无应力状态施工控制法在松花江斜拉桥的应用

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无应力状态法

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资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载无应力状态法地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容无应力状态法摘要:本文介绍了大跨度桥梁施工控制一种结构计算方法,即无应力状态法。

通过建立分阶段施工结构的力学平衡方程, 从理论上阐明桥梁构件单元的无应力状态量是影响分阶段施工结构内力和位移的本质因素, 并得出无应力状态控制法原理: 在结构外荷载、结构体系、支承边界条件、单元无应力长度、无应力曲率一定的情况下, 其对应的结构内力和位移是惟一的, 与结构的形成过程无关。

安装计算时通过无应力状态量直接解算施工中间状态的内力和位移, 在分阶段施工桥梁施工过程中实现了多工序并行作业和温度、临时荷载影响的自动过滤。

关键词:分阶段施工桥梁;无应力长度;无应力曲率;施工控制;原理;应用Unstressed state methodAbstract:This paper introduces a method of structure calculation in the construction control about large span bridge, which is unstressed state method. By establishing the mechanical equilibrium equations for the structure, it is theoretically explained that the unstressed state amount o f the element of the structure is the essential factor that has influence on the internal force and displacement of the structure constructed in stages and the principle of the unstressed state control is obtained, that is, under the certain conditions of the external load, structural system, supporting boundary condition, element unstressed length and unstressed curvature, the structural internal force and displacement corresponding to the conditions is sole and has no relationship with the formation process of the structure .At the time of calculationfor erection, the internal force and displacement in the interim state of construction are directly calculated by means of the unstressed state amount and the parallel operation of multiple working procedures and the automatic filtration of influences fromtemperatures and temporary load can be therefore well realized in the construction process of the bridges constructed in stages.Keyword:bridge constructed in stages; unstressed length; unstressed curvature; construction control; principle; application1 前言无应力状态控制法是中铁大桥局总工程师秦顺全提出的一种解决桥梁分阶段施工的理论控制方法。

探究大跨度钢箱梁斜拉桥的施工控制

探究大跨度钢箱梁斜拉桥的施工控制

2017年26期科技创新与应用Technology Innovation and Application工艺创新探究大跨度钢箱梁斜拉桥的施工控制王金梁(中交路桥华南工程有限公司,广东中山528400)摘要:为了保证跨海大桥主桥桥体,建设成型之后的内力和线型之间的拉力,满足设计的要求,采用无应力的状态为理论基础的施工控制方法。

对于结构非线性和参数评估识别以及平差分析的结果进行测算,根据跨海大桥的桥梁结构特点,在施工的过程中应该控制好大桥结构的无应力夹角,并确定大跨度钢箱的斜梁现场安装设计要求。

关键词:大跨度;钢箱梁;斜拉桥;施工控制中图分类号:U445 文献标志码:A文章编号:2095-2945(2017)26-0051-02采用单侧推的方式,配合跨海大桥的合龙方案,根据跨海 大桥的实际结构特点和建设施工过程中的温度变化,有效的 控制大桥合龙过程中的风险,通过全面的合格的施工工艺控 制,才能够实现跨海大桥高精度的顺利合龙操作。

因此,探究 大跨度钢箱梁斜拉桥的施工控制是为了能够满足桥梁线形及 内应力幅度,作为施工设计要求的基础和保障,跨海大桥不仅 需要外形美观,具有良好的经济性,而且更重要的是必须非常 坚固。

1跨海大桥的设计特点跨海大桥一般采用的是斜拉桥的设计,斜拉桥本身外形 非常美观,而且具有良好的经济性,优于其合理的设计结构,因此,在大跨径桥梁过程中具备非常好的竞争优势,因此很多 跨海大桥都采用的是这种斜拉桥的设计。

跨度大于500米的 斜拉桥的桥梁一般来说都会采用钢箱梁的形式来进行设计,这种设计形式由于施工工艺相对工序较多,工艺比较繁琐复 杂,在建设期间可能会面临一定的风险。

