大跨度连续钢桁梁桥预拱度设置研究
钢-混凝土组合桁梁桥施工预拱度设置研究

第 8期
甘肃科 技
G a n s u S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
l ‘ 。 2 . 2 9 . 7 \ 7 o . 8
2 0 1 3年 4月
4 p
2 0 1 3
钢 一混 凝 土 组 合 桁 梁 桥 施 工 预 拱 度 设 置 研 究
王洪志, 王 天 , 杨 勇
( 兰州交通 大学 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 ) 摘 要: 以西平铁路线上 已建成 的 4座 8 0 m钢 一 混凝土组合桁梁桥为工程背景 , 采用有限元软件对桥 梁进行 了施工
过程模 拟计算 , 得出了施工过 程中贝雷 梁的变形情况 , 在此基 础上对未能考虑 的影响预施工拱度设置 的各个 因素进 行了修正。成桥后桥梁线形平顺 , 验证 了预 拱度计算与设置 方法 的准确性 。该 方法及结论可为 同类 型桥梁设 计与 施工提供参考 。 关键词 : 桥梁与隧道 工程 ;钢 一混凝土组合桁梁桥 ; 有限元模拟 ; 施 工预拱度
临 时支墩 的实 际位置 及长度 ) , 从m i d a s 模 型 中可 以
为 了考虑 曲线桥 梁 由于线路 中线 与桥梁 中线 的
提 出 A、 B 、 C断面 及其 上相 应 节点 的理 论 预拱 度 数
值, 见表 2 。
偏 离导致桥梁的横向偏载效应 , 建模时在线路 中线
第 8期
2 理论预拱度的计算
理 论预 拱 度 的计 算 采 用 的荷 载 是 : 自重 +l / 2
二期恒载按 7 5 k N / m计算 , 施加于有限元模型 的纵
梁上 , 按 均布 荷 载 施 加 。3 ) 列 车 荷 载 , 根 据 规 范
大跨度超宽钢箱梁桥施工预拱度及线型控制施工工法(2)

大跨度超宽钢箱梁桥施工预拱度及线型控制施工工法大跨度超宽钢箱梁桥施工预拱度及线型控制施工工法一、前言大跨度超宽钢箱梁桥作为一种具有较大跨度和宽度的桥梁结构,具有较高的承载能力和通行能力,被广泛应用于高速公路、铁路等交通领域。
而在施工过程中,如何保证施工质量、有效控制施工周期,是一项非常重要的任务。
本文将介绍一种名为“大跨度超宽钢箱梁桥施工预拱度及线型控制施工工法”的方法,该工法具有较强的可行性和实用性。
二、工法特点该施工工法的特点主要包括以下几个方面:1. 预拱度控制:通过在施工过程中针对钢箱梁进行预留的拱度,使得梁体在荷载施加后能够自我调整,从而达到更好的承载能力和稳定性。
2. 线型控制:通过对施工过程中的线型进行精确控制,确保梁体的几何形状和尺寸的精度要求,提高施工质量。
3. 工艺简单:该工法采用的施工工艺相对简单,易于操作,提高了施工效率和施工安全性。
三、适应范围该施工工法适用于大跨度超宽钢箱梁桥的施工,特别适用于对梁体尺寸和形状要求较高的工程。
四、工艺原理4.1 施工工法与实际工程之间的联系大跨度超宽钢箱梁桥施工预拱度及线型控制施工工法是在实际工程中的应用总结和改进基础上形成的,通过在施工过程中对钢箱梁的预拱度进行控制,结合精确的线型控制,确保梁体的几何尺寸和形状均能满足设计要求,提高施工质量。
4.2 采取的技术措施该工法采取了以下技术措施:1. 在制作钢箱梁的过程中,针对桥梁的跨度和宽度要求,预留一定的拱度,使得梁体能够在施工荷载施加后自我调整。
通过对预拱度的控制,可以较好地保证桥梁的承载能力和稳定性。
