斜拉桥分析注意事项
斜拉桥、悬索桥施工安全控制要点范本

斜拉桥、悬索桥施工安全控制要点范本1. 工地安全管理:严格按照国家和地方相关法规及标准要求,建立斜拉桥、悬索桥施工工地安全管理制度,明确责任、权限,确保施工安全的全面管理。
2. 高空作业安全:在进行高空作业时,应严格执行高空作业操作规程,确保工人的安全。
确保高处操作平台和护栏牢固可靠,设立防坠落装置,并严禁工人穿拖鞋、赤脚等操作。
3. 悬索系统安全:钢索和钢缆的选择应符合规定要求,进行质量检测,并保证其合格。
在悬索桥工程中,应根据设计要求和规范要求做好纵横向索条的固定,确保悬索系统的稳定和安全。
4. 锚固系统安全:斜拉桥、悬索桥的锚杆设备设施应符合施工技术标准,必须由符合要求的专业队伍进行设计、施工和检测,并经过监理部门的验收合格后方可使用。
要加强对锚固设备进行定期检查和维护,确保锚固的可靠性。
5. 施工人员安全教育培训:施工单位应定期组织施工人员进行安全教育培训,包括高空作业安全知识、悬索系统的安全操作等,提高施工人员的安全意识和操作技能。
6. 临时设施安全:临时设施包括工地围挡、脚手架、升降机等,必须按照规范要求进行搭设和检查,并保证其稳定可靠,以防止施工人员在施工过程中发生意外事故。
7. 安全标识和警示标牌:在斜拉桥、悬索桥施工现场设置醒目的安全标识和警示标牌,明确禁止、警告、注意事项等,提醒施工人员注意安全。
8. 施工现场消防安全:设置完善的消防器材和消防设施,消防器材应经常保持完好,并进行定期维护和检查。
严禁在施工现场进行明火作业,确保施工现场的消防安全。
9. 天气条件的考虑:对斜拉桥、悬索桥的施工需要关注天气的影响。
在恶劣天气条件下,如大风、雷暴等不安全天气,应停止施工并采取相应的防护措施,保证工人的安全。
10. 安全检查与报告:施工单位应定期进行安全检查,及时发现和排除施工现场的安全隐患,并做好安全检查记录和报告,以保证工程施工的安全顺利进行。
以上所述为斜拉桥、悬索桥施工安全控制的要点范本,通过严格执行这些要点,可以有效保障斜拉桥、悬索桥施工的安全性和质量。
矮塔斜拉桥施工实例分析

矮塔斜拉桥施工实例分析矮塔斜拉桥施工实例分析摘要:随着桥梁事业的发展,矮塔斜拉桥因其美观及施工方便,是近几年应用较多的桥型。
本文根据工程实例,对矮塔斜拉桥的施工技术进行分析,供同行借鉴参考。
关键词:矮塔斜拉桥;支架搭设;混凝土浇注;索塔施工中图分类号: U448.27 文献标识码: A 文章编号:一、工程概述某桥梁主梁采用单箱3室大悬臂变截面预应力砼连续箱梁,支点梁高3.0 m,跨中梁高2.1m,梁底立面按二次抛物线变化;斜拉索采用环氧喷涂钢铰线,锚固点布置在箱梁的中室内,索塔为钢筋砼独柱实心矩形截面,塔高20m,布置图见图1。
图1全桥布置(单位:cm)二、桥梁施工(1)支架搭设进行临时固结及墩顶0-1#块施工后,0-1#块支架利用临时支撑立柱上预埋的牛腿和主墩墩身作为支架的主要承重结构,牛腿上安放贝雷托梁,并在托梁与牛腿之间安装双拼16#工字钢及双拼10#槽钢作为卸架垫块。
由于承台横桥方向长度远小于箱梁顶板长度,为支撑0#块箱梁两侧突出的4.5 m翼缘板,利用原老桥外侧浆砌块石护坡混凝土基础以及主墩承台搭设贝雷支架,贝雷支架上方搭设双拼40a#工字钢作为盖梁,盖梁上方铺设20a#工字钢作为翼缘板模板支点。
0-1#块底模纵梁前端支撑在托梁上,后端支撑在主墩墩顶上,同时在墩顶和纵梁之间设卸架垫块。
