斜拉索相對(duì)拔出量控制二張索力技術(shù)研究

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1、50世界橋梁2013,41(4)斜拉索相對(duì)拔出量控制二張索力技術(shù)研究鐘順福。趙豐喜。。曹明明。。黨權(quán)交(1.浙江省臨海市公路管理段,浙江臨海317000;2.浙江省臨海市市政工程管理處,浙江臨海317000;3.中鐵大橋局集團(tuán)橋科院有限公司,湖北武漢430034;4.路橋華東工程有限公司,上海201203)摘要:為能及時(shí)張拉且準(zhǔn)確控制斜拉橋主梁懸臂拼裝過程中斜拉索的二張索力,以某混合式結(jié)合梁斜拉橋?yàn)楸尘?,推?dǎo)斜拉索相對(duì)拔出量與對(duì)應(yīng)索力增量的計(jì)算公式,采用有限元法分析了主梁懸臂拼裝階段橋塔偏位、主梁懸臂端位移以及對(duì)應(yīng)索

2、力三者之間的關(guān)系,并根據(jù)橋塔偏位、主梁懸臂端位移具有相對(duì)獨(dú)立性的關(guān)系對(duì)相對(duì)拔出量公式進(jìn)行了簡(jiǎn)化。實(shí)踐表明,采用相對(duì)拔出量簡(jiǎn)化公式控制斜拉索的二張索力,有效地克服了溫度對(duì)斜拉索二張索力的影響,實(shí)測(cè)值與理論值較吻合;張拉時(shí)間不受限制,節(jié)省了工期。關(guān)鍵詞:斜拉橋;結(jié)合梁;斜拉索;相對(duì)拔出量;索力;理論計(jì)算;應(yīng)用中圖分類號(hào):U448.27;U445.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1671—7767(2013)04—0050—041引言kN,分別安裝在主橋的橋塔下。中跨斜拉索編號(hào)從大跨度結(jié)合梁斜拉橋施工過程中,斜拉索索力橋塔向跨中

3、依次為M1~M14,邊跨從橋塔向邊跨控制是實(shí)現(xiàn)結(jié)合梁吊裝拼裝、成橋索力及成橋線形過渡墩依次為S1~S14。.6O.80.320.8060.滿足設(shè)計(jì)要求的重要手段。目前,索力通常采用頻率法、油壓表及壓力傳感器等方法控制。頻率法被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中Ll],但該方法受溫度影響較大。對(duì)于晝夜溫差的影響一般采取回避的做法,即在凌晨到日出這段氣溫相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)間段測(cè)量標(biāo)高和斜拉索張拉力[3],但這無(wú)疑增加了工期。還有圖1某混合式結(jié)合梁斜拉橋立面布置示意采用張拉端拔出量的絕對(duì)值來(lái)控制斜拉索的張拉該橋主梁采用汽車吊分節(jié)段懸臂拼裝,單

4、節(jié)段力],該方法的前提是無(wú)應(yīng)力索長(zhǎng)、塔端和梁端錨固主梁的拼裝流程為:①拼裝鋼梁;②吊裝外側(cè)橋面點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)確,但施工的種種誤差使該方法失去了相板;③掛設(shè)斜拉索,進(jìn)行初張拉;④吊裝內(nèi)側(cè)橋面板;應(yīng)的精度。本文以某混合式結(jié)合梁斜拉橋?yàn)楸尘?,⑤施工濕接縫;⑥斜拉索二次張拉。理論推導(dǎo)斜拉索相對(duì)拔出量計(jì)算公式,采用有限元3斜拉索相對(duì)拔出量的理論推導(dǎo)法分析主梁懸拼階段調(diào)索受力特性,用斜拉索相對(duì)拔出量控制主梁懸臂拼裝過程中斜拉索的二張索力。斜拉索無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度計(jì)算常用懸鏈線計(jì)算方法和拋物線計(jì)算方法。有研究證明當(dāng)垂度較小時(shí)2種方2工程概況法計(jì)

5、算結(jié)果相差微小,拋物線代替懸鏈線的方法完某橋?yàn)殡p塔雙索面混合式結(jié)合梁斜拉橋(見圖全可以滿足工程精度要求_】,故本文采用拋物線1),采用塔梁固結(jié)、塔墩分離的結(jié)構(gòu)體系。主橋跨徑的計(jì)算方法。斜拉索受力示意如圖3所示。布置為(60+80+320+80+60)m,橋?qū)?0m(見圖斜拉索無(wú)應(yīng)力索長(zhǎng)可表示為:2),箱梁橫向中心距為26.5m。橋塔為H形混凝L—L+ALf一△L(1)土塔,塔高77m。中跨主梁為結(jié)合梁,上層橋面板式中,L為無(wú)應(yīng)力索長(zhǎng);L為塔梁錨點(diǎn)直線長(zhǎng)度;為C50預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),下層鋼梁為由邊箱、橫△L為垂度引起的

6、伸長(zhǎng)量;△L為彈性變形量。式梁、托架、小縱梁等組成的框架結(jié)構(gòu),構(gòu)件之間主要(1)推導(dǎo)過程忽略了高階的影響,只適用于垂度較采用高強(qiáng)螺栓連接。大橋有固定、橫向、縱向、多向小(廠m/L<1/12)的情況7]。4個(gè)大噸位球型支座,每個(gè)支座承載力為160000根據(jù)式(1),斜拉索一次張拉后L一L+△L一收稿日期:2012—1O一29作者簡(jiǎn)介:鐘順福(1973一),男,高級(jí)工程師,1996年畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè),工學(xué)學(xué)士(E-mail:ZSF909054@sina.corn)。斜拉索相對(duì)拔出量控制二張索力技術(shù)研究鐘順福

7、,趙豐喜,曹明明,黨權(quán)交51__i____0f缸I單位:cm圖2箱梁橫截面示意主梁撓度變化引起,主梁撓度變化越大,△L變化越大,相對(duì)精度也越高。4主梁懸臂拼裝階段調(diào)索受力分析采用MIDAS桿單元建立全橋模型,分析主梁懸臂拼裝階段索力的增加對(duì)懸臂端撓度的影響,結(jié)果如圖4、圖5所示。量圖3斜拉冢受力示意AL斜拉索二次張拉后L。一L+△Lf一△L。對(duì)于同一根斜拉索:L2一L1一△L—L+ALf一AL。。代人相關(guān)參數(shù)得:L。一△L—+一(2)索力增量/kN式中,△L為相對(duì)拔出量。圖4主梁豎向撓度隨中跨索力增加的變化對(duì)于索力增

8、加的情況(T一T。+△T),則:L一△L===L。z+害一(T1+AT)L2,——1一斜拉索一次張拉后,梁端和塔端索的理論錨固點(diǎn)分別為:梁端索錨固點(diǎn)(X,Z)(可以通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)反算得到),塔端索錨固點(diǎn)(XZ)(可以通過計(jì)算過程的正裝坐標(biāo)得到);塔梁錨固點(diǎn)直線距離累力增量/kN為:L:一(Xb1一X1)。+(Zb一Z)。。斜拉索二次張圖5塔偏隨中

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