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1、低溫建筑技術(shù)2011年第8期(總第158期)斜拱塔無(wú)背索斜拉橋的施工索力優(yōu)化王成博，章彬(天津大學(xué)建筑工程學(xué)院。天津300072)【摘要】斜拱塔無(wú)背索斜拉橋是一種新型橋梁，施工方法與常規(guī)斜拉橋不同，采用先主梁后主塔的施工方法，要確定及優(yōu)化其施工索力，就需要確定施工過(guò)程中斜拱塔混凝土的分段澆筑高度及初張拉索力，結(jié)合工程實(shí)例，介紹以塔根截面的應(yīng)力和塔身測(cè)點(diǎn)的位移為控制目標(biāo)的方法進(jìn)行優(yōu)化，采用本方法得到了一個(gè)較為合理的主塔混凝土澆筑及張拉索力方案，為今后類(lèi)似橋梁的施工索力優(yōu)化提供一定經(jīng)驗(yàn)借鑒?！娟P(guān)鍵詞】斜拱塔無(wú)背索斜拉橋；初張拉索力
2、；索力優(yōu)化；澆筑高度【中圖分類(lèi)號(hào)】TU745．2【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1001—6864(2011)08—0034—03本文所介紹的橋梁結(jié)構(gòu)是斜拱塔無(wú)背索斜拉橋，一種優(yōu)化方法。主塔是鋼箱梁結(jié)構(gòu)，內(nèi)填混凝土，和常規(guī)斜拉橋相比，1優(yōu)化原理其最大的不同是其將塔身傾斜，將主塔作為懸臂梁來(lái)以塔根截面的應(yīng)力(主要是混凝土的拉應(yīng)力)不抵擋斜拉索傳遞的梁面荷載，組成了梁塔結(jié)構(gòu)的平衡超過(guò)允許應(yīng)力為控制條件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，選取塔體系。此類(lèi)橋梁也是高次超靜定結(jié)構(gòu)，但其施工方根截面應(yīng)力u作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：法與常規(guī)斜拉橋卻不一樣，由于斜拱塔無(wú)背索
3、斜拉橋U=Orl=orL+Or2+or3<[or](1)的主塔是傾斜的，一般其先施工主梁，再施工主塔，且式中，or為混凝土自重對(duì)塔根截面產(chǎn)生的應(yīng)力；先豎轉(zhuǎn)鋼箱梁塔身，再邊澆筑混凝土邊張拉斜拉索，以or為張拉的斜拉索索力對(duì)塔根截面產(chǎn)生的應(yīng)力；or為避免塔身根部產(chǎn)生過(guò)大的彎矩，施工過(guò)程尤為復(fù)雜，其鋼塔自重對(duì)塔根截面產(chǎn)生的應(yīng)力。or。、or、or，均為由彎最終成橋的主塔線形、結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力及塔根應(yīng)力與矩和軸力兩部分產(chǎn)生的應(yīng)力疊加(以拉應(yīng)力為正)。主塔混凝土分段澆筑高度等密切相關(guān)，而且在施工階現(xiàn)以有索面塔根截面的應(yīng)力為控制目標(biāo)，結(jié)構(gòu)平
4、段隨著斜拱塔無(wú)背索斜拉橋荷載狀態(tài)的不斷變化，主衡示意如圖1所示，設(shè)鋼塔的混凝土澆筑分為n次，第i塔、主梁的內(nèi)力及線形也在不斷發(fā)生變化。因此，次澆筑高度為h，表示索號(hào)，t表示第號(hào)索第t次張為了施工過(guò)程中施工合理、結(jié)構(gòu)受力安全和成橋后能拉J號(hào)索在塔上的錨固點(diǎn)到塔根的距離為，p表示滿(mǎn)足合理成橋狀態(tài)的要求，需要對(duì)斜拱塔無(wú)背索第．『號(hào)索第t次張拉的索力，澆筑到第i段混凝土?xí)r：斜拉橋主塔混凝土澆筑及斜拉索張拉方案進(jìn)行優(yōu)化，本文以大同市南三環(huán)御河大橋主橋?yàn)槔?，介紹斜拱塔一圭一(2)無(wú)背索斜拉橋主塔混凝土澆筑及斜拉索張拉方案的1集，1991，
5、(9)：47—57．參考文獻(xiàn)[7]李久鵬．工業(yè)化住宅外掛墻板耗能減震性能研究[D]．天津：天津大學(xué)，2009．[1]李國(guó)強(qiáng)，方明霽，劉宜靖．鋼結(jié)構(gòu)住宅體系加氣混凝土外墻板[8]J，Montgomery．Methodsformodelingboltsintheboltedjoint抗震性能試驗(yàn)研究[J]．土木工程學(xué)報(bào)，2005，(2)：27—31．[J]．ANSYSUser’8Conference，2002．[2]李國(guó)強(qiáng)，王城．外掛式和內(nèi)嵌式ALC墻板鋼框架結(jié)構(gòu)的滯回[9]JeongKim，Joo—CheolYoon，Beom—
6、SooKang．Finiteelement性能試驗(yàn)研究[J]．鋼結(jié)構(gòu)，2005，(1)：52—56．a(chǎn)nalysisandmodelingofstructurewithboltedjoints[J]．Applied[3]李國(guó)強(qiáng)，方明霽，陸燁．鋼結(jié)構(gòu)建筑輕質(zhì)砂加氣混凝土墻體的MathematicalModeling，2007，31：895—911．抗震性能試驗(yàn)研究[J]．地震工程與工程振動(dòng)，2005，(2)：82．[1O]王春寒．在ANSYS軟件中高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力的施加方法[J]．四[4]李國(guó)強(qiáng)，等．鋼結(jié)構(gòu)住宅體系墻板及墻板節(jié)點(diǎn)足
7、尺模型振動(dòng)臺(tái)川建筑，2006，26(1)：140—141．試驗(yàn)研究[J]．地震工程與工程振動(dòng)，2003，(1)：64—70．[5]中尾好昭，王立忠，森煙武．15陪建鐵骨造建物}=拈為壁版[收稿日期】2011-03—25耐震效果}：陰寸為考察[J]．日本建篥學(xué)會(huì)中國(guó)支部研究報(bào)告[作者簡(jiǎn)介】于敬海(1965一)，男，山東聊城人，博士，研究員集，1991，(3)：53—56．研究方向：復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析、新結(jié)構(gòu)體系。[6]中尾好昭，森煙武，王立忠，鐵骨造高眉建物“二c于為PC壁版耐震效果l=圉寸[J]．考察日本建篥學(xué)會(huì)樽造系論文報(bào)告王成博
8、等：斜拱塔無(wú)背索斜拉橋的施工索力優(yōu)化35混凝土。斜拉索共22對(duì)(其中矮拱塔6對(duì))，梁上索，＼／^距6m，塔上理論索距4．5m，采用鍍鋅平行鋼絲斜拉索，塔端采用錨管結(jié)構(gòu)，梁端采用錨塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行錨固，／斜拉索張拉端設(shè)在梁上。由于三個(gè)拱塔混凝土的分段／澆筑高度及初張拉索力確定方法一樣