考虑到本桥现浇支架的结构特点,0-1#块除翼缘部分重量外,其余全部作用在墩顶区域或通过底模纵梁作用在临时锚固立柱的牛腿和墩身上,受力基本通过钢性构件进行传递,支架经论证未进行预压处理。
(2)混凝土浇注箱梁混凝土设计强度等级为C50,由于0-1#梁段预应力管道集中,钢筋密集,混凝土量大,施工难度较大,为保证施工质量,采取如下措施:①严格按照设计配合比施工。
②混凝土水平分层浇注厚度为30 cm左右,灌注时要前后左右基本对称进行,浇注时要确保在下层混凝土初凝前浇注上层混凝土。
③为保证混凝土从梁顶直接泵入底板和腹板下部时灌注和振捣质量,在腹板下部的内模向上沿高度每2 m、水平每3 m梅花形预留40 cm×40 cm的“天窗”,“天窗”处斜置一个簸箕以便于腹板下部混凝土的灌注,此口同时做捣器的进出口,当施工到“天窗”高度时关闭“天窗”。
midas_迈达斯05_斜拉桥考虑未闭合配合力正装分析

用MIDAS/Civil做斜拉桥正装分析1. 斜拉桥正装分析和未闭合配合力功能在斜拉桥设计中,可通过成桥阶段分析得到结构的一些必要数据、拉索的截面和张力等,除此之外斜拉桥还需要进行施工阶段分析。
根据施工方法的不同,斜拉桥的结构体系会发生显著的变化,施工中有可能产生比成桥阶段更不利的结果,所以斜拉桥的设计要做施工阶段分析。
按施工的顺序进行分析的方法叫施工阶段的正装分析(Forward Analysis)。
一般通过正装分析验算各个施工阶段的产生应力,检查施工方法的可行性,最终找出最佳的施工方法。
进行正装分析比较困难的是如何输入拉索的初始张拉力,为了得到初始张拉力值通常先进行倒拆分析,然后再利用求出的初始张拉力进行正装分析。
采用这种分析方法,工程师普遍会经历的困惑是:1) 在进行正装分析时可以看出正装和倒拆的张力不闭合。
2) 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。
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。
但在正装分析时,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。
如上所述,结构体系的差异导致了初始平衡状态分析(成桥阶段分析)与正装分析的最终阶段的结果产生了差异。
产生上述张力不闭合的原因,大部分是因为工程师没有完全把握索的基本原理或没有适当的分析软件。
实际上是不应该产生内力不闭合的,其理由如下:1) 从理论上讲,在弹性范围内正装分析和倒拆分析在同一阶段的结果应该相同。
2) 如果在计算时考虑合拢段在合拢时的闭合力,就能够得出与初始平衡状态分析(成桥阶段分析)相同的结果。
从斜拉索的基本原理上看,倒拆分析就是以初始平衡状态(成桥阶段)为参考计算出索的无应力长,再根据结构体系的变化计算索的长度变化,从而得出索的各阶段张力。
斜拉桥合拢时质量控制

斜拉桥合拢时质量控制斜拉桥是一种架设在两岸之间、通过斜拉索进行支撑的特殊桥梁结构,能够跨越较远的跨度,具有美观大方、安全可靠的特点。
在斜拉桥的建设过程中,桥梁的合拢是至关重要的环节,需要对质量进行严格控制,确保整个桥梁结构的安全和稳定。
本文将从斜拉桥合拢前后的质量控制措施和注意事项两个方面进行详细阐述。
斜拉桥合拢前的质量控制1. 接缝预处理在斜拉桥合拢之前,需要对各个构件的接头进行预处理。
