五象大桥无应力构形控制法应用分析

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1、摘要随着新材料和新工艺的出现，斜拉桥跨度的不断增大，当斜拉索跨度增大到一定程度后，为减少自重和提高跨越能力，其主梁一般采用钢桁梁或钢箱梁形式，无应力构形控制法主要就是针对钢斜拉桥的施工控制提出的一种实用方法。该方法是基于全过程控制理念提出的，即对构件的制造和安装阶段进行控制，毫无疑问可以显著提供控制的效率及质量，大大减小施工过程中的风险。斜拉桥的无应力构形包括主梁或索塔的无应力构形、斜拉索的无应力长度，如何确定各构件的无应力构形、如何根据施工过程中出现的误差对无应力构形进行调整是施工控制中的重点和难点。为此，本文以南宁市五象大桥为工程背景，对无应力构形控制法在五象大桥施工控制中的应用进行了研

2、究，具体内容如下所示：（1）采用施工控制专用有限元程序BDCMS建立了五象大桥全过程施工控制仿真计算整体模型，并给出了模型的部分计算结果。（2）通过建立钢箱梁吊装工况下的局部分析模型，指出了该工况下待匹配梁段基本处于无变形的无应力状态，论证了整体模型中梁段激活方法的可行性。（3）采用切线拼装迭代法得到了五象大桥主梁的无应力构形及安装构形，推导了当梁段采用直角梯形制作时的顶、底板无应力长度及梁段之间预拼装夹角的计算公式；论述了无应力构形与安装构形之间的联系，它们只是代表结构在不同阶段的构形，并给出了两者应满足的关系式。（4）由于制作误差、施工误差等因素的影响，如果将无应力状态下制作的结构构件不

3、加调整地安装，则成桥后的桥梁仍难达到设计成桥状态。基于此，本文提出了考虑温度及焊缝收缩影响的主梁安装安装标高调整方法，给出了相关调整公式，将其应用于五象大桥主梁线形控制当中，取得了良好的控制效果。（5）由于钢绞线斜拉索采用现场下料、逐根安装的方式进行施工，索股在制作时，若通过标记无应力索长位置，以延伸量来控制其安装索力，无疑会因现场标记手段不当而带来索力的较大误差，精度无法保证。为此，本文提出根据钢绞线无应力长度来反算钢绞线的安装索力，实际施工依然以索力控制为主进行索股的安装，所作工作为：在给定整束索索力的条件下，阐述了基于悬链线理论的无应力索长计算；引入无应力控制法理论，以钢绞线无应力长度

4、为目标，通过迭代计算解决了在已知每股钢绞线无应力长度的条件下，主塔两侧斜拉索的各股钢绞线的安装索力的确定问题，并编制了相关计算程序。将该方法运用于南宁市五象I万方数据大桥中，对其边、中跨7号斜拉索A7、J7内各股绞线安装索力进行了求解，为其施工提供了指导。关键词：钢箱梁斜拉桥；无应力构形控制法；无应力构形；安装构形；钢绞线斜拉索；无应力长度；索股安装索力II万方数据ABSTRACTWiththeemergenceofnewmaterialsandnewtechnology,thespanofcable-stayedbridgehasincreasedsomuch,whenitincrease

5、toacertaindegree,steelcable-stayedbridgeconsistingofboxgirderortrussiswidelyusedinordertoreducingweightandimprovingtheabilityofacrossing,whichderiveapracticalconstructioncontrollingmethod-unstrainedconfigurationcontrollingmethod.Thismethodisbasedontheconceptoflife-cyclecontrolling,whichincludesthem

6、anufactureandinstallationphaseofcomponents.Thereisnodoubtthattheefficiencyandqualityofconstructionwillbesignificantlyimproved,ontheotherhand,theriskwillbegreatlyreduced.Theunstrainedconfigurationofcable-stayedbridgeincludestheconfigurationofthemaingirder、towerandtheunstressedlengthofcable,howtodete

7、rminetheunstrainedconfigurationofcomponentsandhowtoadjusttheconfigurationaccordingtotheerrorintheconstructionprocessarethekeyproblemofconstructioncontrolling.Thisthesisistargetedattheapplicationofunstrained