V型刚构连续梁组合拱桥吊杆张拉过程仿真分析研究

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1、78桥梁结构城市道桥与防洪2014年6月第6期V型刚构连续梁组合拱桥吊杆张拉过程仿真分析研究李子奇，樊燕燕，白家风z(1．兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070；2．兰州交大工程咨询有限责任公司，甘肃兰州730070)摘要：V型刚构连续梁组合钢管混凝土拱桥是一种内外超静定结构，施工过程复杂，随着施工过程结构不断的发生着体系转换。吊杆张拉过程也直接影响吊杆的最终成桥索力和结构的成桥受力状态。通过对年楚河特大桥主桥v型刚构加拱组合结构吊杆施工过程有限元仿真模拟计算，研究了该桥吊杆采用一级张拉和多级张拉对结构变形

2、、受力的影响。考虑该桥的实际情况提出针对该桥的吊杆张拉施工过程。关键词：V型刚构连续；钢管混凝土拱桥；吊杆张拉；一级张拉；多级张拉中图分类号：U448．22文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)06—0078—03加，多次分阶段张拉吊杆钢束，最后达到设计张0引言拉力，同时不同的张拉次序也对结构产生显著的V型刚构连续梁组合拱桥具有造型活泼、美影响[31。这样势必加大施工难度及周期，给内力观、富有动感的特点，桥梁景观效果较好，结构兼及变形控制带来一定难度，而且由于吊杆钢束反具有梁桥和拱桥的特点。梁拱组合

3、结构有效的提复多次张拉，对最终吊杆力大小控制有更高的要高了桥梁的跨越能力，已成为目前比较流行的一求l4]。如果采用分批一级张拉到设计力的方法，种桥型⋯。V型刚构连续梁组合拱桥结构的拱结可以大大的缩短张拉周期，而且也减少吊杆力的构一般采用钢管混凝土系杆拱，主要由钢管混凝控制工作，可以提高最终成桥索力控制的精度，土主拱肋、预应力混凝土连续梁和吊杆三部分组但是分批一级张拉拱肋和主梁的变形和应力变化成，主梁弹性支撑于吊杆上，并通过吊杆传递给要大于分批多级张拉。因此，在实际工程中应根主拱肋，主拱肋主要承压，产生向外的水平推据

4、现场的条件、张拉设备及施工工期等因素，综力，此推力可与预应力混凝土主梁内预应力来达合考虑吊杆的张拉施工。到平衡，形成自平衡体系【2J。拱肋、主梁和吊杆本文通过对年楚河特大桥主桥上部结构采用之间相互制约、依存关系，各部件在施工过程中60m+148m+60mV形刚构加拱组合结构吊杆张相互影响，因此，在设计和施工中须综合各因拉过程进行仿真模拟分析，确定了综合考虑现场素，使拱桥受力达到最佳。在桥梁施工过程中，的条件、张拉设备及施工工期等因素下的该桥的系杆的张拉过程和张拉力控制直接影响吊杆的成实际张拉施工过程。桥索力合理性。

5、1工程概况吊杆在使用荷载作用下是一根轴心受拉构件，可用预应力高强钢丝束或钢绞线作为吊杆，年楚河特大桥主桥上部结构采用60m+148m这种吊杆不能受压只承受拉力，一般称之为柔性+60mV形刚构加拱组合结构，拱肋采用1．8次抛吊杆。吊杆张拉施工程序是较为麻烦的，其施工物线，计算跨度134m，矢高39．3m，矢跨比控制也是比较困难的，因为柔性吊杆的预应力施1／3．4，拱肋横向间距7．6m，拱肋采用变高度哑铃工对于由拱肋、系杆及吊杆组装而成的组合结构型截面。两榀拱肋间共设7道横撑，拱顶处一道的内力及变形有着很大的影响。吊杆

6、力张拉如果横撑为l字形，其余六道为K字形，横撑均为空钢采取分批多级的方法，即随着结构荷载的不断增管组成的桁架结构。全桥共设13对吊杆，吊杆采用双吊杆形式，收稿时间：2014—03—06作者简介：李子奇(1974一)，男，内蒙古武川人，副教授，从中心间距均为8m，每处吊杆均由双根73丝7mm事桥梁与隧道结构抗震及减隔振、大跨度桥梁结构施工控的平行钢丝束组成，吊杆之间纵向间距60cm。为制及受力分析研究工作。8O桥梁结构城市道桥与防洪2014年6月第6期表2吊杆张拉主梁未拆架前截面变形表3吊杆张拉主梁未拆架前截面应力1

7、#吊杆-0．9-0．8一1．0O．12#吊杆2．41．72．4O．0中跨梁3#吊杆(中跨l，4处)-7．3-7-3-7．2O．O体最大4#吊杆-2．9-2．4-2．9O．0直力i5#吊杆-0．5-0．6-0．4—0．1MPa6#吊杆-0．7-03-0．7一O．17样吊杆(中跨1／2处)0．7一O．10．70．0工过程要比分两级张拉梁体最大的变形大0．8mm，略不计。因此，该桥两种张拉工况都能满足结构但两种工况下拱肋变形基本没有变化。的受力要求。但综合考虑该桥的实际情况和工期(2)在两种张拉工况下，采用一级张拉的施的

8、要求，采用一级张拉到设计值的张拉方法进行工过程要比分两级张拉梁体最大的应力大0．6MPa，施工。但两种工况下拱肋应力基本没有变化。5结论参考文献[1】刘兆丰．V型刚构组合拱桥的梁格分析[J]_科学技术与工程，由上述的数值模拟计算分析结果来看，年楚2012，12(31)：8465—8468．河特大桥主桥60m+148m+60mV形刚构加拱组【2】尹明．钢管混凝