首先要确保接头的几何尺寸符合设计要求,没有变形和裂纹。
其次,要进行表面清理,确保接头无油污和杂物。
最后,对接头进行除锈处理,确保焊缝的质量。
2. 焊接工艺控制斜拉桥的合拢过程中,涉及到大量的焊接工作。
为了确保焊接质量,需控制好焊接电流、电压、速度等参数,避免出现焊缝错位、气孔等质量问题。
同时,焊接过程中要保持环境清洁,防止出现焊接弧气和其他不良因素。
3. 联动控制在斜拉桥合拢前,需要实施联动控制措施,确保各个部件按照设计的顺序和速度进行合拢,避免出现错位和偏差。
同时,要保持施工人员之间的密切配合,确保每一个步骤都能够顺利进行。
斜拉桥合拢后的质量控制1. 合拢接头检测合拢完成后,需要对接头进行全面的检测。
通过超声波、X射线等非破坏性检测手段,检测焊缝质量和接头连接情况,确保接头的牢固性和安全性。
同时,还需对接头进行外观检查,确保没有明显的缺陷。
2. 结构强度测试合拢后的斜拉桥需要进行结构强度测试,确保其能够承受设计要求下的荷载和应力。
通过静载试验和动载试验,测试桥梁在不同条件下的受力情况,找出潜在的结构问题,并及时进行调整和修复。
3. 防腐涂装为了延长斜拉桥的使用寿命,合拢后需要进行防腐涂装。
选择适合的防腐涂料,按照设计要求进行涂装,确保桥梁能够有效地抵抗氧化、腐蚀等因素,保持其长久的美观和功能。
总结在斜拉桥合拢时的质量控制是一个复杂而重要的过程,需要施工方严格按照规范和要求进行操作,确保桥梁结构的安全和稳定。
通过合拢前的预处理和焊接控制,以及合拢后的接头检测和结构测试,可以有效地保证斜拉桥的质量和性能。
斜拉桥施工—斜拉桥主梁施工

混凝土双箱梁截面施工
牵索挂篮施工(澳大利亚) 挂篮悬臂浇筑施工(宜宾中坝金沙江大桥)
(三)顶推法、平转法施工
顶推法进行混凝土斜拉桥主梁的施工,需在 跨内设置若干临时支墩,且在顶推过程中,梁要 反复承受正、负弯矩。
我国天津永和桥主梁施工就是采用支架法拼 装施工的。
(二)悬臂法施工
悬臂施工法可分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两 种。
悬臂拼装法一般先在塔柱区段现浇一段起始 梁段以放置起吊设备,然后用起吊设备从塔柱两 侧依次对称安装预制梁段,使悬臂不断伸长直至 合龙。
悬臂浇筑法是从塔柱两侧用挂篮对称逐段就 地浇筑混凝土直至合龙。
钢箱梁悬臂吊装(安庆长江大桥)
悬臂浇筑法(漳州战备大桥)
我国大部分混凝土斜拉桥主梁都采用悬臂浇筑法施工 。施工中应尽量减小施工荷载,并充分发挥拉索的作用, 使结构在施工阶段和运营阶段的受力状态基本一致。
泸州泰安长江大桥的挂篮悬臂现浇施工
对于单索面布置的箱形截面主梁,为减轻浇 筑质量,通常将横截面分解成三部分,即中箱、 边箱和悬臂板。先完成包含主梁锚固系统的中箱 ,张拉斜向拉索,使之形成独立的稳定结构,然 后以中箱和已浇梁段的边箱为依托,浇筑两侧边 箱,最后用悬挑小挂篮浇筑悬臂板,使整体单箱 按品字形向前不断悬臂浇筑。
顶推法(法国 Millau Viaduct)
平转法是将斜拉桥上部结构分别在两岸 或一岸顺河流方向的支架上现浇,并在岸 上完成落架、张拉、调索等所有安装工作 ,然后以墩、塔为圆心,整体旋转到桥位 合龙。
平转法施工适用于桥址地形平坦、墩身 较矮及结构体系适合整体转动的中小跨径 斜拉桥。
斜拉桥施工方案