2.根据设计要求,在施工过程中精确地控制梁体的线型,采用高精度的测量设备,对梁体尺寸和形状进行监控和调整,确保梁体的几何要求达到设计标准。
五、施工工艺5.1 钢箱梁的制作:按照设计要求,制作具有预留拱度的钢箱梁。
5.2 梁体安装:在施工现场,通过合理的起吊和安装工艺,将钢箱梁进行准确地安装和拼装,组成完整的梁体。
浅析大跨度桥梁转体桥预拱度计算分析

浅析大跨度桥梁转体桥预拱度计算分析平转法施工在特定情况下(如)跨越重要交通运输路线,具有其他施工方法无法比拟的优越性。
平转法施工通常具有所用施工设备少、难度小、速度快、费用低、对现有交通影响小、结构受力合理的特点,近年来在桥梁施工中应用越来越多。
本文主要论述桥梁转体桥预拱度计算,阐述各种状态下对预拱度有影响。
标签:预拱度;线形控制;支架刚度线形控制(狭义上称高程控制)是施工控制的重要内容。
线形控制非常重要,它是保证顺利成桥的关键。
为了成桥时桥梁线形达到预定目标,在主梁的施工过程中需设置预拱度。
预拱度的设置以理论计算为基础,以实际测量的主梁变位为依据,并考虑施工过程中混凝土的实际容重、收缩徐变、预应力效应、桥面临时荷载、体系转换、日照温差等多方面的影响。
那么弄清预拱度曲线的变化规律很有必要。
预拱度的形状主要取决于桥型和施工方法,预拱度的大小主要取决于桥梁刚度、荷载及施工环境中各方面因素。
本章以跨京沪铁路转体桥计算模型为基础,通过改变计算模型中的平曲线半径、支架刚度、徐变模型、墩身高度等参数,分析得到由恒载、预加力、收缩徐变及1/2静活载计算的预拱度的变化规律[16],从而为转体施工的T型刚构桥梁预拱度的计算提供借鉴。
一、预拱度影响因素影响预拱度的因素即是影响桥梁变形的因素,主要因素有:1计算图式和结构刚度不同的桥型对应不同的计算图式,不同的计算图式对应不同的预拱度性状。
比如等刚度简支梁桥,跨中挠度最大,支点处最小。
结构刚度越大,结构变形越大;反之越小。
2结构自重自重作用引起的变形在总变形中占有很大的部分,特别是大跨度桥梁中。
3二期恒载桥面铺装、防撞护栏等作用及二期恒载上桥时间对桥梁变形有较大影响。
4预加力预应力引起的变形在总变形中占很大部分,比如悬臂状态下张拉顶板束会引起主梁上挠,张拉底板束会引起主梁下挠。
预加力越大,变形越大。
5结构体系转换施工过程中往往需要经历很多次体系转换,这样计算图式不断变化,从而引起变形规律的变化。
基于非线性规划实现钢桁连续梁预拱度

中图 分 类 号 : 4 8 3 U 4 .6 文献标识码 : A
Us n i a o r m m i g t h e e Ca b r o t e u s Co tn o e No l ne r Pr g a n o Ac iv m e f S e l Tr s n i u us Brd e ig
基 于 非 线 性 规 划 实 现 钢 桁 连 续 梁 预 拱 度
胡 步 毛 艾 宗 良 袁 明 戴胜 勇
( 铁二 院工程集团有限责任公司, 成都 6 03 ) 中 10 1
摘要: 研究 目的 : 大跨钢桁连续梁结构 复杂 , 预拱度较 大 , 响预拱度 计算结果 因素较 多。本文通 过运用 非线 影 性规划理 论建立数学模型 , 利用 MA L T AB软件 , 达到准 确快速 求解桁 式方 案复杂 、 度值较 大 的钢桁连 续梁 拱 桥预拱度 曲线 的 目的 , 大型钢桁连续梁桥预拱度 曲线实 现方法提供参考 。 为
