三拱塔斜拉橋合理狀態(tài)確定及施工控制研究.pdf

1、斜拉橋是由梁、塔和索三種基本結(jié)構(gòu)組成的梁體系,屬于高次超靜定結(jié)構(gòu),因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、優(yōu)美的外觀、經(jīng)濟(jì)的造價(jià)、以及索塔形式的多樣化使其在大跨度橋梁的建設(shè)中越來越被受重視。目前,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)斜拉橋施工控制中相關(guān)問題的研究已有不少研究成果,但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多問題。本文是以馬鞍山長江公路大橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)其施工控制中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)本文根據(jù)馬鞍山長江公路大橋斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),運(yùn)用了斜拉

2、橋合理成橋狀態(tài)與合理施工狀態(tài)同時(shí)確定的方法,該方法的基本思路為:先給定成橋狀態(tài)下控制參數(shù)的期望值或容許范圍,運(yùn)用恒載平衡法初擬斜拉索初始張拉力,基于實(shí)際施工擬定好的施工工序以及確定的初始張拉力,建立考慮施工過程的有限元模型,并利用正裝迭代法適當(dāng)調(diào)整索力,使其在各施工工況下橋梁內(nèi)力狀態(tài)均滿足設(shè)計(jì)要求,然后依據(jù)上步所得結(jié)果作為基礎(chǔ)綜合考慮活載以及拱塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行成橋狀態(tài)的調(diào)整,使其在各施工階段中及運(yùn)營階段下的控制參數(shù)均達(dá)到期望值或在

3、允許范圍之內(nèi),從而確定的狀態(tài)為合理成橋狀態(tài)及合理施工狀態(tài)。
　　 (2)根據(jù)馬鞍山長江公路大橋索塔結(jié)構(gòu)及施工特點(diǎn),建立了索塔的有限元模型并進(jìn)行了索塔施工階段的仿真分析,提出了拱塔施工過程中水平橫撐位置的確定以及橫撐主動(dòng)力大小確定的方法,運(yùn)用該方法確定了拱塔施工過程中水平橫撐位置以及橫撐主動(dòng)力大小,驗(yàn)證了該方法的可行性。針對(duì)拱塔斜拉橋索塔施工控制中的一些重要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,給出了確定索塔施工控制中主要參數(shù)的方法,并依據(jù)實(shí)際情況給出

4、了施工控制參數(shù)的修正量。所得結(jié)論可為以后大跨度斜拉橋索塔的設(shè)計(jì)與施工提供參考依據(jù)。
　　 (3)依據(jù)馬鞍山長江公路大橋主梁施工所采用的掛籃,確定了以主梁結(jié)構(gòu)與掛籃施工安全為控制條件的合理中間索力。即先依據(jù)掛籃結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力情況確定拉索中間索力的允許范圍,再取上下限值的平均值代入模型中進(jìn)行正裝計(jì)算,并根據(jù)主梁上下緣應(yīng)力情況適當(dāng)調(diào)整索力,使主梁上下緣應(yīng)力合理,這時(shí)確定索力值為最終值。所得結(jié)論可為斜拉橋的施工提供參考依據(jù)。