斜拉索相對(duì)拔出量控制二張索力技術(shù)研究.pdf

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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)楸尘埃茖?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)行了簡化。實(shí)踐表明，采用相對(duì)拔出量簡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)間段測量標(biāo)高和斜拉索張拉力[3]，但這無疑增加了工期。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]，該方法的前提是無應(yīng)力索長、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。斜拉索無應(yīng)力長度計(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(見圖斜拉索無應(yīng)力索長可表示為：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為無應(yīng)力索長；L為塔梁錨點(diǎn)直線長度；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)場實(shí)測反算得到)，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