系杆拱桥施工过程中应力研究

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1、拱桥施工阶段应力研究摘要本文以某1孔128m钢管混凝土系杆拱桥系梁施工控制为工程背景，采用人型有限元分析软件midas/civil模拟分析了该桥施工全过程，依据和似理论分析了1:16全尺寸缩尺模型，定期采集了该桥预先设定位置的应力值。对比了和同工况下、相同位置处的有限元模型分析出的应力值、缩尺模型应力换算值和实桥应力值，结果表明：三者在相同工况、相同位置下的应力值大致相同，其结果在0.6%'5%Z间。最后，介绍了主要针对温度的应力修正方法并利用实测应力值进行验证，以便今后准确掌握相应位置应力值。关键词钢管混凝土系杆拱桥；相似理论；缩尺模型；施工阶段；应力；分析研究

2、中图分类号：文献标识码：StressanalysisofTiedArchBridgeduringconstructionDuYing-dongWangQi-caiZhangRong-lingAbstractThispaperisbasedonthelhole128march-tiedbridgeprojectofZhongchuaninterchangerailwayMaoCixianZCTL-SG4section.Introducedtheprincipleandmethodofstresstestingtargetingtheconstructioncontr

3、olofthetiebeamofthearch-tiedbridge.Theaffectingfactorsanderrorsonthemeasuredstresswereanalyzed,verifiedthemethodofstresscorrectionfocusedonthetcmpcmturc.finallyanalyzedthe1:16fullsizescalemodelbasedonsimilaritytheoryxomparedthestressofmodelandactualbridgeinthesamecondition.Theresultss

4、howthatthestressofscalemodelafterconversioncouldroughlycorrespondingtheactualbridge,provideseffectivebasisforthestresssafetyofthearch-tiedbridgeconstructiononthefuture・KeywordsArch-tiedbridge;Constructioncontrol;Stressanalysis;Scalemodel;similaritytheory钢管混凝土是在薄壁圆形钢管内填充混凝土而形成的一种复合材料它一

5、方面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，同时又利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土处于三向受力状态，从而使其具有更高的抗压强度和抗变形能力。系杆拱桥是一种特殊形式的拱桥，兼有拱桥和梁桥的特点，由于其在两拱脚间设置系梁，使得拱脚水平分力得以平衡，而使基础不受水平推力或只受较小的推力⑶。与通常的垢工拱桥和梁桥相比，其有地基适应性强、结构受力合理、用料省、建筑高度低、施工方法多、造型美观等方面的特点，但拱桥在建造过程中，施工阶段的结构安全尤其是应力安全一直是令设计单位和施工单位担心并十分关注的重要问题，可见，进行施工过程中的跟踪监测是施工控制中必不可少的⑷叭已竣工

6、的一些大跨度拱桥,施工中不乏惊险情况和潜在危险，现已引起世界桥梁工程界的足够重视。现针对在建主跨跨度为128m的系杆拱桥,重点考虑在此桥施工监控中应力测试结果，介绍系杆拱桥施工监控必要性及主要内容，并分析了全尺寸缩尺模型，使缩尺模型能够为今后的系杆拱桥建设提供借鉴。2工程概况128m系杆拱桥跨越高速公路树屏收费站互通式立交A匝道、D匝道、E匝道，与匝道斜角27°，设计时速160km/h,双线有祚轨道，系杆拱桥系梁采用单箱三室截面，采用满堂支架、分5段浇筑方式，全长131m,梁高3.0m,梁顶宽14.7m,底宽12.04m,梁端拱脚处10.5m范围内,梁顶加宽至15

7、.3m,梁底加宽至13.加。结构设计为刚性系梁刚性拱，设两道拱肋，拱肋采用外径4）130cm、壁厚6=26nnn的钢管混凝土哑铃型截面，上下眩管屮心距2.2m,拱肋截面高3.5m,拱肋上下弦管之间连接缀板6=26mm,缀板间距70cm,缀板间除拱脚面以外5m范围及吊杆纵向1.5m范围内灌注混凝土外其余均不灌注混凝土。拱肋之间共设7组横撑，2组K撑，横撑及K撑均为空钢管制成的桁式结构，横撑上下弦管采用外径（I）二850mm、壁厚6=16mm的钢管，K撑上下管采用外径“二600mm、壁厚6=12mm的钢管，横撑上、下弦管之间均采用外径4）二500俪、壁厚6=10mm的

8、钢管做腹杆