斜拉桥施工方案斜拉桥是一种现代化的桥梁结构,其独特的设计和建造方式使其在城市交通建设中扮演着重要角色。
本文将介绍关于斜拉桥的施工方案,包括施工前的准备工作、主要施工步骤以及施工过程中需要注意的问题。
一、施工前的准备工作在开始斜拉桥的施工之前,需要进行充分的准备工作,以确保施工进展顺利。
主要准备工作包括:1.地质勘察:对斜拉桥的建设地点进行地质勘察,了解地质条件,为后续施工提供参考。
2.设计方案确认:确认斜拉桥的设计方案,包括桥梁结构、材料选用等,以确保施工的准确性和顺利性。
3.施工组织设计:制定施工组织设计方案,包括施工流程、施工队伍组建等,确保施工过程井然有序。
4.施工材料准备:准备所需的施工材料,包括钢材、混凝土等,以保证施工的顺利进行。
二、主要施工步骤斜拉桥的施工包括多个步骤,每个步骤都需要精确的执行,以下是主要的施工步骤:1.桥墩施工:首先进行桥墩的施工,包括桩基设施、桥墩墙体的浇筑等,确保桥梁的稳固性。
2.斜拉索设施:设置斜拉索的支架,并根据设计要求安装斜拉索,确保斜拉桥的承载能力。
3.主梁施工:安装主梁,将主梁与桥墩、斜拉索等部件连接,构成完整的桥梁结构。
4.桥面铺设:铺设桥面,确保桥面的平整和安全性,以满足日常交通需求。
三、施工注意事项在斜拉桥的施工过程中,需要注意以下事项,以确保施工的质量和安全:1.安全第一:严格遵守施工安全规范,确保施工人员和周边居民的安全。
2.质量控制:严格控制施工质量,检验材料质量,确保斜拉桥的建设质量。
3.进度把控:合理安排施工进度,遵循施工计划,保证施工按时完成。
4.环境保护:注意保护施工环境,减少对周围环境的影响,确保施工过程的环保性。
总之,施工方案的制定和执行对于斜拉桥的建设至关重要,只有严格按照施工方案进行施工,才能保证斜拉桥的质量和安全,为城市交通建设做出贡献。
单边斜拉桥施工方案

单边斜拉桥施工方案1. 引言单边斜拉桥是一种具有独特结构和美观外观的桥梁形式,广泛应用于公路和铁路桥梁建设中。
本文将介绍单边斜拉桥的施工方案,包括桥梁施工流程、主要施工工序、材料和设备选择以及注意事项等内容。
2. 桥梁施工流程单边斜拉桥的施工流程主要包括以下几个步骤:2.1. 前期准备在施工之前,需要进行详细的准备工作。
包括施工方案的编制、现场踏勘和测量、设计图纸的制定等。
同时还需准备好所需的材料、设备和施工人员。
2.2. 基础施工在桥梁施工前,需要进行桥墩的基础施工。
根据设计图纸,在桥梁位置挖掘基坑,进行土方开挖和土方回填。
然后在基坑底部进行混凝土浇筑,形成桥墩基础。
2.3. 主桥梁施工主桥梁施工是单边斜拉桥施工的重点。
具体步骤如下:1.单边斜拉桥梁的主梁制作:根据设计图纸和要求,将主梁切割、焊接和加工成型。
主梁应具有足够的强度和刚度,能够承受施工和使用过程中的荷载。
2.主梁安装:将主梁运输到现场,并使用合适的设备进行起吊和定位。
在桥墩上进行固定和调整,确保梁体的水平和竖直度。
3.斜拉索的张拉:将斜拉索连接到主梁和桥塔上,并通过张拉设备逐渐施加预先设定好的张拉力,以使斜拉索达到合适的张力。
4.斜拉索的固定:当斜拉索达到预定的张力后,需要进行固定。
使用专用的固定设备将斜拉索端部固定在主梁和桥塔上,并进行必要的校验和调整。
5.桥面板的安装:在主梁上铺设桥面板,使用螺栓将其固定在主梁上,并进行必要的调整和整齐。
2.4. 防护和完工桥梁施工完成后,需要进行桥梁的防护和完工工作。