但是由于其成功合龙之后斜拉索较长,主梁刚度较小,整体构造美观大方,而且结实耐用,合龙成功之后的跨海大桥使用寿命非常长,因此,受到了国内外很多跨海大桥设计单位的青睐。

2大跨度钢箱梁斜拉桥线性控制特点2.1非线性效应非常明显大跨度钢箱梁拉桥的非线性效应是比较明显的,这是由于其施工控制和常规的混凝土斜拉桥的施工控制工艺是完全不同的,在这种控 制的过程中,由于非线性效应的明显性特质,使得大跨度钢箱 梁斜拉桥的跨度较大,因此在斜拉索很长,主梁刚度非常小的 情况下,主梁和桥塔之间的位移量必然是非常庞大的数字。

浅谈分阶段施工桥梁的无应力状态控制法

浅谈分阶段施工桥梁的无应力状态控制法


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种 方式 进行 应 用 的时候 应 当 对其 有一 个较 好 的 掌控 , 从 而 能够将 这种 经验 实现 到桥 梁 的实 际建 设 中去 。 同时 , 在桥
梁 施 工 的过 程 中 , 还 应 当对桥 梁 上 设 置相 应 的温 度 、 索力 测 量点 。 而在 监控 的特 殊 时段 中 , 则 应 当选 择 气 温较 为稳 定 的时 间 对桥 梁 的 温度 、 索力 等 因素 进行 测 试 , 而 当桥 梁 图 1 分 阶段 施 工 的 斜 拉 桥 我们 将 分阶 段施 工 桥 梁 最 终 的 状 态节 点 位 移 分 别 为 中存在 临 时荷 载 则应 当也 对其位 置 以及 大小 进行 记录 。由 u i 、 V . 以及 e. , 其中 , i 的值 为 1 , 2 , 3, …, n 。 那 么其 最 终 状 于 在 测 试 的过 程 中 , 桥 梁 索力 、 应力 等都 具 有 与其 对 应 的 态结 构 的总势 能 即为每 一个 单元 变形 势 能之和 。 临时荷 载 以及 温度 , 所 以在 计 算 的过程 中很容 易将 其 实 测 而在 桥 梁建 设 的过程 中 , 一定 要 对其 荷 载给 到 足够 的 值 改变 成在标 准 荷载 条件 以及 温度 之下 的数 值。而 当这 些 重视 。在 很 多 已经建 成 的桥 梁 中 , 都 是 因 为对荷 载 问题没 经过 处 理过 后 的数 值 同桥 梁施 工过 程 中 的状态 值相 比后 , 有进 行充 分 的考 虑 , 从 而导 致桥 梁 的整体 质 量 不合格 。在 就 可 以对桥 梁 目前 的状 态 进行 判定 , 并 以此 为依据 开展 下 分 阶段施 工桥 梁 的 无应力 状 态控 制 法 中 , 桥 梁荷 载 的位 置 步 的操作 。

无应力状态法在斜拉桥主塔施工计算中的应用

无应力状态法在斜拉桥主塔施工计算中的应用

无应力状态法在斜拉桥主塔施工计算中的应用汪金辉【摘要】Based on the fundamental principle of unstressed state control method,mechanical equilibri-um equations of diagonal structure construction in stages is established and the unstressed state a-mount of structural elements is derived.Then,the conclusion can be derived that the internal force and geometric shape of the final structure of the bridge are independent of the construction process,if the load,the structure system,the boundary conditions and the unstressed state amount of structural elements are certain.The unstressed state control method can be applied for process control of leaning tower construction,providing technical support for constructing the high leaning tower successfully.%根据无应力状态法基本理论,建立斜压结构的分阶段施工力学平衡方程,导出分阶段施工构件单元的无应力状态量。

得出当结构外荷载、结构体系、边界条件、单元无应力量一定的情况下,其对应的结构内力和位移是惟一的,与结构的形成过程无关。

无应力状态控制法综述

无应力状态控制法综述

文章编号:1003-4722(2010)01-0071-04无应力状态控制法综述黄晓航1,高宗余2(1.中铁大桥局集团有限公司,湖北武汉430050; 2.中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北武汉430050)摘 要:无应力状态控制法是解决桥梁结构分阶段施工的理论方法。