c mb rc r e o ag a e u v fl r e—sz d se lt s o t uo rd e. ie t e r sc n i usb i g u n Re e r h on l so s a c c c u i ns: mpe au e a g rt m h u d e u e o s le t c mb r o te r s c n i u u rd e i Te r t r lo ih s o l b s d t ov he a e f se ltus o tn o s b ig n
Ab t a t Re e r h ur o e s r c : s a c p p s s:T r r n a t r o af c he c lulto fc mb r e a s o g—s a t e he e a e ma y f co s t fe tt ac ainso a e .b c u e l n p n se l— tus o tn o s ide s c mplx tu t r a d ih a e . I t s a e r s c n i u u gr r ha a o e sr cu e n h g c mb r n hi p p r, t e a e c r e f se l r s h c mb r u v o te tus c n i u u rdg wih c mp e t s a d ih a e i s le q c l a d c u ae y h o h etn u t e o tn o s b i e t a o lx r s n h g c mb r s o v d uik y n a c r tl t r ug s t g p h u i
连续刚构桥梁预拱度影响因素分析及控制

连续刚构桥梁预拱度影响因素分析及控制摘要本文结合252省道阚口京杭运河大桥施工经验,简单介绍了连续刚构桥梁预拱度影响因素,分析了影响预拱度准确性各种因素的成因,在此基础上提出了相应的控制措施和方法关键词连续刚构;预拱度;影响因素;分析;控制大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁在悬臂施工过程中,最困难的任务之一就是预拱度的控制,科学合理的确定悬臂每一待浇梁段的预拱度至关重要。
只有合理设置,严格控制预拱度,才能保证同一跨径内将要合龙的两个悬臂端处于同一水平面上,才能使桥梁上部结构在经历施工和运营状态后,达到设计期望的标高线形。
因此,在施工过程中应严格控制桥梁的预拱度。
案例分析:主桥采用(56+100+56)米三跨变截面预应力混凝土连续箱梁。
引桥采用25m装配式部分预应力混凝土连续箱梁,主桥采用平衡对称悬臂逐段浇注施工,各单“T”箱除0、1号块外分为13个对称悬浇梁段,纵向长度分别为4*3.0+4*3.4+5*4.0m,其中0号块长6.8m。
悬臂现浇梁最大140.3t,挂篮自重按70t考虑。
悬臂浇注完成后,相邻两悬臂端的相对竖向挠度差不大于2cm,根据观测,实际控制结果小于3mm,达到预期效果。
1 预拱度的确定主梁悬浇段的各节段立模标高可按下式确定Hi=H0+fi+(-fi预)+f篮+fx(1)式中:Hi为待浇筑段主梁底板前端底模标高;H0为该点设计标高;fi为本施工段及以后浇筑的各段对该点的影响值;fi预为本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点的影响值;f篮为挂篮弹性变形对该施工段的影响值;fx为由徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期恒载、活载等影响值。