包括对梁体和桥墩进行防水、防腐处理,涂刷防腐漆和护栏的安装等。
3. 主要施工工序在单边斜拉桥的施工过程中,主要包括以下几个工序:3.1. 主梁制作工序•材料采购与准备:采购主梁所需的钢材和焊接材料,并进行准备工作。
•加工工序:根据设计图纸,使用切割机对钢材进行切割,然后进行焊接和加工,形成主梁的结构。
•检验工序:对焊接接头进行检验,确保焊接质量和强度满足要求。
斜拉桥斜拉索张拉施工安全管理措施

斜拉桥斜拉索张拉施工安全管理措施摘要:斜拉桥的结构体系主要包括三部分内容,分别是索、塔和梁,斜拉桥主要是指支撑体系受拉或者是桥面体系受弯压的桥梁形式。
斜拉桥的核心受力构件为斜拉索,属于柔性拉杆的类别。
本文全面的分析了斜拉桥斜拉索的施工技术和安全管理工作,提出了合理化的建议,为今后同类型工程施工提供了信息参考。
关键词:斜拉桥;斜拉索;安全管理随着科学技术水平的发展和进步,斜拉桥的施工水平和设计水平都发生了明显的改变。
斜拉桥的桥跨径非常大,这就使得斜拉索的安装和制作技术的要求变得更加严苛。
从受力角度分析,斜拉桥的结构以超静定结构为主,弹性支撑为斜拉索,主梁的弹性约束以竖向方向为主,利用斜拉索使得桥面活载和桥跨结构重量被及时传送到主塔上。
在施工时,斜拉桥的安全性受斜拉索质量的直接影响。
但是,与桥梁技术发展速度相比,我国桥梁建设安全管理存在一定的滞后性,这也导致桥梁工程在建设过程中频频发生安全事故。
所以,施工企业要高度重视施工安全管理工作,将施工安全事故的发生率控制到最低。
1工程概况某桥梁工程为双索面斜拉桥,全桥为现浇连续梁,其中,桥面设置为双索面,各箱梁中央处布设了索面。
从桥梁腹部将斜拉索穿过去,锚固在箱梁底部位置,显著提升斜拉索的稳定性。
不同位置的斜拉索间距也不同,比如塔上斜拉索的间距通常设置为2m,梁上斜拉索的间距通常设置为8m。
2斜拉索安装施工工艺2.1斜拉索制作安装流程图1 斜拉索制作安装流程图2.2施工准备成品索是该桥梁的主要斜拉索类型,施工单位要挑选最佳的斜拉索生产企业合作,严格按照相关要求来生产斜拉索,在施工以前,将斜拉索全部运送到施工现场。
施工人员将斜拉索运输至现场后,技术人员需要对斜拉索的质量、数量、规格、尺寸等进行检验和查收。
2.3锚具安装施工人员安装锚具的过程中,注意事项为:(1)施工人员需要在排气孔、下气孔位置设置注浆孔,为后续施工打好基础;(2)确保锚板中排孔在同一垂直平面;(3)承压板与锚板中心线应力要相同;(4)跨锚板与分丝管锚孔保持对齐状态,将钢绞线打绞问题控制到最低。
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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模型,只需直接建立正装分析的模型,考虑未闭合力进行分析,就可以得到与倒拆分析相同的分析结果。
这样可以避免建立倒拆施工阶段模型的繁琐操作,同时也避免了建立倒拆分析模型时设计人员很容易犯错的问题。
将考虑未闭合力进行正装分析得到的各阶段的索内力,按初拉力重新输入后,不考虑未闭合力进行正装分析,即反映的是实际的施工过程的模拟。
根据该分析的结果,设计人员需要进勾选朱闭合配合力控制”,并选择相应结构组;考虑未闭合力结构组的原则首先是拉索。
