杭州九堡大橋斜腹板槽形鋼梁頂推過(guò)程中的參數(shù)分析

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)。

本文重點(diǎn)介紹杭州九堡大橋鋼槽梁頂板焊接工藝,通過(guò)采用結(jié)構(gòu)鋼(q420)厚板焊接工藝,確保了較高的焊縫接質(zhì)量和相關(guān)構(gòu)件幾何尺寸,滿足設(shè)計(jì)要求。

本文重點(diǎn)介紹杭州九堡大橋鋼槽梁頂板焊接工藝,通過(guò)采用結(jié)構(gòu)鋼(q420)厚板焊接工藝,確保了較高的焊縫接質(zhì)量和相關(guān)構(gòu)件幾何尺寸,滿足設(shè)計(jì)要求。

簡(jiǎn)要介紹了九堡大橋引橋上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組合結(jié)構(gòu)橋梁國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況,根據(jù)九堡大橋橋位環(huán)境和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn),對(duì)鋼槽梁施工方法及工藝進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比研究,確定了大跨度無(wú)臨時(shí)墩步履式多點(diǎn)連續(xù)頂推施工工藝,工藝先進(jìn)、安全可靠,具有重要研究意義和推廣價(jià)值。

期

哈爾濱市進(jìn)鄉(xiāng)街高架橋工程,工程沿進(jìn)鄉(xiāng)街走向全長(zhǎng)4130m。其中,高架橋起k0+800,向西上跨通鄉(xiāng)街、拉濱鐵路、華北路,終點(diǎn)k3+910,橋梁及引道全長(zhǎng)3110m?？玷F路高架橋跨鐵路拉濱下行線k11+130處,橋跨結(jié)構(gòu)為40.836m+50m+40.836m,梁高2m,鋼箱梁寬是變截面結(jié)構(gòu),從25.3m漸變至15.8m。主梁鋼結(jié)構(gòu)重1798t,底板水平,橫坡通過(guò)調(diào)整腹板高度形成。頂板、底板、腹板設(shè)置縱向加勁肋。橫隔板間設(shè)置腹板豎向加勁肋。橋面縱坡0.4%～1.5%。鋼箱梁采用全焊鋼箱梁四箱結(jié)構(gòu)。鉆孔樁承臺(tái)基礎(chǔ),下部結(jié)構(gòu)為墩柱式和門式蓋梁。

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。

本文敘述某t型剛構(gòu)特大橋在施工過(guò)程中剛構(gòu)腹板產(chǎn)生斜裂縫,通過(guò)分析和計(jì)算,找出斜裂縫產(chǎn)生的原因,并提出相關(guān)建議。

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)。

大跨度柔性鋼梁頂推施工技術(shù)

在橋梁頂推施工過(guò)程中,導(dǎo)梁是十分重要的輔助結(jié)構(gòu)。導(dǎo)梁的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于主梁頂推施工過(guò)程中的受力有很大的影響,這一點(diǎn)對(duì)于大跨柔性鋼梁的頂推顯得尤為突出。根據(jù)主梁和導(dǎo)梁在頂推施工過(guò)程中的整體和局部受力分析結(jié)果,恰當(dāng)選擇導(dǎo)梁的結(jié)構(gòu)形式能夠減少主梁在施工過(guò)程中的內(nèi)力,保障施工的安全和質(zhì)量,并且降低施工成本。

在橋梁頂推施工過(guò)程中,導(dǎo)梁是十分重要的輔助結(jié)構(gòu)。導(dǎo)梁的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于主梁頂推施工過(guò)程中的受力有很大的影響,這一點(diǎn)對(duì)于大跨柔性鋼梁的頂推顯得尤為突出。根據(jù)主梁和導(dǎo)梁在頂推施工過(guò)程中的整體和局部受力分析結(jié)果,恰當(dāng)選擇導(dǎo)梁的結(jié)構(gòu)形式能夠減少主梁在施工過(guò)程中的內(nèi)力,保障施工的安全和質(zhì)量,并且降低施工成本。

隨著橋梁設(shè)計(jì)水平的不斷提高，橋粱結(jié)構(gòu)形式變化多端，對(duì)施工水平的要求越來(lái)越高。文章結(jié)合甬臺(tái)溫鐵路雁蕩山特大橋2-90m疊合拱橋鋼箱粱頂推架設(shè)過(guò)程中采用可調(diào)液壓支點(diǎn)，解決施工工況局部應(yīng)力集中及支點(diǎn)反力不均衡對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響，可供類似工程借鑒。

