大跨柔性鋼梁頂推施工導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化及局部受力分析??

大跨度柔性鋼梁頂推施工技術(shù)

以某連續(xù)鋼箱梁橋跨越既有線頂推施工為背景,研究頂推施工過(guò)程中鋼箱梁的局部受力特性。采用有限元分析軟件ansys對(duì)鋼箱梁節(jié)段進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,研究了頂推施工過(guò)程中最不利工況下鋼箱梁的局部應(yīng)力狀態(tài)。通過(guò)對(duì)底板加勁肋位置、底板厚度、腹板厚度等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了分析,結(jié)合工程實(shí)際情況,提出改善鋼箱梁局部受力特性措施。

頂推施工關(guān)鍵是導(dǎo)梁的設(shè)計(jì)和整個(gè)施工過(guò)程各構(gòu)件的受力情況。本文結(jié)合某特大橋頂推施工中導(dǎo)梁的設(shè)計(jì),用邁達(dá)斯軟件模擬分析鋼導(dǎo)梁在頂推過(guò)程中的各個(gè)工況,符合設(shè)計(jì)計(jì)算要求,得出該導(dǎo)梁的尺寸要求符合施工需求。鋼梁頂推施工各個(gè)工況符合要求,滿足施工需要,為此類工程施工提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

現(xiàn)今大跨徑橋梁的鋼箱主梁無(wú)應(yīng)力線形一般為單一半徑豎曲線,杭州江東大橋的鋼箱梁無(wú)應(yīng)力線形為連續(xù)變曲率豎曲線,變曲率特征不僅使得頂推豎曲線的頂推半徑變化,也使得滑道處鋼箱梁的轉(zhuǎn)角位移變化十分明顯。進(jìn)而對(duì)頂推滑道的構(gòu)造提出了新的要求:滑道頂面線形需能自動(dòng)適應(yīng)梁體線形的變化?；捞庝撓淞旱木植渴芰Φ陌踩?關(guān)系著頂推施工的成敗。運(yùn)用大型通用有限元軟件ansys對(duì)滑道處鋼箱梁局部進(jìn)行三維有限元分析,對(duì)比7種典型工況下鋼箱梁各個(gè)構(gòu)件的應(yīng)力分布情況,指出臨時(shí)墩支反力和滑道處鋼箱梁轉(zhuǎn)角位移是影響鋼箱梁局部受力的關(guān)鍵因素。

杭州九堡大橋南引橋?yàn)樾备拱宀坌武摿汉突炷翗蛎姘褰M成的大跨度組合結(jié)構(gòu)橋梁。槽形鋼梁采用頂推法施工,不設(shè)臨時(shí)墩,最大懸臂長(zhǎng)85m,頂推總長(zhǎng)度916m;支撐反力由腹板承受,應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯。利用有限元軟件midas/civil進(jìn)行頂推施工仿真模擬,研究了各墩支撐反力的變化規(guī)律以及墊板剛度對(duì)槽形鋼梁局部受力的影響,并分析了鋼梁的應(yīng)力變化規(guī)律。

建設(shè)科技∣73 constructionscienceandtechnology二等獎(jiǎng) 建設(shè)科技2018年8月下 總第366期 doi:10.16116/j.cnki.jskj.2018.16.014 超重柔性鋼梁大跨頂推施工技術(shù) 彭安全　譚神洲　甘霖　何另程 （中建鋼構(gòu)有限公司，廣東深圳518040） [摘要]鋼結(jié)構(gòu)橋梁作為橋梁領(lǐng)域的特殊分支，其施工技術(shù)的發(fā)展歷史并不算長(zhǎng)，各種探索性的施工方法 正在逐一被實(shí)現(xiàn)和發(fā)展，本文主要以中建鋼構(gòu)有限公司參與建設(shè)的武漢江漢六橋?yàn)槔榻B一種針對(duì)超重 柔性鋼梁大跨頂推的施工技術(shù)。 [關(guān)鍵詞]鋼結(jié)構(gòu)橋梁；武漢江漢六橋；頂推法；頂推施工技術(shù) jackingconstructiontechnologyoflarge-spanandover- weightedsteelbridgewithflexib

在橋梁的頂推施工中,導(dǎo)梁對(duì)增大頂推的跨度起到了重要的作用。導(dǎo)梁的各個(gè)參數(shù)對(duì)于主梁在頂推施工過(guò)程中的受力都有很大的影響。適當(dāng)?shù)剡x擇導(dǎo)梁的各個(gè)參數(shù)值能夠減少主梁在施工過(guò)程中的內(nèi)力,從而節(jié)約材料和降低施工成本。根據(jù)頂推施工的特點(diǎn)和頂推過(guò)程內(nèi)力變化規(guī)律,利用結(jié)構(gòu)力學(xué)位移法建立簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,計(jì)算和分析了連續(xù)梁橋頂推施工中主梁前端所安裝的導(dǎo)梁長(zhǎng)度、剛度和單位長(zhǎng)度的重量這三個(gè)參數(shù)對(duì)頂推施工過(guò)程中主梁內(nèi)力的不同影響,得出了計(jì)算頂推施工最優(yōu)的導(dǎo)梁參數(shù)值的方法。該方法簡(jiǎn)單可靠,便于實(shí)際工程應(yīng)用。

