大跨度系桿拱橋施工過程中拱梁應(yīng)力及變形的ANSYS分析

本文以贛州市贛南大道新世紀(jì)大橋?yàn)檠芯勘尘?應(yīng)用midas/civil有限元分析軟件,對大跨度鋼桁架系桿拱橋的施工全過程進(jìn)行了模擬計(jì)算,分析了幾個(gè)典型施工控制工況下結(jié)構(gòu)構(gòu)件位移、應(yīng)力和支反力情況,對關(guān)鍵控制截面(拱頂、l/4、拱腳)上、下緣累計(jì)應(yīng)力歷程以及拱頂截面累計(jì)位移歷程進(jìn)行了分析,結(jié)果表明新世紀(jì)大橋所采用的施工方法安全可靠。計(jì)算理論數(shù)據(jù)可作為該橋施工監(jiān)控工作的參考。

本論述主要以國內(nèi)某鋼管混凝土系桿拱橋?yàn)楣こ瘫尘?為了防止施工過程中可能會出現(xiàn)的不利情況,采用bsas軟件建立有限元模型,對施工過程進(jìn)行仿真模擬,結(jié)果表明:橋梁設(shè)計(jì)基本合理,個(gè)別施工階段在拱腳截面處出現(xiàn)了拉應(yīng)力,建議對施工過程進(jìn)行優(yōu)化,以防止拱腳混凝土在施工過程中的開裂。施工階段橋梁跨中最大撓度為3.4mm,計(jì)算得出的運(yùn)營階段梁體跨中最大撓度為12.374mm,建議進(jìn)行支架預(yù)壓試驗(yàn),然后結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,修正各項(xiàng)參數(shù)后,設(shè)置科學(xué)合理的預(yù)拱度。調(diào)索時(shí),應(yīng)盡量使其對整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和撓度變化幅度最小,使其在結(jié)構(gòu)安全的范圍內(nèi)變化。

本論述主要以國內(nèi)某鋼管混凝土系桿拱橋?yàn)楣こ瘫尘?為了防止施工過程中可能會出現(xiàn)的不利情況,采用bsas軟件建立有限元模型,對施工過程進(jìn)行仿真模擬,結(jié)果表明:橋梁設(shè)計(jì)基本合理,個(gè)別施工階段在拱腳截面處出現(xiàn)了拉應(yīng)力,建議對施工過程進(jìn)行優(yōu)化,以防止拱腳混凝土在施工過程中的開裂.施工階段橋梁跨中最大撓度為3.4mm,計(jì)算得出的運(yùn)營階段梁體跨中最大撓度為12.374mm,建議進(jìn)行支架預(yù)壓試驗(yàn),然后結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,修正各項(xiàng)參數(shù)后,設(shè)置科學(xué)合理的預(yù)拱度.調(diào)索時(shí),應(yīng)盡量使其對整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和撓度變化幅度最小,使其在結(jié)構(gòu)安全的范圍內(nèi)變化.

為研究系桿拱橋在施工過程吊桿索力變化規(guī)律,依據(jù)蘭新二線烏魯木齊河特大橋1/16縮尺模型試驗(yàn),針對系桿拱橋吊桿張拉過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)研究,對比常見的2種跳躍式張拉順序,揭示系桿拱橋吊桿在張拉過程中索力變化規(guī)律,經(jīng)過綜合分析張拉方案2優(yōu)于張拉方案1。同時(shí)建立該橋有限元模型,經(jīng)對比分析得到一致的規(guī)律,對同類拱橋的設(shè)計(jì)和施工控制提供了可借鑒的試驗(yàn)依據(jù)。

尼爾森吊桿體系系桿拱橋因其具有良好的剛度而在近年來的高速鐵路建設(shè)中得以廣泛采用,由于這類橋梁常作為跨越繁忙運(yùn)輸通道的橋型選擇方案,且橋梁的施工工期一般較緊,同時(shí)對施工安全及運(yùn)輸通道的防護(hù)性要求較高,因而施工控制工作十分必要。本文以某跨徑為96m的常見尼爾森吊桿體系系桿拱橋?yàn)槔?提出了該類橋梁需要重點(diǎn)控制的施工工序及控制重點(diǎn),并對施工過程中的應(yīng)力和線形進(jìn)行了測試分析,較好地控制了橋梁的質(zhì)量,對同類橋梁的施工具有一定的指導(dǎo)意義。