通过建立分阶段施工结构的力学平衡方程,从理论上阐明桥梁构件单元的无应力状态量是影响分阶段施工结构内力和位移的本质因素,并得出无应力状态控制法原理:在结构外荷载、结构体系、支承边界条件、单元无应力长度、无应力曲率一定的情况下,其对应的结构内力和位移是惟一的,与结构的形成过程无关。

采用无应力状态控制法,在斜拉桥安装计算时可由成桥最终状态直接解算施工中间状态;可分析杆件工厂制造长度偏差对桥梁结构内力和线形的影响;可实现调索与其他工序并行作业等运用传统方法解决较困难或无法解决的工程问题。

关键词:桥梁工程;分阶段施工;无应力状态量;安装计算;施工监控;原理;应用中图分类号:TU311.4文献标志码:AA Summarized Account of Unstressed State Control MethodH U ANG Xiao hang1,GAOZong y u2(1.China Zhongt ie M ajo r Bridge Engineer ing G roup Co.,L td.,W uhan430050,China; 2.ChinaZho ng tie M ajor Br idg e Reconnaissance&Desig n Institute Co.,L td.,W uhan430050,China)Abstract:T he unstressed state co ntro l method is a theoretic m ethod for bridg e structur e con structio n in stages.By establishing the m echanical equilibrium equations for the structure,it is theoretically ex plained that the unstressed state am ount o f the element o f the str ucture is the es sential factor that has influence on the internal force and displacem ent of the structur e constructed in stages and the principle of the unstr essed state control is obtained,that is,under the certain conditions of the ex ternal load,structural system,supporting boundary co ndition,element un stressed leng th and unstressed cur vature,the structur al internal force and displacement co rre spo nding to the conditio ns is sole and has no relatio nship w ith the fo rmation pro cess of the str uc ture.T hrough utilization of the unstressed state contr ol m ethod in the calculatio n fo r erection ofa cable stayed br idge,the construction interm ediate state can be directly solved from the finalcom pletion state,the influences of the shop manufactur ing length to ler ance of structural members on the internal fo rce and geometric shape o f the structure can be analyzed and the parallel o pera tion o f cable adjustment and other w or king procedures that is difficult for the conv entional con structio n methods to be carried out or that can not be car ried out by the m ethods can be realized.Key words:bridg e engineering;co nstructio n in stages;unstr essed state amount;calculation for erection;construction mo nitoring and co ntro l;principle;applicatio n收稿日期:2009-11-13作者简介:黄晓航(1970-),男,高级工程师,1992年毕业于上海交通大学工程力学专业,工学学士(h uangx h@)。

斜拉桥施工阶段二次调索计算方法

斜拉桥施工阶段二次调索计算方法

斜拉桥施工阶段二次调索计算方法摘要:斜拉桥在施工过程中,结构的内力和线形都在不断地变化。

施工过程中一昧追求一次张拉到位,尽管能实现设计要求的理想成桥状态,但施工过程中安全储备小,一旦出现一定的施工误差或施工质量缺陷,结构将处于极其危险的状态,甚至导致灾难性的事故。

在斜拉桥合龙之后进行二次调索能有效的避免这种情况。

而二次调索控制目标不同,由此提出二次调索施调索力、顺序的计算问题。

本文结合工程实例,以设计成桥索力作为控制目标,采用差值法进行正装迭代计算确定第二次张拉索力,不但满足施工要求,且最终使成桥状态达到设计要求。

关键词:斜拉桥;施工;优化模型;成桥状态前言:斜拉桥施工过程是桥梁结构、边界条件与荷载的动态变化过程,设计确定的合理成桥状态需要通过施工控制加以实现。

特别是各施工阶段索力的确定,不仅直接关系到最终成桥状态,而且影响施工过程中的结构安全。

施工阶段索力张拉方案与主梁的施工方法密切相关,采用挂篮悬臂浇筑主梁、依次单次张拉索力,随着主梁节段的施工完成而自适应至理想成桥状态,是最为理想的一种方案;而主梁采用分节段施工或全支架施工的斜拉桥,往往由于已浇筑梁段较长、刚度过大,单次张拉无法达成最终成桥索力与线形要求,需要进行多次调索方能达到理想成桥状态。