針對(duì)銀川濱河黃河大橋工程西岸水中引橋槽形鋼梁在頂推施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全性,建立簡(jiǎn)化的鋼梁模型,并引入加勁肋布置、加勁肋構(gòu)造及腹板厚度等參數(shù)。通過(guò)模型,分析了鋼梁在上述不同參數(shù)條件下的線性及非線性屈曲穩(wěn)定系數(shù),從而提出了保證結(jié)構(gòu)安全的施工加固方案。

h型鋼腹板強(qiáng)度與穩(wěn)定性之間的矛盾是長(zhǎng)期困擾工程界的一個(gè)難題,文中所研究的全波紋腹板h型鋼在一定程度上緩解了這個(gè)矛盾。文中根據(jù)能量原理分析計(jì)算了承受均布下的全波紋腹板h型鋼梁的腹板屈曲強(qiáng)度,給出了波紋腹板彈性失穩(wěn)的臨界公式,用實(shí)例說(shuō)明了全波紋腹板h型鋼的優(yōu)越性,為這種h型鋼在工程中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

波形鋼腹板pc組合梁在成橋狀態(tài)下的受力與頂推施工中的受力有較大的不同,為了明確箱梁頂推施工過(guò)程中受力性能,以國(guó)內(nèi)第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)計(jì)算了組合梁在頂推過(guò)程中各個(gè)部分構(gòu)件的受力特性。揭示了箱梁不同位置處截面上頂?shù)装寤炷恋膽?yīng)力變化規(guī)律、支墩反力變化情況和梁體的變形等,可供分析計(jì)算同類橋梁結(jié)構(gòu)受力參考。

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.

施加了預(yù)應(yīng)力的波形鋼腹板pc組合梁在橋梁頂推施工過(guò)程中,預(yù)應(yīng)力鋼束的實(shí)際應(yīng)力在不斷發(fā)生變化,為了詳細(xì)了解預(yù)應(yīng)力在箱梁頂推過(guò)程中的變化情況,以國(guó)內(nèi)第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)模擬了波形腹板組合箱梁的結(jié)構(gòu)和具體的體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力,計(jì)算了頂推施工過(guò)程中每根預(yù)應(yīng)力鋼束的具體應(yīng)力變化情況及對(duì)混凝土頂?shù)装鍛?yīng)力變化情況.

采用有限元軟件ansys建立了對(duì)單肢冷彎c型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)的有限元模型,探討了槽鋼翼緣寬度、螺栓直徑和材料屈服強(qiáng)度對(duì)節(jié)點(diǎn)屈曲荷載和螺栓孔變形的影響。研究表明:槽鋼翼緣寬度、節(jié)點(diǎn)處螺栓的直徑對(duì)梁柱連接節(jié)點(diǎn)屈曲荷載的影響不大,而材料的屈服強(qiáng)度對(duì)連接節(jié)點(diǎn)屈曲荷載的影響比較大。同時(shí),試件發(fā)生畸變屈曲時(shí)螺栓孔變形比較小,一般都小于2.5mm。

以李家河中橋?yàn)楣こ瘫尘?采用midas有限元軟件建模,通過(guò)變化波形鋼腹板的幾何參數(shù),對(duì)該橋進(jìn)行了動(dòng)力特性分析,得到了波形鋼腹板幾何參數(shù)對(duì)自振特性的影響規(guī)律,提出最佳幾何參數(shù)取值區(qū)間,并由此對(duì)李家河中橋的抗震性能進(jìn)行評(píng)定。

某預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋,主梁為單箱雙室箱梁,采用掛籃懸臂澆筑施工,施工過(guò)程中,箱梁腹板的下部出現(xiàn)斜裂縫。從設(shè)計(jì)、材料、環(huán)境溫度、施工方法幾方面對(duì)裂縫成因進(jìn)行分析。進(jìn)一步采用ansys有限元軟件對(duì)該橋箱梁腹板進(jìn)行局部受力分析,得知不張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋而繼續(xù)懸臂掛籃施工,是造成腹板下部出現(xiàn)斜裂縫的主要原因。建議:盡快張拉前面節(jié)段豎向預(yù)應(yīng)力筋,以后須先張拉前一節(jié)段的豎向預(yù)應(yīng)力筋,才能移籃進(jìn)行下一節(jié)段的施工。對(duì)現(xiàn)有裂縫,觀察確定其不再發(fā)展,即進(jìn)行封閉處理。

建立雙腹板頂?shù)捉卿摿褐B接節(jié)點(diǎn)的精細(xì)有限元模型,對(duì)模型進(jìn)行了非線性有限元數(shù)值計(jì)算,分析了在單調(diào)荷載作用下雙腹板頂?shù)捉卿摿褐B接節(jié)點(diǎn)的承載力、極限變形狀態(tài)、破壞機(jī)理和變形狀態(tài).深入探討了雙腹板頂?shù)捉卿摿褐B接高強(qiáng)螺栓的預(yù)緊力,角鋼與梁、柱之間的接觸壓力等節(jié)點(diǎn)組件之間的力學(xué)特性,獲得試驗(yàn)難于測(cè)得的力學(xué)特性,為雙腹板頂?shù)捉卿摿褐B接在工程中的應(yīng)用提供理論依據(jù).