计算分析。采用有限元程序M idas建立桥梁有限元模型,曲线现浇箱梁模型沿路线前进方向1m左右一个单元,支座方向均沿路线曲线的切线方向。3 结构计算分析 · 09·

斜拉桥施工技术介绍PPT

斜拉桥施工技术 概述 中交第一公路工程局有限公司

1概述 2施工技术准备 2.1施工组织设计 2.2控制网、放样 3深水(沟)基础施工 4索塔施工 4.1索塔类型 4.2钢索塔施工 4.3混凝土索塔 4.4索塔的特殊施工方法 4.5混凝土 4.6施工预埋件设计 4.7其他关键技术 5主梁施工 5.1主梁类型

5.2预应力混凝土梁现浇施工 5.3预应力混凝土梁拼装施工 5.4钢箱梁施工 5.5钢桁梁施工 5.6钢-混凝土组合梁施工 5.7混合梁 5.8特殊施工方法 6斜拉索施工 6.1平行钢丝索施工 6.2钢铰线斜拉索施工 6.3临时减震 7施工监测与施工控制 8矮塔斜拉桥 9参考文献

1概述 斜拉桥是设计与施工必须高度藕合的结构,其施工方法及流程不但影响施工时的结构应力,而且将影响结构成桥时的应力状态 斜拉索的防火、保护预案,施工期减振措施 阵风、台风期影响主梁安全的预案 完善、连接良好的防雷系统 起重技术、专用设备的准备时间 专业队伍的选择(方式) 设计小组或者专业人员2~3名,软件 总工(技术人员)创造变更,与总经一起及时索赔

2施工技术准备2.1施工组织设计 1.要避免台风期进行大悬臂施工作业 措施:抗风立柱,既抗拉又抗压,装拆快速、简易

2.纳入技术准备、主要设备准备的网络计划 3.监控:监控、设计、施工、监理等进行深入、多次交流,在主梁开始安装前就确定了 详细的工况流程、荷载,施工中不仅不得变动,而且要想方设法达到相关要求。导致主梁标高、索力发生偏差的因素,按影响程度排列如下:①施工流程变动较大;②不平衡施工荷载;③斜拉索本身的匀质性、索力的精确性;④构件自重波动; 4.整体布置:平面上的文明施工,立体交叉带来的安全隐患

独柱支撑曲线连续梁桥稳定性分析

独柱支撑曲线连续梁桥稳定性分析 独柱支撑曲线连续梁桥稳定性分析 [摘要] 文章通过对崇左市某互通立交工程独柱墩曲线连续梁桥进行有限元建模及计算,分析曲线半径、桥长、边界墩支座间距、独柱墩支座预偏心等因素对独柱墩曲线连续梁桥稳定性的影响;指出只调整梁的扭矩而忽略梁的扭转变形是不全面的。通过调整墩顶处支座的位置保证梁在结构自重以及预应力荷载作用下的扭转变形达到最小,同时梁端的支座处不产生脱空现象,这样才会使整个梁体结构处于平衡;并分析构造要求及施工方法对独柱墩曲线梁桥稳定性的影响。对同类工程设计及施工有一定指导作用。 [关键词] 曲线连续梁桥;独柱支承;偏心距 [作者简介] 张艳东,中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司桥隧所助理工程师,研究生,广西南宁,530003;李凤芹,中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司,广西南宁,530003 [中图分类号] U448 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2012)10-0071-0003 曲线梁桥目前已广泛应用于现代桥梁工程,在城市立交工程的匝道设计中更为普遍。匝道桥的宽度较窄,一般多为两车道,宽度在9~11m;为了实现道路的转向功能,匝道桥多为小半径的曲线梁桥,平曲线最小半径可在30m;匝道桥多设有较大纵坡;匝道桥长度较大,以跨越下面的非机动车道或主干道。由于曲线梁桥相对于普通直线梁桥的特殊性,产生了一系列新的问题,如独柱支座预偏心距的设置,梁体的预应力损失、梁体腹板开裂、整体扭转、变形等[1],没有很好地解决。规范中对曲线梁桥的设计规定也较少。相关研究的不足,导致独柱墩曲线梁桥较普通直线梁桥发生的病害、事故更多。查阅已建成的独柱墩曲线桥梁的检查资料可知,大部分梁体都存在着不同程度的病害,如梁端支座脱空、产生位移、梁体开裂等现象,甚至导致严重的交通事故,造成巨大的生命财产损失。 一、有限元模型