本文针对需要进行多次调索的斜拉桥,研究其施工索力的实用计算方法。

施工索力必须满足两方面的要求:一是施工过程中结构的受力安全,即要保证施工过程中主梁及桥塔满足受力要求,并有较小的弯矩;二是索力在各受力阶段的应力变化幅度不要太大,确保索力分布均匀。

常用的施工索力计算方法主要有倒退分析法、倒退正装交替迭代法、无应力状态控制法、结合影响矩阵的正装迭代法。

倒退分析法未能考虑与施工过程相关的因素,例如混凝土收缩、徐变和几何非线性问题等;倒退正装交替迭代法解决了混凝土收缩、徐变的时效问题,但计算工作量较大;无应力状态控制法利用无应力状态稳定的特点,可由成桥状态直接求解施工中间状态,能求解分阶段张拉的斜拉索张拉力,但要求使用者的理论水平较高。

预应力混凝土斜拉桥施工技术研究

预应力混凝土斜拉桥施工技术研究

二、抛物线理论斜拉索戴帽索力计算 计算假定:
1、索是理想柔性的,即认为索任意截面上只能承受 拉力,而不能承受弯矩和压力;
2 、索的材料符合虎克定律,即在正常受力情况下, 其应力与应变符合线形关系;
3 、索在自重作用下,假定其所受外部荷载为沿水平 跨距作用的均布微段单元的平衡关系可以得出索的曲线方程: (方程1)
问题1.讲解一下无应力法在斜拉桥施工中的应用。 答:应用在监控计算和调索过程中。把要调整的索力增量 变换成索的无应力长度增量,即拔出量或回缩量,这 样整个调索过程由控制索力变为控制索的伸缩量,调 索过程简化,且与调索顺序无关,精度高于用张拉千斤 顶进行索力控制精度,特别是调索过程中可同时进行 其他工序的正常作业,大大节省工期,经济效益好。 建议大家学习秦院士编写的《桥梁施工控制-无应力状 态法理论与实践》专著。
通过同上实例用该公式计算可以得出塔端斜拉索与梁 端斜拉索牵引力相差很小。 三、悬链线理论斜拉索戴帽索力计算
在抛物线理论中,索的均布荷载q被假定是沿跨距 水平长度分布的,但实际上索的自重荷载qs是沿索长均布 的,索的线形为悬链线。
悬链线理论计算简图
根据斜拉索的边界条件及跨中假定的垂度值求出通用 方程中的各常数值,再求出索的无应力索长使其与设计值 相等得到正确的垂度值。
仪测量精度可达索力2%。
已较高,索力测量和理论计算都较准施工时以线形控制 为主,索力控制为辅。悬浇过程中不需要对前面已张拉 斜拉索全部调索,确需调整 时只需调整前面几对索合 龙后要实测每根斜拉索 索力,参考实测线形适当控制索 力在设计合理内,主桥线形较好时可以 调索力。 目前用压力传感器测索力精度可达1KN,用附着式动态测索
弹性伸长量为TL/EA,因此可得:
该公式中的垂度影响值为