在系桿拱橋施工過程中，吊桿索力的大小直接影響著成橋線形及結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布。為此，在施工監(jiān)控過程中，應(yīng)對吊桿索力進(jìn)行精確測試與調(diào)整?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)際工程，對常規(guī)索力測試方法進(jìn)行改進(jìn)，并介紹調(diào)索方法，以期對同類工程有所借鑒。

南寧大橋?yàn)橹骺?00m的外傾式非對稱系桿拱橋,鋼拱肋和鋼箱梁采用"先拱后梁、無支架纜索吊裝"施工方案。為確保結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全,并使其成橋內(nèi)力及線形符合設(shè)計(jì)要求,通過建立有限元模型進(jìn)行施工過程的分階段計(jì)算,并對施工過程中混凝土拱肋、鋼拱肋、鋼箱梁及塔架的應(yīng)力和位移,承臺的沉降,扣錨索、橫拉索、吊桿、系桿、主纜及起重索的索力等進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控。施工監(jiān)控結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和線形均滿足設(shè)計(jì)要求,與設(shè)計(jì)理想狀態(tài)吻合較好;整個(gè)過程安全可控。

在拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算中通常會采用一些假定參數(shù)用于計(jì)算,比如施工時(shí)間等.以實(shí)際工程為例,將施工中對橋梁施工造成較大影響的因素進(jìn)行綜合分析,針對工程中出現(xiàn)的問題提供相應(yīng)的解決方案,重點(diǎn)介紹了施工監(jiān)控手段,在施工中進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)力和變形調(diào)整,實(shí)踐證明效果顯著,值得推廣應(yīng)用.

結(jié)合西安市東風(fēng)路灞河橋的支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn),介紹了支架的施工方法,并從預(yù)壓方式、沉降變形觀測點(diǎn)布設(shè)、預(yù)壓程序等方面,闡述了該大跨度系桿拱橋現(xiàn)澆梁支架的預(yù)壓方案,為同類工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

結(jié)合一座大跨系桿拱橋?qū)嵗?分析了不同減隔震支座參數(shù)對系桿拱橋減震性能的影響。通過對比發(fā)現(xiàn),支座的球心距越大,減震效果越好。支座的摩擦系數(shù)越大,減震效果表現(xiàn)為先減小后變大的趨勢,摩擦系數(shù)取0.02～0.03時(shí),支座位移和墩臺剪力達(dá)到最好的減震效果。但是支座參數(shù)的不同對承臺底剪力總體的影響很小。

以荷塘西江大橋?yàn)槔?介紹了主橋三跨系桿拱橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該橋的設(shè)計(jì)采用了“提籃式”拱肋和體我系桿合理結(jié)構(gòu),改善了拱肋的穩(wěn)定性,降低了工程數(shù)量,獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

以荷塘西江大橋?yàn)槔?介紹了主橋三跨系桿拱橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該橋的設(shè)計(jì)采用了“提籃式”拱肋和體我系桿合理結(jié)構(gòu),改善了拱肋的穩(wěn)定性,降低了工程數(shù)量,獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1頁 目錄 摘要?????????????????????????????i abstract????????????????????????i 1引言????????????????????1 2概述????????????????????1 2.1工程概況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1 2.2設(shè)計(jì)要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 3總體施工辦法,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 3.1拱肋制作,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2 3.2系桿制作,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3 3.3吊桿制安,,,,,,,,,,,,,,,,,,

提籃式系桿拱橋施工技術(shù)——以某提籃式系桿拱橋?yàn)槔?，結(jié)合工程實(shí)際情況，從橋位拼裝支架，拱腳單元安裝，橋面系縱橫梁格拼裝，吊桿安裝四方面系統(tǒng)地介紹了提籃式系桿拱橋的施工工藝，為今后同類橋梁工程積累了施工經(jīng)驗(yàn)。