另外结构体系在施工过程中发生变化的结构如合拢段等也需指定;安装拉索和输入张力的阶段,不能激活和钝化除索单元和索张力以外的单元和其它荷载;不适用于主梁为钢混叠合梁的结构(因为主梁的刚度发生变化)。
对于主梁为钢混叠合梁的斜拉桥,一般需要设计人员依据丰富的经验,将成桥状态的索力按一定比率分成两部分,即一次张拉和二次调索;分为针对成桥状态的未知荷载系数功能和针对施工阶段的未知荷载系数功能。
针对成桥状态的未知荷载系数功能MIDAS/Civil 用户手册第三册中的例题以及其它相关资料中已有说明,这里不再赘述。
考虑施工阶段的未知荷载系数功能是求在满足某施工阶段的控制条件时,计算特定阶段的未知荷载系数的方法。
(具体说明见MIDAS 技术资料《使用未知荷载系数功能进行斜拉桥正装分析》)计算初始索力时,一般以“1约束主塔水平位移,使主塔弯矩趋于最小。
2 )使加劲梁的弯矩尽可能的均匀,且趋于最小”作为控制条件,再对施工性和经济性进行研究。
除了这种通常的要求外,还需根据结构的特性,设计者要施加更多的控制条件来进行更周密的设计。
一般来说,施工阶段过程中加劲梁的桥型可通过施工和制作预拱度进行调整,所以施工过程中加劲梁的竖向位移不会产生较大的内力。
因此控制成桥阶段加劲梁的弯矩和索塔顶端的位移比控制施工阶段过程中加劲梁的竖向位移更有实际意义。
未知荷载系数是按阶段及阶段内各子步骤输出的,建立施工阶段和子步骤时一定要注意单元及边界的激活和钝化顺序。
如下图所示,要得到CS2阶段满足控制条件的索力,设计人员应注意在CS2中,内力包括张拉索力引起的内力和拆除临时支座引起的内力两部分。
如果将张拉索和拆除临时支座定义在相同阶段的同一子步骤内,则无法得到单独张拉索力时的未知荷载系数。
因此需要在CS2中将张拉索和拆除临时支座定义为两个子步骤。
如果需要考虑收缩徐变的影响来计算满足最终施工阶段控制条件的索张力时,由于收缩徐变的效应与作用力的大小相关,即单位荷载的徐变作用效应与反映真实索力后的徐变作用效应不同,因此需要进行反复迭代来求未知荷载系数。
设计人员可根据需要选择考虑未闭合力进行斜拉桥正装分析还是使用未知荷载系数功能进行斜拉桥正装分析。
设计人员可以先考虑未闭合力进行斜拉桥正装分析得到施工索力后,进行不考虑未闭合力的正装分析。
]其最终结果与初始平衡状态分析结果相比,拉索张力以及加劲梁的内力会有些变化。
如果内力值和位移的变化没有对结构的稳定性造成很大影响,则可以不再进行索力调整。
如果判断需要调整,也可使用施工阶段未知荷载系数功能对一些结果进行微调。
不过,如果考虑未闭合力进行斜拉桥正装分析后得到的施工索力不是十分合理,通常索力的微调很难满足要求,需要对施工步骤或者工法本身进行调整。
4 .斜拉桥分析对于拉索单元的模拟(桁架单元、只受拉桁架单元、只受拉索单元、恩斯特公式修正、大变形的悬索单元等的不同)经常遇到的几种桥梁专业用语与有限元单元概念的混淆:悬索桥的主缆和吊杆:建议使用考虑大变形的索单元大跨斜拉桥的斜拉索:对于近千米或者超过千米的斜拉桥建议使用考虑大变形的索单元中小跨斜拉桥的斜拉索:建议使用考虑恩斯特公式修正的等效桁架单兀拱桥的吊杆:建议使用桁架单元系杆拱桥的系杆:建议使用桁架单元体内预应力或体外预应力的钢索(钢束):与索单兀无关,使用预应力何载功能按荷载来模拟即可。