浅谈斜拉桥施工控制方法的发展

浅谈斜拉桥施工控制方法的发展

斜拉桥 的施 工控制 中, 详细讨论 了灰 色系统理论在 大跨度斜拉 桥 的施 工控制 中的应 用, 说明通过 灰 色 系统理
论能对该桥 的线形和 索力 实施有效 的“ 双控 ” 。
【 关键词 】 斜拉桥 ; 施 工控制 ; 灰 色系统理论 【 中圈分类号 】 U 4. 454
斜拉桥施工控 制最基 本要 求是保 证施 工 中的安全 和结 构恒载 内力及结构线形符合设计要求 。施工 时 , 主梁 悬臂 在 浇注或悬臂拼装过 程 中, 确保 主梁 线形 和顺 、 正确 是第 一位
制系统的有关 预测模型 。
卡尔曼滤波法是以概率论为基础的最优随机控制。卡 尔曼滤波的实质是从被噪音污染的信号中提取真实的信号,
估计 出系统 的真实 状况 , 然后 用估 计 出来 的状 态变 量 , 按确
定性 的控制规律对 系统 进行 控制 。但 是卡 尔曼滤 波法 原理
在灰 色系统 中 , 具有预测 意义 的模 型是 G 1 1 模 型 , M( , )
2 关 于 灰色 理论 系统 法的讨 论
进行实时分析, 对原有设计值进行校核和调整, 重新给出标 2 1 建 立 G 1 1 模 型 . M( ,)
将 施工 中的斜拉桥及其各种作用看成 是一个 系统 , 么 那 该 系统内有些信息是 已知 的, 有些是未知 的。因此这个 系统
是一 个受 噪声干扰 的具 有物理 原型 的灰 色技术 系统 。本 文 将基 于灰 色系统理论 的建模 理论来 讨论 建立斜 拉桥施 工控
佳施工阶段 , 而最终实 现最 佳成 桥状 态。这种调索 方法考 从 虑了混凝 土收缩徐变影响 , 但是该法没 有预 测功能。
顺推法的基本思想 是按施 工 阶段和 施工工 艺计 算各 梁
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Pes st nD. 2 o ( )4 —5 rs Wah o C, O 0 2 :44 . i
渗水系数增加了约 1 1 7 当温 差不小 于 2 1 . %; 6℃时 , 压实度 比无 [ ] eMa3 , i 3 J hl KmWd uhy nr e hmr t h ec r 一 o 1 l gb .If r T e ga yR vi o ad p 1 离析状态降低 了约 2 0 渗水 系数增加 了约 16 9 . %, 6 . %。 isH t xA pa Pv gJ . f z o mi shl ai []I r e - t n n aMao ,03 8 :77 . tn2 0 ( )7 —8 i 离析 的检测 与评定在 国际上 尚处 于研究 阶段 , 中在借鉴国 [ ] 文 4 赵兴贵 . 沥青混合料 离析与控制技术研 究[ . 士 学位论 文 , D]硕
程 中的每一种施工工 况对斜 拉桥 的每一 施工 阶段进行 详尽 的分 从而算得 各施工 阶段 的合 理状 态 , 定各 施工 状 态 的控制 参数 确 标高和索力 以及控制截面应力 ) 。由倒拆 法确定合理施 工状 态 , 析、 验算 , 求得 斜拉索 的张拉 吨位 和主梁的挠度 、 塔柱位移等施工 ( 控制参数 的理论计算值 , 对施工 的顺序作 出明确 的规 定并在施工
从试验结果和数据分析 图中可 以得知 : 1压实度和渗水 系数是 沥青路 面施 工 中极 为重要 的两个 指 ) 标, 压实度不足势必影响沥青路面 的质 量和使用 寿命 。压实度较 着渗水现象 。而沥青路面 的水损 坏来源于水 , 只有水 能渗入路面
I 评定条件
裹 2 离 析 评 定 标 准
过程 中加 以有效地 管理 和控 制。

