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《某斜拉橋主塔橫撐及對拉系統(tǒng)計算分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、56低溫建筑技術2015年第8期(總第206期)DOI:10.13905/j.cnki.dwjz.2015.08.021某斜拉橋主塔橫撐及對拉系統(tǒng)計算分析1.23趙思同,常誠(1.蘭州理工大學土木工程學院,蘭州730050;2.甘肅省交通規(guī)劃勘察設計院有限責任公司,蘭州730050;3.長安大學,西安710064)【摘要】某斜拉橋的主塔施工橫撐用于施工階段斜拉索向主塔內(nèi)側(cè)的拉力,但由于高塔受力較矮塔受力更為不利,因此此計算方法僅以高塔為例進行計算分析。通過其橫撐頂推力及鋼絞線的預拉力、橫撐鋼管穩(wěn)定性、鋼絞線拉應力及提升支架進行計算分析,用于滿足上橫梁施工支架安裝的提升支架受
2、力和變形均滿足設計要求。【關鍵詞】橫撐;頂推力;溫度荷載;鋼管穩(wěn)定性;對拉系統(tǒng);提升支架【中圖分類號】TU745.2【文獻標識碼】B【文章編號】1001-6864(2015)08-0056-04斜拉橋在主塔施工期間,所使用的主塔橫向支撐用于滿足主塔的橫向穩(wěn)定性,提供了主要的拉力,并[1]確保上橫梁施工階段支架安裝的安全性。但是,在施工期間,要使橫向支撐滿足其設計要求及在施工階段可變荷載工況的影響下為主塔提供有效內(nèi)力支撐,必須對橫向支撐進行橫撐頂推力及鋼絞線的預拉力、橫撐鋼管穩(wěn)定性、鋼絞線拉應力及提升支架進行計算[2]分析。本文利用Midascivil有限元模擬計算軟件進[3
3、]行模擬算例分析和計算,并對該橋梁主塔施的工階段進行了分析計算,研究了其橫撐頂推力以及鋼絞線的預拉力、橫向支撐撐鋼管的穩(wěn)定性、鋼絞線的預拉應力以及提升支架內(nèi)力的變化情況。1工程概況3(1)塔柱鋼筋混凝土容重:γ=26kN/m。此斜拉橋的主塔施工橫撐,主要作用為在現(xiàn)場施(2)爬模及臨時施工荷載:F=2000kN。工階段支撐主塔內(nèi)側(cè)的拉力,該拉力沿斜拉索方向。l主塔橫梁的對拉作用主要為施工上橫梁時對施工支(3)上橫梁施工斜撐向主塔外側(cè)的水平撐力為架與塔柱向外側(cè)的推力提供平衡條件,橫梁可以較好569t,向下的壓力為693t。的參與控制塔柱施工過程中對橋梁線形的控制,使其2.2塔柱
4、橫撐頂推力以及對拉鋼絞線的預拉力計算[4]結(jié)構(gòu)內(nèi)力較為容易滿足施工及設計要求。通過對2.2.1不考慮溫度荷載作用時橫撐力計算主塔的結(jié)構(gòu)設計圖以及實施方案的對比分析發(fā)現(xiàn):高塔柱及橫向支撐采用梁單元模擬,對拉鋼絞線以塔受力較矮塔受力更為不利,故本計算僅以高塔為例及斜拉索,采用桁架單元中索單元來進行模擬。根據(jù)進行計算分析。該斜拉橋主塔在塔身高程為塔柱施工節(jié)段劃分上橫梁及斜拉索的施工順序、橫撐+137.5m處設置橫向支撐,該橫向支撐由兩根圓形鋼及對拉鋼絞線的安裝步驟的要求。計算工況:#管組成,圓形鋼管規(guī)格為Φ1000×14。且該橫向支撐工況一:下橫梁及0塊已經(jīng)完場施工,塔柱完成內(nèi)部
5、按要求設制2臺配套液壓千斤頂,以便于同步頂施工的第15個節(jié)段,爬模已經(jīng)爬升至第16節(jié)段,橫撐推至設計噸位。另外,在主塔高程+138.5m處設置一尚未安裝。s道對由兩束19-Φ15.2的鋼絞線組成的對拉索,對拉工況二:塔柱的第16節(jié)段未進行施工,首層橫撐索有端部設置的配套千斤頂來進行作業(yè),單束鋼絞線安裝完成并已經(jīng)施加預頂力。分別配套專門千斤頂,其完成同步對拉至設計噸位。工況三:第一對斜拉索已經(jīng)施工完成。#橫向支撐主要部件,如圖1所示。工況四:完成1塊的施工并且已經(jīng)掛設第二對斜2計算分析拉索。2.1計算參數(shù)工況五:安裝完成對拉鋼絞線并預拉到設計噸位。趙思同等:某斜拉橋主塔橫撐及
6、對拉系統(tǒng)計算分析57工況六:施工上部橫梁。(2)當鋼管橫向支撐實際溫度與橫向支撐初始橫撐擬施加的預頂力取F=10t/根,每束對拉鋼安裝溫度相比,降溫15℃時,主塔應力、變形及鋼管橫絞線的預拉力為300t,兩束共600t。撐內(nèi)力以及鋼絞線內(nèi)力變化見表3。不同工況下的內(nèi)力值通過整理,結(jié)果見表1。表3降溫15℃各工況下塔柱及橫撐受力主塔柱混凝土受壓應力最大值為4.7MPa,混凝土受壓滿足規(guī)范要求;當主塔施工至工況一時,塔柱已項目工況一工況二工況三工況四工況五工況六澆筑完約15節(jié)段,位于下橫梁附近的混凝土強度已達塔柱應力-3.6-3.5-4.1-4.7-4.9-4.9到設計值,滿足
7、規(guī)范要求[5]。上橫梁處位移/mm3-2-1-170單管橫撐力/t--2.7-3.5-5.7-291.8-27.4表1各工況下塔柱及橫撐受力每束鋼絞線拉力/t----600606項目工況一工況二工況三工況四工況五工況六注:表中“+”為拉應力,“-”為壓應力;塔柱頂端位移以向內(nèi)傾斜為正,向外傾斜塔柱應力-3.6-3.4-3.9-4.5-4.7-4.7為負。上橫梁處位移/mm3-2-3-43-3當橫撐管降溫15℃時,由計算可得主塔柱混凝土單管橫撐力/t--10.4-11.1-13.3-296.6-32.2受壓應力最大值