设计图纸一般根据规范规定参数进行计算给出预拱度值,在实际施工过程中应对计算预拱度进行调整和预测,确定最佳预拱度。
依据该原则获得设计预拱度如下表:主桥设计预拱度表2预拱度的影响因素影响梁体预拱度的因素根据施工过程主要有以下几种:1)单T形成阶段由以下因素产生的悬臂挠度梁段混凝土自重;挂篮及梁上其它施工荷载作用;张拉悬臂预应力筋的作用。
连续刚构桥成桥预拱度分析

( 4 ) 高程 : 采用 1 9 8 5年 国家高程 基准 。
( 5 ) 坐标 : 采用 1 9 8 0 年西安坐标 系。
⑨
( 6 ) 地 震烈度: 地 震 动 峰 值 加 速 度 不 大 于
0 . 0 5 g , 作简易设防。 ( 7 ) 桥面横坡 : 单向全超高 3 %( 半幅桥) 。
部分 两 段采 用 4 5 c m、 6 5 c m、 8 0 c m三 种 厚 度 , 箱 梁 高
度和 底板厚 度按 2次抛 物线 变化 。箱梁 顶板 横 向宽 1 6 . 5 0 m, 箱 底宽 8 . 0 m, 翼缘 悬臂 长 4 . 3 2 5 m。箱 梁 0 号节 段长 1 2 m, 每 个悬 浇“ T ” 纵 向对 称 划 分 为 1 4个
根 据气 象资 料 , 全 桥 结 构 体 系 温 度 取 +1 9 ℃ 和
一
值) 为基础 , 考虑既有工程实践情况及 不可预见 因
素 的影 响。 3 . 2 成桥 预 拱度 计 算结果 根 据 以上所 述 预 拱 度设 置 的原则 , 利 用 建 立 的 大 桥有 限元 分析 模 型对大 桥 的成 桥 预拱度 进行 了计
节段 , 梁段数 及梁段 长从 根部 至跨 中分别 为 6×
3 . 5 m、 8× 4 m, 节段悬 浇 总长 5 3 m。悬 浇 节段 最 大重 量为 2 1 2 4 k N, 挂篮设 计 自重 1 0 4 0 k N。边 、 中跨合 拢 段 长均 为 2 m, 边 跨 现浇 段 长 4 m 0年计算 , 抗压强
度标准值 5 0 M P a , 外部环境 的相对湿度 7 0 %, 开始
收缩 时混凝 土材 龄 3 d 。
第2 期 1 . 3 . 3 体系温度
大跨度连续梁拱桥钢管拱异桥位拼装顶推施工技术研究

Value Engineering0引言目前我国高速铁路建设正处于蓬勃发展的时期,尤其在我国西南多山地区桥梁类型更是多种多样,其中连续梁拱桥也是应用较为广泛的一种桥型。
该桥型结合了连续梁跨度大和系杆拱桥受力稳定的优点,其主要施工顺序为先梁后拱,即先施工连续梁体,然后在梁体上安装拱肋,拱肋与梁体结合后完成体系转换形成一个稳定的整体。
但连续梁拱在施工工期较长,对现场施工安排能力及工艺水平要求较高,同时存在较大的安全风险。
在郑万铁路(74+160+74)m 连续梁拱施工中,由于该连续梁拱跨度较大施工难度高且工期紧张,为确保该桥梁能够按期完工,笔者公司通过采用梁拱同步拱肋异桥位拼装顶推施工工艺,大大缩短了施工工期并按时完成,而且成形后的钢管拱质量及线性也满足相关要求。
通过现场实际应用,该大跨度连续梁拱桥钢管拱异桥位拼装顶推施工技术在实际应用中取得很好的效果。
1工程概况新建郑万铁路在上跨南水北调主干线时采用(74+160+74)m 连续梁拱,该桥有两个主墩,其基础为钻孔灌注桩基,墩身为圆形实体墩,其中该桥梁429#—432#墩跨越南水北调干渠。
该桥上部结构连续梁拱桥主梁设计为单箱两室变截面形式,梁体主墩位置高度8.5m ,跨中位置4.0m ,梁体顶板宽度14.2m ,底板宽度10.8m 。