般会遇到结构状态不闭合的麻烦 。正装 迭代法运用影 响矩阵 , 以上的前进 分析 、 倒退 分析 、 正装 迭代和 前进—倒 退 分析 方法都
根据最小二乘法 原理 调 整各施 工状 态 的张拉 索力 和立 模标 高。
具有一个严重弱点 : 斜拉桥架设各 阶段的控制参数 与施工密切相
无应 力状 态 施 工 控 制 法 在 松花 江斜 拉桥 的应 用
靳 国 胜
摘 要: 论述 了无应力状态控制法的优缺点 , 与其他控制方法进行 了分析对 比, 并 同时给 出了它 的适应 范围; 以在松 花 并 江斜拉桥上 的具体应用为例 , 说明该方法的有效性 以及其在大跨度斜拉桥施工控制领域广 阔的应用前景。 关键词 : 斜拉桥 , 施工控制 法, 无应力 , 索力 中图分类号 : 4 .7 U4 8 2 斜拉桥属高次超静定结构 , 成桥 后 的主梁线形和结构 恒载 内 文献标 识码 : A 前进分析是 在确 定 了合 理成 桥状 态和斜 拉桥
目前 在斜拉桥 施工 控 制 中 , 行结 构 计算 分析 的方法 主要 进 施工 中若遇施工 方案有 较大 的改变 、 工荷载 有较 大的变化 施 有: 前进分析 、 退分 析 、 装迭代 法 、 倒 正 前进—倒退 迭代 法 和无应 关 , 或温度与设计平均气温不符 , 则需重 新进行计算 。这对实 际应用 力状 态 法 。 ・ ’
力与所采用 的施工 方法 和安装 程序有 着密切 的联 系。在施 工 阶 础 上进行 的 , 通过正装计算确定合理 施工状态 。倒退分 析是 以成 段随着斜拉桥结构体 系和荷载状态 的不断变化 , 结构 内力 和变形 桥合理状态作为初 始状 态 , 照施 工步骤 的逆过 程 , 按 一步一 步对 也随之不 断发生变 化。 因此 斜拉 桥 的设计 必须 模拟 现场施 工过 结构进行倒拆 , 分析 每次卸 除一个 施工 阶段对 剩余结 构 的影 响 ,
数之 间存在着 明显 的线性 关 系 , 当沥青混 合料 温差增 大时 , 实 我国高速公路建设的发展。 压 度降低 , 渗水系数变大 。 参考文献 : 2 当温差不大于 1 ) 0℃时 , 沥青路 面没有离析现象 , 压实度 和 [ ]T 4 —04 公路 沥青路面施 工技 术规 范[ ] 1J G F 02 0 , S. 渗水系数均达到比较好 的指标 ; 当温差处 于 1 ~1 0℃ 8℃时 , 压实 [ ] r sott nR s rh or Na oa R sa h o ni Sge 2 T a p r i ee c B ad t nl eer C u c , er— n ao a i c l 度较之无离析状态降低 了约 0 6 渗水 系数却增加了约 6 . %; . %, 12 gt n i o— x A patP v nns J . a o a A a t y ai H t sh l a ̄ et [ ] N t nl cdx o n Mi i n 当温差处于 1 ~2 8℃ 6℃时, 压实度 比无离析状态降低了约 14 . %,
l 无离析 l轻度离析 l中度离析 I严重离析 I
l 沥青混合料 的温差 / l ≤ 1 l 1~1 l 1-2 l ≥2 I ℃ 0 0 8 8 6 6
低, 与之相关 的空 隙率就会 偏大 , 当空 隙率为 4 %~1 %时 , 5 存在 4 结语
红外 热像仪是一种新 型的沥青路面检测工具 , 将热像仪应用 . 才有可能引发沥青 膜和集 料剥 离 , 因此 , 渗水 性是沥 青路 面会不 于沥青路 面摊铺 中 , 能够实 时检测 沥青路 面离 析状况 , 对离析 并 会产生水损坏 的关键性 指标 。沥青 混合料温 差与压实度 、 渗水 系 进行 评定。红外 热像仪 的应用可 以提高沥青 路面施工质 量 , 促进
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第3 3卷 第 9期 2 007年 3月
山 西 建 筑
SHANXI ARC I H TECrIRI J
V0 . 3 No. I3 9 Ma. 2 0 r 07
文 章 编 号 :096 2 (0 7 0 .3 40 10 .8 5 2 0 )90 2 .2
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