系桿拱橋施工技術(shù) 1概述 系桿拱是一種無推力的拱式組合體系，通過將主要承受壓力的拱肋和主要承受拉力的系桿組 合起來，共同承受荷載，這樣就充分發(fā)揮被組合的簡單體系的特點(diǎn)及組合作用，以達(dá)到節(jié)省材料 和降低對地基的要求的目的。 系桿拱橋是外部靜定結(jié)構(gòu)，兼有拱橋的較大跨越能力和簡支梁橋?qū)Φ鼗m應(yīng)能力強(qiáng)的兩大特 點(diǎn)，因此在橋面高程受到限制而橋下又要求保證較大凈空（橋下凈跨和凈高），或當(dāng)墩臺基礎(chǔ)地 質(zhì)條件不良易發(fā)生沉降，但又要求保證較大的跨度時(shí)，要優(yōu)先采用系桿拱橋。 2系桿拱結(jié)構(gòu) 系桿拱橋一般由拱肋、吊桿、系桿、橫梁、橋面系等組成。結(jié)構(gòu)見圖1。拱肋一般為鋼筋砼 或鋼管拱結(jié)構(gòu)。系桿一般為型鋼或預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)。吊桿一般為預(yù)應(yīng)力鋼筋砼、圓鋼或高強(qiáng)鋼 絲束。 1拱肋；2拱頂；3拱腳；4拱軸線；5拱腹；6拱背；7系桿；8支承節(jié)； 吊桿；10吊桿節(jié)點(diǎn)；11橫梁；12

以太子河系桿拱橋?yàn)楸尘?介紹了系桿拱橋的施工控制問題,并用有限元軟件模擬橋梁施工全過程的受力和變形,同時(shí)監(jiān)測拱肋和系梁的變形、拱肋和系梁以及吊桿的受力,監(jiān)測結(jié)果表明,其變化趨勢與理論值一致,橋梁施工監(jiān)控達(dá)到了預(yù)期效果。

某系桿拱橋施工工藝 一、工程概況 中孔剛性系桿拱計(jì)算跨徑l=42m，矢高f=7.0m，跨比d=1/6，拱軸線為二次拋物 線型。系梁采用工字型截面，高1.4m,翼寬0.8m，翼厚0.25，肋厚0.3，在與吊桿處漸 變?yōu)閷?.8m，高1.4的矩形截面，至拱腳段漸變?yōu)楦?.95的矩形截面；拱肋采用工字型 截面，高1.3m，翼寬0.8m，翼厚0.25，肋厚0.4，在1/3跨處漸變?yōu)閷?.8m，高1. 3的矩形截面；吊桿采用48φs5高強(qiáng)碳素鋼絲，吊桿間距4.2m，全橋計(jì)2×9根吊桿，采 用直徑為245mm圓形截面，對應(yīng)吊桿處設(shè)置橫梁，行車道板擱置在橫梁上。 二、中孔主要施工步驟及主要技術(shù)措施 ㈠、施打支架樁基，搭設(shè)系梁和橫梁支架，預(yù)留通航孔，綁扎系梁、拱腳和端橫梁鋼 筋，立模澆筑系梁、拱腳和端橫梁砼。

大跨度鋼管混凝土系桿拱橋在施工過程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力較高、穩(wěn)定安全系數(shù)較小,選擇合理的施工方案對于保證結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要.通過對丹東月亮島大橋分析,確定采用硫磺砂漿墊塊臨時(shí)固結(jié)承臺與拱座、先同時(shí)泵送2根下弦管混凝土再泵送2根上弦管混凝土、橫梁和橋面板混凝土分段施工等關(guān)鍵過程施工方案,保證了該橋施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和受力安全.該施工方案可為類似橋梁設(shè)計(jì)與施工提供參考.

客運(yùn)專線大跨度下承鋼管混凝土提籃式系桿拱橋施工控制技術(shù)

分析了京杭運(yùn)河大橋無風(fēng)撐系桿拱橋的受力特性，并介紹了其施工工藝。

剛架式系桿拱橋在施工過程中要經(jīng)歷多次拼裝和張拉。因此,施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性常常控制設(shè)計(jì)。結(jié)合工程,對大跨度鋼管混凝土系桿拱橋在施工過程中的穩(wěn)定性進(jìn)行有限元分析,探討拱肋橫撐等因素對側(cè)向穩(wěn)定模態(tài)和穩(wěn)定因子的影響。對橋梁施工過程中的穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià),并提出增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的措施。

結(jié)合具體的施工實(shí)踐,介紹了在平原地區(qū)采用鋼拱架對大跨度橋梁進(jìn)行拼裝的方法,從鋼拱架設(shè)計(jì)計(jì)算、鋼拱架拼裝吊裝等方面作了闡述,實(shí)踐證明了自錨式系桿拱橋施工在平原地區(qū)的可行性。