全桥主梁共计分为69个节段,其中0号段长度17m ,中跨合龙段长度3.0m ,边跨长度5.3m ,其余悬臂段长度为3.0-4.5m 。
主梁0号段和边跨现浇段采用支架施工,其他悬臂段均采用挂篮法施工。
主桥拱肋设计计算跨度为160m ,设计矢高为32m ,每侧拱肋由两根直径1.0m 钢管组合形成哑铃形,拱肋截面总高度为3.0m ,拱肋钢板厚度为1.6cm ,两根钢管之间采用1.6cm 厚的钢缀板焊件为整体。
拱肋钢管及钢缀板之间均采用C60微膨胀混凝土进行填充。
拱轴线采用二次抛物线,设计拱轴线方程:Y=-1/200X 2+0.8X ,两榀拱肋间横向中心距11.8m 。
大跨度变截面钢箱梁的分段与预拱度控制

大跨度变截面钢箱梁的分段与预拱度控制摘要:钢箱梁在路桥工程中应用十分广泛,具有跨度大、可靠性高、施工便捷等特点。
但由于不同路桥工程工况不同,同时受吊装设备及钢箱梁自身受力变形等因素影响,需合理分段及科学拼装,保证钢箱梁施工质量。
本研究探讨大跨度变截面钢箱梁的分段及预拱度控制措施,为控制钢箱梁施工质量奠定坚实的基础。
关键词:钢箱梁;分段;预拱度;大跨度钢箱梁施工技术是桥梁施工中一种常见的技术,它采用钢材等材料制成的箱形结构,用于承受桥梁荷载,同时抵抗外界风荷载、震荡等因素的影响。
该技术是指将钢箱梁定位和固定在桥墩上,并将相邻的钢箱梁进行连接,然后进行张拉、灌浆和安装桥面板等工序来完成桥梁施工的过程。
在施工的过程中,需要注意施工现场的平整和准确的测量,同时确保钢箱梁的强度和稳定性,以保障桥梁的安全和稳定运行。
1 工程概况某跨河大桥全长2.26km,共有十六联,新建桥梁宽度为13.20m。
本工程采用钻孔灌注桩施工技术进行基础施工,桥梁下部结构为桩柱式墩与肋板式桥台;桥梁上部结构为钢箱梁以及装配式预应力混凝土连续箱梁。
钢箱梁全部采用单向双式闭合截面结构,顶板宽度为13m,底板宽度为9m,悬臂长度为2.2m。
钢箱梁内部常规横隔板间距设计为2.8m,如果横隔板间距比2m大,为了保证桥梁结构的稳定性在横隔板中心腹板位置加设竖向加劲肋。
从整体上来看,本桥梁工程钢箱梁支座采用径向布置的方式,约束方向与路线中线的法向与切线相同。
2 大跨度变截面钢箱梁分段设计本工程第四联钢箱梁选用材质为Q345qD板,与路桥结构梁要求相符。
钢箱梁顶板与底板钢板厚度设计为16mm,腹板径向加劲肋设计为180mm×14mm,常规横隔板厚度设计为14mm,腹板钢板厚度设计为14mm。
此外,端支点位置的横隔板厚度比常规横隔板厚度厚6mm,顶部U型加劲肋设计为8mm,底部设计为6mm。
该跨钢箱梁总重量为415t。
钢箱梁分段设计中需将减少焊接数量作为基础原则,也要将运输成本、吊装难度等纳入考量范围。
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大跨度连续钢桁梁桥预拱度设置研究
发表时间:2018-01-24T14:14:56.577Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第25期作者:刘志林
[导读] 本文首先详细阐述了预拱度的设置原则和预拱度设置方法进行了分析。
以期能够对同行起到借鉴作用。
中国水利水电第五工程局有限公司机电制造安装分局四川省成都市 610225
摘要:本文首先详细阐述了预拱度的设置原则和预拱度设置方法进行了分析。
以期能够对同行起到借鉴作用。
关键词:大跨度;钢桁梁桥;预拱度设置
