钢管混凝土拱桥施工监控与索力张拉优化

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1、BIuDGEANDTUNNELCoNSTRUCTIoNANDMACHINERY文章编号：1000—033X(2015)09—0082—04钢管混凝土拱桥施工监控与索力张拉优化刘治勇(济南铁路局，山东济南250001)摘要：以新建龙烟铁路跨213省道大桥钢管混凝土简支系杆拱为工程背景，采用有限元进行了全桥施工阶段的模拟分析，给出了主梁、拱肋的预拱度。通过对吊杆的3种不同的张拉顺序方案进行比较，指出间隔式分批对称张拉较为合理，计算得到该方案下吊杆的初始张拉力和主要施工阶段的吊杆内力值，并对主梁施工方案进行了概

2、述。关键词：系杆拱；施工模拟分析；预拱度；张拉顺序中图分类号：U448．22文献标志码：BConstructionControlofConcrete—filledSteelTubularArchBridgeandOptimizationofCableTensioningLIUZhi—yong(JinanRailwayAdministration，Jinan2500o1，Shandong，China)Abstract：Combinedwiththetiedarchbridgewhichrunsacrosst

3、henewlybuiltLongyanRailwayandissimplysupportedbyconcrete—filledsteeltubeson213provincialhighway，finiteelementmethodwasappliedtocarryoutthesimulationanalysisofthewholebridgeconstructionstage，andthecambersofmainbeamandarchribwerepresented．Threeschemesoftens

4、ioningorderswerecompared，andbatchedsymmetrictensioningwasfoundthemostreasonable．Theinitialtensionoftheboomandinternalforceduringmajorconstructionwerecalculated，andtheconstructionschemeformainbeamwassummarized．Keywords：tiedarchbridge；constructionsimulation

5、analysis；camber；tensioningorder1／5。拱轴线采用悬链线，拱肋上下两钢管中心距为0引言1．5m，拱肋截面全高2．3m，横向中心距为6．9m。新建龙烟铁路跨2l3省道大桥1～80m钢管混全桥共设置14对吊杆，第一根吊杆至拱脚的距离为凝土简支系杆拱起讫里程为DK047+360．65～7．5m，其余吊杆中心相互间距均为5．0m。DK047+443．95，与213省道公路交叉里程为l施工监控有限元分析DK047+404．75，铁路线路与213省道公路线路的夹角为41。164”，桥下2

6、13省道公路下穿通行。1．1有限元计算模型该系杆拱桥下部结构为钻孔桩、承台、圆端形墩采用有限元软件MIDASCIVIL对该钢管混柱，每个墩下采用11根直径1．25m、长16m的钻孔凝土系杆拱桥的施工阶段进行模拟计算。在建立桩，承台为12．3mX8．2mX2．5m长方体，下部结构模型的过程中对实际桥梁结构进行了简化，但并采用钢筋混凝土实心墩。桥梁结构形式为简支梁拱不影响计算的准确性口。]。主梁和拱肋均采用梁组合结构，箱梁总长度为83m，计算跨径取80．0m。单元模拟，吊杆用只受拉索单元进行模拟。计算主梁截面

7、形式为单箱双室，拱肋截面形式则为哑铃模型节点总数为110个，梁单元为55个，只受拉形，采用钢管混凝土结构。拱肋矢高16m，矢跨比索单元为14个。其中，将拱肋截面由原来的双材收稿日期：2015o1-1182BIuDGEANDTUNNELCoNSTRUCTIONANDMACHINERY料钢管混凝土哑铃形截面换算为单一材料的混凝土矩形截面。根据施工图纸并结合该桥实际情况，考虑包括自重、预应力等所有施工阶段荷载，建立全桥有限元模型，对该桥的施工阶段进行了一一正装分析，得到各施工阶段结构的变形和应力状+二期恒载一收

8、缩徐变1500d态。该系杆拱桥单元划分如图1所示。注：为方便绘制，横坐标未按比例标注。图2主梁累计位移醒491419242934394449545964697479霉雩＼、基一4n1．f-1图1单7[5划分一一161．2有限元计算结果一二期恒载一收缩徐变1500d1．2．1施工阶段累计位移计算结果图3拱肋累计位移根据有限元分析结果，可得主要施工阶段结构1．2．2预拱度计算结果guv酶的累计位移值及结构变形图，成桥阶段主梁、拱肋