进行细部分析时对于钢束可以按桁架单兀来模拟以上建议是基于一般状况的考虑,特殊结构形式需要根据受力特点具体问题具体分析5.斜拉桥施工阶段分析类型的说明考虑时间依存性的累加模型:对于索单元根据恩斯特公式进行修正来考虑索的非线性,属于小变形分析,适用于大部分中小跨径的斜拉桥;考虑非线性的独立模型:不适用于做斜拉桥分析(a) CS 1: 恒荷载,固定支座,临时支座(b) CS 2: 添加索力,拆除临时支座考虑非线性的累加模型:对于索单元按悬索单元进行大变形分析,适用于近千米或以上跨径的斜拉桥。
6.斜拉桥稳定分析方法MIDAS/Civil 目前提供线性屈曲分析功能和几何非线性屈曲分析功能。
主菜单分析/屈曲分析控制数据”控制的是线性屈曲分析的数据。
屈曲分析控制数据中可以选择荷载工况的可变”与不变”通常的概念是对于所有荷载同时作用的状况下计算稳定系数,但实际情况是自重等一些恒载是不变化的,有可能变化的是一些后期荷载或者其它外荷载,因此有必要将不同的荷载作用类型进行区分来计算稳定系数。
举例来说,如果想计算在自重作用状态下,只针对二期恒载的稳定系数时,可选择自重荷载工况为不变”二期恒载的荷载工况为可变”而对于施工阶段分析,因为其实际上是个非线性的过程,所以其作用效应也不能按所有荷载同时作用来看待。
对于进行施工阶段分析的结构考虑屈曲分析时,首先需要确定要计算哪些荷载工况的稳定系数。
对于之前已经作用的荷载作用效应的几何刚度,可以使用程序提供的荷载/初始荷载/小位移/初始单元内力"的功能来考虑。
比如,如果想计算对于最后铺装的二期恒载的稳定系数的话,可以先进行施工阶段分析,将二期恒载铺装前的阶段的所有单元的内力通过表格复制出来,再将给施工阶段另存为一个静力分析的模型,将复制出来的内力按初始单元内力表格的形式在Excel编辑之后复制、粘贴进去。
在屈曲分析控制数据中添加二期恒载”的荷载工况后进行屈曲分析。
屈曲分析的结果可通过结果/屈曲模态”来查看。
几何非线性的屈曲分析方法与其它通用有限元分析软件的方法相同。
即在分析/非线性分析控制数据”中将要考虑的荷载工况适当地分为多个加载步骤,之后进行几何非线性分析。
在结果/阶段与步骤图形”中设置变形和荷载加载步骤的曲线,通过分析曲线的突变点来判断稳定系数。
7.斜拉桥风荷载的考虑对于风荷载,目前可根据受风面积计算风荷载大小,将其按静力荷载形式作用于结构上来考虑。
需要注意的是,在MIDAS/Civil 中,节点荷载作用于截面的偏心位置(如果设置偏心了的话),而梁单元荷载无论截面是否设置偏心,都作用于梁的形心位置。
8.斜拉桥的动力分析MIDAS/Civil 提供反应谱分析、线性/非线性时程分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析等与结构抗震分析/设计相关的功能,具体说明请参考其它相关资料。
对于斜拉桥成桥状态时结构的几何刚度,同样可以使用初始单元内力的功能来考虑。
9.斜拉桥的细部分析方法对于斜拉桥整体的受力状态可以使用杆系单元进行分析来把握,但斜拉桥的塔梁连接部、索梁锚固端、索塔锚固端、钢梁和混凝土梁连接部等区域一般受力状态比较复杂,因此根据状况对一些局部需要进行细部分析。
采用子结构法进行细部分析的方法,在MIDAS/Civil 培训资料的第三个例题中有一些介绍,这里不再进行说明。
由于上述区域结构形状非常复杂,所以技术人员的大部分时间会耗费在使用板单兀或者实体单兀的建模上。
MIDAS/FX+ 提供了高级有限兀建模的功能,技术人员可以使用其建模后,导入到MIDAS/Civil 中进行细部分析。