杭州江東大橋多段復(fù)合豎曲線鋼梁頂推施工分析研究與實(shí)踐

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，針對支撐裝置中含有橡膠墊塊的滑道，運(yùn)用ansys對鋼...

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,針對支撐裝置中含有橡膠墊塊的滑道,運(yùn)用ansys對鋼箱梁局部進(jìn)行三維有限元分析,對比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。

大跨度柔性鋼梁頂推施工技術(shù)

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)梁存在撓度過大的問題。為解決此問題,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,接觸長度僅占滑道總長的27%~29%。

在橋梁頂推施工過程中,導(dǎo)梁是十分重要的輔助結(jié)構(gòu)。導(dǎo)梁的結(jié)構(gòu)形式對于主梁頂推施工過程中的受力有很大的影響,這一點(diǎn)對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)形式對于主梁頂推施工過程中的受力有很大的影響,這一點(diǎn)對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。

為研究變曲率豎曲線連續(xù)鋼梁橋頂推線形控制,以某6×90m連續(xù)鋼混組合梁橋頂推施工為工程背景,提出了采用\"傳遞矩陣法\"對頂推施工過程中各工況的鋼主梁線形進(jìn)行預(yù)測與控制,并對該方法的計(jì)算參數(shù)選取、線形狀態(tài)矩陣、誤差修正進(jìn)行了理論推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上,將\"傳遞矩陣法\"對頂推線形控制的原理,采用c語言編制了算法,并通過工程實(shí)例驗(yàn)證了所提控制方法的有效性。結(jié)果表明:將\"傳遞矩陣法\"應(yīng)用到變曲率豎曲線連續(xù)鋼梁橋頂推施工的線形控制中,概念清晰,便于操作。

曲線鋼箱梁頂推施工——在城市立交橋或高速公路橋梁跨越設(shè)計(jì)中一般采用鋼箱梁，鋼箱梁具有外形輕巧美觀、現(xiàn)場施工周期短、對外部環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。文章介紹某高速公路鋼箱梁的頂推施工技術(shù)。

在城市立交橋或高速公路橋梁跨越設(shè)計(jì)中一般采用鋼箱梁,鋼箱梁具有外形輕巧美觀、現(xiàn)場施工周期短、對外部環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。文章介紹某高速公路鋼箱梁的頂推施工技術(shù)。

現(xiàn)今大跨徑橋梁的鋼箱主梁無應(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對滑道處鋼箱梁局部進(jìn)行三維有限元分析,對比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。

針對變曲率豎曲線鋼箱梁頂推施工過程中受力復(fù)雜、難于控制的特點(diǎn),提出此類鋼梁頂推施工的控制原則。根據(jù)邵陽市桂花大橋鋼箱梁頂推施工的特點(diǎn),提出\"旋轉(zhuǎn)-容限\"控制方法,用于指導(dǎo)鋼箱梁在頂推過程中的線型控制和節(jié)段拼裝,成功解決了施工過程中遇到的困難,保障了施工的安全和質(zhì)量。

武漢二七長江大橋主橋非通航孔區(qū)為6×90m鋼混結(jié)合梁結(jié)構(gòu),鋼梁為開口槽形結(jié)構(gòu),6跨鋼槽梁拼裝線形各不相同。采用了連續(xù)千斤頂拖拉法施工,在頂推平臺(tái)上進(jìn)行鋼槽梁節(jié)段拼裝,通過布置在墩柱頂?shù)倪B續(xù)千斤頂系統(tǒng)將拼裝完成的梁段拖拉到位。成功采用無連接形式尾端可調(diào)滑塊及各墩頂可調(diào)滑道實(shí)現(xiàn)多變豎曲線鋼槽梁的頂推施工。與常規(guī)步履式頂推工藝相比,縮短了工期,節(jié)約了成本。

大跨度豎曲線鋼箱梁頂推施工技術(shù).caj

曲線鋼箱梁頂推施工技術(shù)

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

太平溝大橋該橋全長358.8m,平面位于r=1380.965m圓曲線及l(fā)s=300m的緩和曲線上,是國內(nèi)曲線連續(xù)頂推橋長最長、跨徑最大的一座橋。詳細(xì)介紹了太平溝大橋曲線箱梁頂推設(shè)計(jì)特點(diǎn)及施工設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

太平溝大橋該橋全長３５８．８ｍ，平面位于ｒ＝１３８０．９６５ｍ圓曲線及ｌｓ＝３００ｍ的緩和曲線上，是國內(nèi)曲線連續(xù)頂推橋長最長、跨徑最大的一座橋。詳細(xì)介紹了太平溝大橋曲線箱梁頂推設(shè)計(jì)特點(diǎn)及施工設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

蘭州深安黃河大橋主橋鋼結(jié)構(gòu)采用頂推施工的方法。主橋鋼結(jié)構(gòu)頂推線路較長,臨時(shí)墩布置較多,施工過程比較復(fù)雜,需要進(jìn)行詳細(xì)的分析。通過介紹頂推施工過程的各個(gè)計(jì)算工況,分析主橋鋼結(jié)構(gòu)與導(dǎo)梁的應(yīng)力與變形、臨時(shí)墩的支座反力,計(jì)算分析得到的結(jié)果有效地指導(dǎo)了整個(gè)頂推施工過程,也可為類似橋梁的頂推施工提供有價(jià)值的實(shí)例參考。

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85m,頂推總長度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。

江東大橋空間纜自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換分析研究

以杭州市九堡大橋南引橋斜腹板槽形鋼梁頂推為研究對象,通過建立空間有限元模型,分析了鋼梁腹板厚度與頂推中局壓承載力的關(guān)系,對頂推中導(dǎo)梁參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)化分析,為該橋頂推順利實(shí)施提供了有益參考。