下承式系杆拱桥吊杆张拉控制分析

作者:邹仕奇; 刊名:四川水泥 上传者:刘红卫

【摘要】中承式与下承式的系杆拱桥设计施工中,最为重要的问题就是确定吊杆索力和吊杆的张拉。下承式是杆拱桥它可降低桥面的高度并且跨越强力大,得到了国家对于城市桥梁的重视。吊杆属于中承式系杆拱桥中的主要的受力体系,它可将桥面荷载传递给拱肋,这对于全桥的安危来说十分重要。通过了对一座系杆拱桥的吊杆张拉时进行应力、线形和索力的全过程监测,总结出一些实践经验,供相关技术人员参考。并采用大型通用有限元程序建立拱桥系杆下挠、整体顶升纠偏受力三维实体单元模型,对拱桥系杆下挠、顶升纠偏措施进行仿真模拟。可为同类桥梁施工提供参考。总结出一些实践经验,供相关技术人员参考。

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Research 研究探讨 335 下承式系杆拱桥吊杆张拉控制分析 邹仕奇 (中交三公局第二工程有限公司, 天津 100124) 中图分类号:U448.27 文献标识码:A 文章编号 1007-6344(2018)04-0335-01 摘要:中承式与下承式的系杆拱桥设计施工中,为重要的问题就是确定吊杆索力和吊杆的张拉。下承式是杆拱桥它可降低桥面的高度并且跨越强力大,得到了国家对于城市桥梁的重视。吊杆属于中承式系杆拱桥中的主要的受力体系,它可将桥面荷载传递给拱肋,这对于全桥的安危来说十分重要。通过了对一座系杆拱桥的吊杆张拉时进行应力、线形和索力的全过程监测,总结出一些实践经验,供相关技术人员参考。并采用大型通用有限元程序建立拱桥系杆下挠、整体顶升纠偏受力三维实体单元模型,对拱桥系杆下挠、顶升纠偏措施进行仿真模拟。 可为同类桥梁施工提供参考。总结出一些实践经验,供相关技术人员参考。 关键词:系杆拱桥;吊杆张拉;三维实体有限元;索力优化 0 引言 随着国民经济的发展,系杆拱桥在国内得到广泛的应用。随着泵送混凝土技术,应力技术以及各种施工工艺的发展,系杆拱桥以其跨越能力大、承载力高、空间用率高、节省材料、造价低和外形流畅美观等优势成为现代城市桥梁发展的方向。系杆拱桥是一种由系梁、拱肋与吊杆组成的外部静定、内部超静定的梁拱组合体系,集拱与梁的优点于一身,将拱与梁 2 种基本结构形式组合在一起,共同承受荷载,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用,支座不受拱的水平推力,桥梁建筑高度低,跨越能力大,已得到越来越广泛的应用,系杆拱桥中的吊杆一般可做成刚性吊杆或柔性吊杆两种形式。 1 工程概况 先锋桥桥跨布置为 5×20+90+7×20,主桥采用 1 孔 90m 下承式预应力钢筋混凝土系杆拱,计算跨径为 90.3m,拱轴线为二次抛物线,矢跨比 1/5,矢高 18.06m。桥面宽度:2.0m(人行道)+12m(机非混合车道)+2m(人行道)=16m,桥面结构由拱肋、风撑、系杆、中横梁、端横梁、吊杆、行车道板组成。桥梁设计荷载等级为公路—1 级。 全桥共设 2×17 根吊杆,间距为 5m,对应吊杆间设横梁,吊杆索体采用ψ7-61 高强钢丝,吊杆采用 7-61 型冷铸锚,跨中向两侧对称进行安装,自左向右编号为1-17#,安装顺序为:9-7(11)-5(13)-3(15)-1(17)-8(10)-6(12)-4 (14)-2(16)。钢材:弹性模量:E=2.05×105MPa;泊松比μ=0.3;密度ρ=7850kg/m3;C50 混凝土:弹性模量:E=3.45×104MPa;泊松比μ=0.2;密度ρ=2600kg/m3;fcd=22.4MPa;ftd=1.83MPa;重力加速度:9.81m/s2。 2 施工工艺流程 施工准备--拆除原桥上部结构—搭设系杆、拱脚支架—预制全桥预制构件— 现浇端横梁—1 次浇筑拱脚--张拉端横梁全部预应力束—现浇系杆—张拉系杆第一批预应力束—2次浇筑拱脚—吊装第1批中横梁—张拉中横梁第2批预应力束— 搭设拱肋吊装支架—吊装拱肋、风撑—张拉系杆第 2 批预应力束—安装吊杆—张拉吊杆第 1 批张拉力—吊装剩余中横梁—张拉中横梁第第 2 批预应力束—安装行车道板—张拉中横梁第 3 批预应力束—安装人行道板—张拉吊杆第 2 批预应力束 —现浇桥面及桥面附属工程。 3 有限元模型 计算采用大型通用有限元程序建立拱桥系杆下挠、整体顶升纠偏受力模型。通过建立三维实体单元模型,对拱桥系杆下挠、顶升纠偏措施进行仿真模拟。全桥共划分 10820 个 C3D8

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