斜拉桥的发展现状及常见问题浅析

斜拉桥的发展现状及常见问题浅析徐灯飞夏德俊(西南交通大学土木工程学院四川成都611756) 庄晴(内江师范学院四川内江641112) 摘要:本文主要论述了斜拉桥在近些年发展建设中取得的成就,分析了斜拉桥在结构、布置、选材和审美方面,以及简单介绍了斜拉桥在结构设计和施工建设方面遇到的难题及采取的必要措施。斜拉桥因为结构和审美上优势,以及大量的建设尝试和研究,斜拉桥以后势必还会有更大的发展。 关键词:斜拉桥;布置形式;桥梁结构体系;斜拉桥审美 一.我国斜拉桥建设取得的成就 自1979年建成的第一座斜拉桥——主跨只有76米云阳桥以来,经过30多年的飞速发展,现今我国斜拉桥无论是在规模和跨度方面,还是在结构设计和施工技术都取得了巨大的成就。目前我国已经是世界上斜拉桥数量最多、跨度最大的国家。2008年建成的苏通大桥全长1088米,成为世界上最长的斜拉桥,这也是我国历史上工程规模最大、建设条件极为复杂的特大型桥梁工程。目前我国已经建成的世界级的大跨度斜拉桥还有:2005年建成的南京长江三桥,是国内第一座钢塔斜拉桥,也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥;2009年香港建成的双塔斜拉桥昂船洲大桥,主跨长1018米,为世界第二长;2010年建成的鄂东长江大桥,主桥主跨为926米,位居混合梁斜拉桥世界第二位等等...... 我国斜拉桥的设计与施工技术也已经跨入世界的先进行列,并取得了显著的成绩:(1)斜拉索制造工艺实现了专业化和工厂化及防护技术不断完善;(2)斜拉桥的施工技术逐步完善;(3)用计算机进行结构计算和施工过程控制等。目前我国的斜拉桥正在向新型结构、大跨度、轻质和美观等方向发展,以更好的适应交通、经济、环境和安全的要求。 二.斜拉桥整体结构特点 斜拉桥又称为斜张桥,是用许多拉索将主梁直接拉在桥塔上的一种组合受力体系的桥梁,其主体结构由斜拉索、索塔、主梁组成。在斜拉桥结构体系中,索塔主要是承压,斜拉索受拉,梁体主要承受弯矩,外荷载主要由主梁和斜拉索承受,并由斜拉索将受力传递给索塔。主梁由一根根拉索拉起,等于在梁内设置了许多支撑点,可以将其看作由拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁,这种结构能够非常有效的减小梁体内弯矩,从而降低主梁的高度,减轻结构重量,节省建筑材料,有利于斜拉桥向大跨度方向发展。斜拉桥相对悬索桥有较大的刚度,在抵抗风载、地震、竖向活载的作用方面有优势。三.斜拉桥的布置: 1.斜拉桥整体布置: 常见的布置形式有:独塔双跨式、双塔三跨式和多塔多跨式。(1)相对于双塔三跨式,独塔双跨式斜拉桥主跨径较小,而且常采用双跨不等的非对称形式,使结构整体受轴向力为主,以充分发挥材料的优势,这种布置形式在跨越中小河流和城市通道中较常用;(2)斜拉桥布置成双塔三跨式时,具有较大的主跨径,并便于通航、简化计算、方便施工,因此在大跨度桥中最为常见,适用于跨越海峡和宽度较大的河流、峡谷等。双塔三跨桥一般布置成对称结构,而且要调整好边跨和主跨的比例,这对于审美和控制整体刚度及拉索应力有很大非常有利;(3)多塔多跨式斜拉桥现在已经很少采用,因为这种形式的桥中间塔顶处没有端锚索来有效的限制其变位,采用多塔多跨式会使结构的柔性增大,对抗风不利。 2.索塔

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