在设计大跨度钢桁架拱桥的时候,预拱度的设置是其中一项非常重要的环节,尤其是采用整体节点技术以后,预拱度的设置好坏会对成桥线形以及拼装精度产生直接的影响,同时也会影响到节点设计以及杆件长度。
如果预拱度设置得不好,不但会对桥梁的使用功能产生影响,对于超静定结构而言还会引起非常不利的附加反力以及杆件的附加应力。
很多学者针对该问题进行了大量的研究,他们的研究内容主要集中推导理论预拱度曲线以及简支钢梁的预拱度设置方法,还有施工中对线形的监控等等,而对于大跨度连续钢桁架拱桥其预拱度设置的研究却很少。
所以,为了能够得到更加理想的预拱度曲线,对杆件伸缩以及预拱度关系进行系统的研究具有重要的现实意义,本文的研究成果对于类似桥梁的预拱度设置具有重要的借鉴作用。
预拱度设置原则
根据《铁路桥涵设计基本规范》的规定,当恒载及静活载引起的竖向挠度等于或小于15 mm 或跨度的1 /1600 时,可不设预拱度;当大于上述数值时应设置预拱度,其曲线与恒载及1 /2 静活载所产生的挠度曲线基本相同,但方向相反。
对于钢桁梁预拱度,由于考虑到预拱度的设置不影响桥面系,一般通过调整上弦杆长度来实现。
但是对于变高度的连续钢桁梁,仅仅依靠调整上弦杆的长度很难得到合理的预拱度值,因而不仅要考虑上弦杆,还需要考虑下弦杆、腹杆等。
对于钢桁连续梁,设置预拱度的方法和原则为:
(1)去掉支点附近交叉腹杆中的多余杆件,减少支点附近的超静定次数,去掉的支点附近交叉腹杆多余杆件的长度通过节点间杆件无应力安装确定。
(2)要求起拱后温度效应产生的支点反力尽量接近于0,即减少外部超静定对结构受力的影响。
(3)由于结构的内部超静定,杆件的伸长会导致应力的产生,且该应力为永久应力,而且经过分析和验证发现该应力有的有利,有的不利,所以在设置预拱度时,一方面要使预拱度尽量接近理论预拱度,另一方面要使应力尽量小。
预拱度设置方法
几何法为采用简单的几何关系,建立上弦杆调整值与下弦节点挠度之间的关系。
如图1 所示,当节点中心两侧上弦杆的第一排螺栓孔的起线各增大Δ 时,则梁端将下降。
若将下降值累积在节点中心的一侧,B 端不降低,则D 端下降值δ 可按照几何关系求出。
可以通过设置更多的约束方程以取得更好的结果,例如Δj为偶数;需调整杆件数尽可能少,且调整数值大小尽量统一;相邻杆件调整值的差值限定值;实际预拱度与理论预拱度差值限定值等。
此方法有如下优点:(1)与受力无关,仅是杆件的几何关系,与预拼装过程一致,偏差小;(2)建立影响矩阵方便,无需借助有限元计算,并且仅用建立上弦杆伸长量与下弦杆节点挠度的影响矩阵;(3)矩阵小,每跨可以单独计算,互不影响;并且每跨一般对称设置预拱度,因此其上弦杆伸长值也为对称设置,这样影响矩阵可减少一半,提高收敛和计算速度。
总结
为保证车辆过桥时桥上线路转角应尽可能小,提高行车舒适性,因此需要设置预拱度,对于大跨度钢桁梁桥,预拱度的设置尤其重要。
也希望通过技术的不断优化,给出一种较为简单的预拱度设置方法,大大简化预拱度设置工作。
参考文献
[1]蔡禄荣,王荣辉,王钰.大跨度柏式钢桁梁桥厂制预拱度设置研究[J].铁道学报,2013,35(4):96~101.
[2]蔡禄荣.大跨度钢桁架拱桥预拱度设置及拼装误差理论研究[D].华南理工大学,2012
[3]孙英杰,肖海珠,徐伟.郑州黄河公铁两用桥施工控制关键技术研究[J].桥梁建设,2011(2):5-8.
[4]李杰,陈淮,刘建.郑州黄河公铁两用桥主桥第一联顶推施工控制分析[J].施工技术,2011,40(17):11-15.
[5]董政,张鹏.郑州黄河公铁两用桥主桥钢桁梁支架拼装及顶推技术[J].铁道标准设计,2010(9):66-69.。