昆山中環(huán)跨滬寧高速,采用頂推法施工,鋼箱梁前設(shè)鋼導(dǎo)梁,利用midasgen有限元軟件分析在頂推施工中的最不利工況及內(nèi)力值,并分別驗(yàn)算鋼導(dǎo)梁壓彎桿和軸心受壓桿件的穩(wěn)定性,為施工的順利進(jìn)行提供可靠保證。

江東大橋頂推鋼箱梁局部受力分析——采用頂推法施工的鋼箱梁，在保證梁體整體受力安全的前提下，滑道處鋼箱梁的局部受力安全也非常關(guān)鍵。以杭州市江東大橋無(wú)應(yīng)力線形為多段連續(xù)曲線的鋼箱梁的頂推施工為背景，針對(duì)支撐裝置中含有橡膠墊塊的滑道，運(yùn)用ansys對(duì)鋼...

采用頂推法施工的鋼箱梁,在保證梁體整體受力安全的前提下,滑道處鋼箱梁的局部受力安全也非常關(guān)鍵。以杭州市江東大橋無(wú)應(yīng)力線形為多段連續(xù)曲線的鋼箱梁的頂推施工為背景,針對(duì)支撐裝置中含有橡膠墊塊的滑道,運(yùn)用ansys對(duì)鋼箱梁局部進(jìn)行三維有限元分析,對(duì)比4種典型工況下鋼箱梁各個(gè)構(gòu)件的應(yīng)力分布情況,指出滑道處鋼箱梁的轉(zhuǎn)角位移是影響鋼箱梁局部受力的關(guān)鍵因素。

以某頂推施工為工程實(shí)例，利用有限元分析軟件midascivii建立了主梁頂推過(guò)程分析模型，分析了頂推過(guò)程中臨時(shí)支墩的支反力隨頂推過(guò)程的變化趨勢(shì)；建立了臨時(shí)墩的有限元分析模型，分析了臨時(shí)墩在水平荷載和豎向荷載作用下的受力性能，分析結(jié)果和實(shí)際施工效果表明，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿足施工要求。

橋梁鋼箱梁頂推施工過(guò)程受力分析及施工對(duì)策——橋梁鋼箱梁頂推施工過(guò)程受力分析及施工對(duì)策橋梁頂推施工方法越來(lái)越多地運(yùn)用在城市橋梁的建設(shè)中，混凝土橋的頂推施工方面已總結(jié)出了相當(dāng)完善的受力計(jì)算方法，然而鋼橋頂推施工受力研究相對(duì)較少，鋼箱梁頂推的特殊...

為研究連續(xù)鋼梁橋短導(dǎo)梁頂推的受力特性,以某6×90m連續(xù)鋼槽梁為工程背景,采用橋梁商業(yè)程序midas/civil2012建立頂推整體有限元模型并進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明:頂推主梁受力滿足要求,但短導(dǎo)梁存在撓度過(guò)大的問(wèn)題。為解決此問(wèn)題,提出\"多臺(tái)階\"短導(dǎo)梁的施工方案。在此基礎(chǔ)上,選取頂推最大懸臂工況,采用ansys11.0建立鋼槽梁的\"桿-殼-接觸\"混合有限元模型。為保證局部仿真分析的可靠性,鋼槽梁懸臂根部接觸邊界采用3種非線性約束單元分別進(jìn)行模擬。理論與實(shí)測(cè)結(jié)果表明:在最大懸臂工況,主梁底板與滑道存在局部脫空,接觸長(zhǎng)度僅占滑道總長(zhǎng)的27%~29%。

蒙華鐵路洞庭湖大橋主橋?yàn)槿p索面鋼箱鋼桁結(jié)合梁斜拉橋,主橋鋼梁采用先架設(shè)下弦鋼箱梁后安裝上部鋼桁梁桿件的整體施工方案,邊跨下弦鋼箱梁采用三向大行程步履式頂推法架設(shè),頂推由中跨往邊跨方向進(jìn)行。對(duì)邊跨鋼梁頂推架設(shè)進(jìn)行有限元分析,并指導(dǎo)頂推施工中臨時(shí)墩、導(dǎo)梁等大臨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下弦鋼箱底部布置兩臺(tái)步履式頂推器并通過(guò)墊梁組成一個(gè)頂推支點(diǎn),解決了頂推施工中下弦鋼箱斜腹板局部受力的問(wèn)題；利用已有步履式頂推器進(jìn)行墩頂節(jié)間鋼梁架設(shè),優(yōu)化了常規(guī)墩頂節(jié)間鋼梁架設(shè)方法；上墩施工中利用大行程步履式頂推器解決了導(dǎo)梁前端位移過(guò)大、導(dǎo)梁上墩困難的難題；三向大行程步履式頂推施工技術(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)糾偏等技術(shù)確保了邊跨鋼梁頂推的質(zhì)量和安全。

期

該文以杭州江東大橋?yàn)閷?shí)例,建立有限元分析模型,對(duì)多段復(fù)合豎曲線連續(xù)鋼箱梁頂推施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,在掌握臨時(shí)墩反力和鋼箱梁內(nèi)力變化規(guī)律的基礎(chǔ)上,優(yōu)化臨時(shí)墩初始標(biāo)高設(shè)置和臨時(shí)支座標(biāo)高調(diào)整方案,為設(shè)置多段復(fù)合豎曲線鋼箱梁的頂推施工提供理論指導(dǎo)。

以吉安市深圳大橋的左幅橋跨越井吉鐵路段的三跨波形鋼腹板pc連續(xù)梁橋?yàn)楣こ瘫尘?采用橋梁專用設(shè)計(jì)計(jì)算軟件rmbridgev8i建立了空間有限元分析模型,對(duì)該波形鋼腹板pc連續(xù)梁橋的頂推過(guò)程進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明:該橋在頂推施工過(guò)程中頂?shù)装寤炷翉?qiáng)度有一定的安全儲(chǔ)備;導(dǎo)梁的前端產(chǎn)生較大的豎向位移,施工時(shí)要采取必要的預(yù)防、處理措施。

某3跨地錨式懸索橋加勁梁為扁平鋼箱梁,鋼箱梁跨徑組成為(40+430+40)m,采用多點(diǎn)臨時(shí)墩頂推施工。為了確保鋼箱梁在頂推施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)安全,建立有限元計(jì)算模型對(duì)頂推施工過(guò)程進(jìn)行整體和局部受力分析。計(jì)算結(jié)果表明臨時(shí)墩支點(diǎn)高程設(shè)置形式、滑道支承形式和橫向偏位等對(duì)鋼箱梁受力影響較大。根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了鋼箱梁頂推施工過(guò)程線形控制、臨時(shí)墩反力控制及局部應(yīng)力施工控制等參數(shù)以及相應(yīng)控制措施。實(shí)際頂推施工結(jié)果表明鋼箱梁受力及線形控制較好。

波形鋼腹板pc組合梁采用頂推施工時(shí),其箱梁底板要連續(xù)不斷在支墩上滑動(dòng),箱梁局部在頂推過(guò)程中的受力與成橋狀態(tài)有較大不同.為了明確組合箱梁波形鋼腹板在頂推施工中的局部受力性能,以國(guó)內(nèi)一座采用整體式頂推施工的大跨度波形鋼腹板pc組合梁為例,采用板殼實(shí)體模型詳細(xì)模擬了混凝土頂?shù)装迮c波形鋼腹板的真實(shí)結(jié)構(gòu),計(jì)算在頂推過(guò)程中組合箱梁的局部受力性能.比較了不同構(gòu)造形式下的結(jié)構(gòu)受力性能,為設(shè)計(jì)計(jì)算同類橋梁的局部結(jié)構(gòu)提供了參考.

應(yīng)用三彎矩方程和力的疊加原理，研究等截面連續(xù)梁橋在頂推過(guò)程中由箱梁自重、懸臂端部分箱梁和導(dǎo)梁所產(chǎn)生的力矩作用下的受力計(jì)算和主梁的日照溫差影響。并導(dǎo)出同跨徑、等截面連續(xù)梁支點(diǎn)彎矩的計(jì)算表值。

為確定鋼箱梁在頂推過(guò)程中的最不利狀態(tài),采用大型橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)鋼箱梁和導(dǎo)梁的整個(gè)頂推過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真,有針對(duì)性地分析鋼箱梁和導(dǎo)梁的受力和變形,系統(tǒng)地分析了在恒載作用和恒載與風(fēng)荷載共同作用兩種工況下鋼箱梁的受力狀態(tài)。在實(shí)際施工中還要不斷進(jìn)行理論模型的修正,使理論模型結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)最大限度一致。

安格拉庫(kù)內(nèi)內(nèi)河橋?yàn)椴坌武摿号c混凝土橋面板結(jié)合的多跨連續(xù)組合梁橋。全橋18跨一聯(lián),橋跨880m。橋梁主要施工階段為拖拉施工槽形鋼梁和現(xiàn)澆混凝土橋面板。槽型鋼梁拖拉施工中,鋼梁內(nèi)力隨拖拉過(guò)程發(fā)生變化,底板承壓區(qū)域易發(fā)生應(yīng)力集中。因此,鋼梁內(nèi)力與局部應(yīng)力的大小和鋼梁的穩(wěn)定及強(qiáng)度構(gòu)成了橋梁各主要施工階段中的關(guān)鍵因素。文中通過(guò)理論公式計(jì)算與有限元分析相結(jié)合的辦法考察了各主要施工階段槽形鋼梁的整體與局部受力特征和鋼梁的屈曲及強(qiáng)度問(wèn)題。